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双变换UPS

无旁路的双变换UPS的电路结构,由整流器/充电机、逆变器、蓄电池充电机(选件)、蓄电池开关等组成。
整流器/充电机是将交流输入电源变换为直流电,供给逆变器,同时为蓄电池充电的设备。逆变器的功能是当市电中断时,将蓄电池的直流电变换为交流电,供给负载。蓄电池充电机是专门用于蓄电池充电的设备,不是每个双变换UPS都必须配置独立的蓄电池充电机。配置独立的充电机的好处是蓄电池的浮充充电电压不会随负载变化而变动,有利于延长蓄电池的寿命。现代UPS常配置独立的蓄电池充电机。蓄电池开关用于接通或断开蓄电池与整流器、逆变器的连接,可以采用晶闸管、二极管或机械开关。
带旁路的双变换UPS的电路结构组成部件与无旁路双变换UPS基本相同,但增加了UPS开关模块,用于UPS从正常方式向储能方式转换或进行相反的转换。

双变换UPS基本信息

目录

  1. ▪ 一、工作原理
  2. ▪ 二、性能
  3. ▪ 三、与老名称“在线UPS”(“onlineUPS”)的关系
  4. ▪ 四、典型电路

双变换UPS一、工作原理

顾名思义,双变换UPS需要进行两次电力变换。即市电交流输入电源首先经整流器变换为直流电,然后再经逆变器变换为交流电。与此同时,整流器/充电机或独立的蓄电池充电机给蓄电池充电。整流器的输入电源交流输入1和充电机的输入电源交流输入2也可以采用同一电源。

在正常方式下,由整流器/逆变器的组合为负载供电。

当市电交流输入电源的指标超出预定的容限时,UPS转入储能方式,即由蓄电池/逆变器组合为负载供电,供电时间间隔为蓄电池的储能时间,或供电到市电输入电源恢复到UPS的设计容限为止,再转入正常方式。

在整流器/逆变器故障时,或UPS瞬时或连续过载时,UPS将转入旁路工作方式,即负载临时由旁路电源(交流输入3)供电。为了确保不间断的转换,逆变器的输出和交流输入3必须同步。此外,如果输入和输出电压不同,在旁路电路(交流输入3)中必须安装变压器。

UPS的逆变器必须与旁路电源同步以保证不间断地进行负载转换。

通常还有一个专用于维修的“维修旁路”。

双变换UPS二、性能

双变换UPS的负载始终由逆变器连续供电,无论逆变器是由整流器供电还是由蓄电池供电。UPS的输出电压和输出频率均不依赖于市电输入电压和频率。输出波形在正常方式下和储能方式下均为正弦波。由于整流器和逆变器使负载与市电电源隔离,抑制了市电的各种干扰,可以保护浪涌/尖峰、线路噪声、欠压、过压、雷电、频率变化、电压失真、电压谐波、电源中断等市电电源的干扰。双变换UPS的输入电源的电压允许的变动范围很宽,输出电压的静态和瞬态精度很高。交流输入电源故障时,可瞬时从正常方式转换到储能方式,转换过程中输出电源无中断,或者说转换时间为零。但是UPS故障时,从正常方式转换至旁路方式的转换时间为1~4ms。

双变换UPS的整流器和逆变器所进行的整流和逆变两次变换的功率是100%的负载功率,因为变换过程中的能量损耗与所变换的次数、变换的功率成正比,所以双变换UPS系统效率较低。

性能分类代码为:VFI–SS-111。

双变换UPS三、与老名称“在线UPS”(“onlineUPS”)的关系

双变换UPS常常被称为“在线UPS”,其本来的意思是“负载总是由逆变器供电,不管市电交流输入电源的情况如何”。但术语“在线”(online)也表示“在市电上(onthemains)”,为了避免定义的混淆,IEC62040明确提出不再使用术语“在线UPS”,而使用术语“双变换UPS”。

双变换UPS四、典型电路

典型双变换UPS系统的简化电路图。系统由输入断路器、输入滤波器、整流器/充电机、逆变器、输出变压器、输出接触器、蓄电池断路器、蓄电池、旁路输入熔断器、静态旁路开关/旁路接触器等所组成。

系统有三种工作方式,即正常方式、蓄电池方式和旁路方式。UPS总是工作于其中一种工作方式。

(1)正常方式

在正常方式下,整流器输入断路器闭合,蓄电池断路器闭合,逆变器输出接触器闭合。

市电给整流器/充电机供电,整流器将市电交流电变换为直流电,供给逆变器,逆变器将直流电变换为交流电,供给负载。整流器还为蓄电池提供充电电流。经过滤波和整流-逆变两级电力变换,输出与旁路电源同步的高质量交流电源。市电电源的干扰被完全隔离。

(2)蓄电池方式(储能方式)

当UPS工作在正常方式时,如果市电中断或市电的指标超出规定的指标,UPS将自动转换到蓄电池方式。在蓄电池方式下,蓄电池断路器闭合,逆变器输出接触器闭合。蓄电池供给逆变器直流电,逆变器继续运行,不间断地为负载供电。UPS系统在蓄电池方式下运行的时间取决于蓄电池的容量和负载的大小。当蓄电池放电即将终止时,如果旁路电源可用,则转换到旁路电源供电。如果此时旁路电源不可用,则UPS系统给出“即将关机”的警告,大约在运行约2分钟后负载就会断电。如果市电电源恢复到规定的指标,UPS将自动转换到正常方式。返回正常方式不是瞬时完成的,整流器承担的负载功率是逐渐增加的,直到达到正常方式的状况。

(3)旁路方式

在正常方式下,如果UPS检测到过载、负载故障或UPS内部故障,将自动转换到旁路方式。在旁路方式下,逆变器输出接触器断开,旁路电源(市电)经熔断器、静态开关直接为负载供电。从正常方式转换到旁路方式的过程是先接通静态开关,然后接通与静态开关并联的接触器,接触器一旦接通,静态开关就自然关断。所以,在旁路方式运行时,是通过旁路接触器供电的,静态开关只是短时接通。因此,转换到旁路方式供电的过程即迅速又可靠。从正常方式转换到旁路方式也可以手动实现。如果从正常方式转换到旁路方式不是手动完成的而是因故障转换的,则UPS将会自动试图返回正常方式以确认自动转换到旁路方式的原因,一般在1分钟内转回3次,当第4次被转换到旁路时,即认为故障确实存在,UPS将锁定到旁路方式,并告警。

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双变换UPS造价信息

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直流电源变换

  • DC24/DC48 10A
  • 健光
  • 13%
  • 广州健光网络科技有限公司
  • 2022-12-07
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色电源

  • 品种:电源;规格:5V40A;
  • 宝盈
  • 13%
  • 哈尔滨宝盈电子工程有限责任公司
  • 2022-12-07
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量程单路输出

  • 品种:直流电源;产品说明:30W30V/1A或8V/1A;参数:U3606A;说明:5位半30W30V/1A或8V/1A;
  • 是德
  • 13%
  • 重庆德源胜仪器有限公司
  • 2022-12-07
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棚顶灯(端)

  • 配置性能特点:空壳,防腐等级:WF2,外形尺寸:300×300×230mm,重量:5KG,工作电源:220V~50Hz,系列:防爆灯具,防护
  • 欧司朗
  • 13%
  • 江苏北光节能科技有限公司
  • 2022-12-07
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色电源

  • 品种:电源;规格:5V40A;
  • 宝盈
  • 13%
  • 哈尔滨宝盈电子工程有限责任公司
  • 2022-12-07
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抱箍

  • BGSS-150(10kV 线路)
  • 广东2022年3季度信息价
  • 电网工程
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抱箍

  • BGSS-190(10kV 线路)
  • 广东2022年3季度信息价
  • 电网工程
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抱箍

  • BGSS-150(10kV 线路)
  • 广东2022年2季度信息价
  • 电网工程
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抱箍

  • BGSS-190(10kV线路)
  • 广东2022年1季度信息价
  • 电网工程
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抱箍

  • BGSS-150(10kV 线路)
  • 广东2021年3季度信息价
  • 电网工程
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电源变换

  • 电源变换器 AC220/AC24V 50W
  • 1个
  • 3
  • 中档
  • 含税费 | 含运费
  • 2018-10-29
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UPS

  • 3KVA,60min,纯在线式变换UPS,全数字DSP控制技术; 整机效率在满载情况下需高于92%; 带智能风扇设计;
  • 3台
  • 1
  • 山特
  • 中档
  • 含税费 | 不含运费
  • 2021-01-14
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UPS

  • 10KVA,60min,纯在线式变换UPS,全数字DSP控制技术;整机效率在满载情况下需高于92%;带智能风扇设计;
  • 1台
  • 1
  • 山特
  • 中档
  • 含税费 | 不含运费
  • 2021-01-14
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UPS

  • 80KVA,60min,纯在线式变换UPS,全数字DSP控制技术;整机效率在满载情况下需高于92%;带智能风扇设计;
  • 1套
  • 1
  • 易事特、汇韬、山特、爱默生、艾亚特
  • 中高档
  • 不含税费 | 含运费
  • 2019-12-09
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UPS

  • 10KVA,60min,纯在线式变换UPS,全数字DSP控制技术;整机效率在满载情况下需高于92%;带智能风扇设计;
  • 1套
  • 2
  • 易事特、汇韬、山特、爱默生、艾亚特
  • 中高档
  • 不含税费 | 含运费
  • 2019-12-09
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双变换UPS常见问题

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双变换UPS文献

UPS主机要求为三进单出,双变换纯在线式,功率30KVA UPS主机要求为三进单出,双变换纯在线式,功率30KVA

UPS主机要求为三进单出,双变换纯在线式,功率30KVA

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大小:24KB

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文档来源为 :从网络收集整理 .word 版本可编辑 .欢迎下载支持 . 1 1) UPS主机要求为:三进单出,双变换纯在线式,功率 30KVA可并机型,不接受 采用并机柜并联技术,要求标准内置输出隔离变压器及防雷器。 (1)★要求所投 UPS品牌为国内外知名品牌。投标方所提供的产品,必须 是技术和工艺成熟先进,并有多套同类产品已投产、经过多年连续运 行、经实践检验已证明是成熟可靠的优质产品; 要求所投 UPS品牌为国 内外知名品牌, 2017 年度 CCID关于 UPS大功率市场品牌结构排名前三名, 并在 报价时提供相关证明文件 。 提供国家级企业技术中心认定证明和国家认定的两化融合管理体系评定证 书、提供军工四证(武器装备质量管理体系认证证书、武器装备科研生产许 可证、三级保密资格单位证书、装备承制单位注册证书) 。 2) ★要求产品获得中国节能产品认证证书,必须提供证书;所投标产

UPS主机要求为:三进单出,双变换纯在线式,功率30KVA UPS主机要求为:三进单出,双变换纯在线式,功率30KVA

UPS主机要求为:三进单出,双变换纯在线式,功率30KVA

格式:pdf

大小:24KB

页数: 3页

1) UPS主机要求为:三进单出,双变换纯在线式,功率 30KVA可并机型,不接受 采用并机柜并联技术,要求标准内置输出隔离变压器及防雷器。 (1)★要求所投 UPS品牌为国内外知名品牌。投标方所提供的产品,必须 是技术和工艺成熟先进,并有多套同类产品已投产、经过多年连续运 行、经实践检验已证明是成熟可靠的优质产品; 要求所投 UPS品牌为国 内外知名品牌, 2017 年度 CCID关于 UPS大功率市场品牌结构排名前三名, 并在 报价时提供相关证明文件 。 提供国家级企业技术中心认定证明和国家认定的两化融合管理体系评定证 书、提供军工四证(武器装备质量管理体系认证证书、武器装备科研生产许 可证、三级保密资格单位证书、装备承制单位注册证书) 。 2) ★要求产品获得中国节能产品认证证书,必须提供证书;所投标产品必须要 在最新一期节能产品采购清单里,并提供相关证明。 3) ★产品具有 绿色之

Delta变换UPS概述

1.Delta逆变器

Delta逆变器是一个四象限变换器,即具有整流器和逆变器功能的变换器,工作于正向模式(逆变)时,电流流出逆变器,逆变器输出正弦波电压;工作于反向模式(整流)时,电流流入逆变器,逆变器仍然输出正弦波电压。Delta逆变器是一个可变的电流源,输出电流稳定到基准值。电流基准值是根据负载和蓄电池充电情况确定的,其输出连接到Delta变压器的副边。Delta逆变器在系统中的作用是:

(1)对UPS的输入电流进行控制,进行功率因数校正,减少输入电流的谐波失真。

(2)市电存在时,与主逆变器一起完成对市电输入电压的补偿:

当市电输入电压低于系统额定电压时,Delta逆变器工作于逆变方式,输出功率。在Delta变压器原边产生与输入市电电压极性相同的电压,进行正极性补偿。

当市电电压高于系统额定输出电压时,在Delta变压器原边产生与输入市电电压极性相反的电压,进行反极性电压补偿。从而使市电输入电压补偿后与额定输出电压相等。

(3)与主逆变器一起完成对蓄电池的充电和浮充电。

2.主逆变器

主逆变器也是四象限变换器,也具有双向变换功能。主逆变器作为固定的电压源,连接在系统输出端,使输出电压保持在电压基准值上。主逆变器在系统中的作用是:

(1)控制系统输出电压,对负载谐波电流进行补偿,减少输出电压谐波失真。

(2)与Delta逆变器一起完成对输入电压和额定输出电压差值的补偿。

(3)与主逆变器一起完成对蓄电池的充电和浮充电。

(4)当市电中断时,全部负载功率由主逆变器供给。

一、工作原理

1.正常方式下的Delta变换

在正常情况下,主逆变器调节系统输出电压,将输出电压与电压基准值比较,根据误差进行PWM调节,稳定系统输出电压。主逆变器的输出频率和相位与市电输入频率相同。Delta逆变器根据负载和蓄电池充电状况确定电流基准,并将输出电流与电流基准比较,稳定输出电流,通过Delta逆变器控制市电电压的输入电流的幅值、相位和波形,还补偿市电电压和输出电压之间的差值。Delta逆变器也是与市电输入电源同频同相的受控的电流源。

当市电输入电压与系统输出电压(功率平衡点的电压)相等时,市电经Delta变压器直接为负载供电,负载功率不经过任何变换,因此无功率变换的损耗(实际上总会有一些系统损耗,故市电的输入功率总比负载功率大一些,但系统损耗很小)。

当市电输入电电压低于系统输出电压(即功率平衡点的电压)时,主逆变器从输出端吸收功率,经主逆变器(整流),Delta逆变器(逆变),向Delta变压器输出功率,使Delta变压器原边产生正极性补偿电压,以使供电回路的电压保持平衡。同时在Delta逆变器的控制下,增加从市电输入的电流和功率,以使功率平衡点的电流(功率)保持平衡。

当市电输入电压高于系统输出电压(即功率平衡点的电压)时,从Delta变压器吸收功率,被吸收的功率反向流过上述环路,即吸收的功率经Delta逆变器(整流),主逆变器(逆变)后,流向负载。以使功率平衡点的功率保持平衡。此时Delta逆变器工作于整流方式,使Delta变压器原边产生与市电电压反相的电压,进行负极性补偿,以使供电回路的电压保持平衡。

无论市电电压与系统输出电压相等或不相等时,UPS系统都可以给蓄电池充电。Delta逆变器通过检测DC母线电压,并将其与输入电流基准进行比较,Delta逆变器的电流基准一般整定到可以使DC母线电压保持在蓄电池浮充电压的数值上,如果DC母线电压下降,Delta逆变器的输出电流将增大,以使市电输入电流增大。因为流入功率平衡点的功率大于负载需要的功率,多余的功率就通过主逆变器流入DC母线,给蓄电池充电,DC电压恢复后,市电输入电流将恢复为负载供电正常情况。

综上所述,当市电电源电压在允许的电压窗内变动时,Delta变换UPS进行了整流、逆变两次变换,但这与双变换UPS系统中的整流、逆变两次变换不同,双变换UPS系统将100%的负载功率全部进行两次变换,而Delta变换UPS系统只变换很小的一部分功率,即市电电压和系统输出电压之间差值相关的功率,故采用了表示差值(变量的增量)的希腊字母△d(Delta),称为Delta变换。

实际上,Delta变换UPS系统在市电输入电压降低和升高时进行了两个方向的双变换:市电电压降低时,从主逆变器(整流)到Delta逆变器(逆变)。市电电压升高时,从Delta逆变器(整流)到主逆变器(逆变)。Delta变换UPS系统变换的功率大小与市电变动的情况有关,一般为在±25%额定功率以内。所以,在正常方式下主逆变器和Delta逆变器的负荷只有UPS系统额定功率的25%以下。但主逆变器的容量仍应按100%额定负荷设计,因为在市电故障时它要承担全部负载功率,所以在正常时的主逆变器的容量富裕量很大,过载能力很强。Delta逆变器不承担全部负荷,其容量设计为额定容量的25%左右,因此Delta变换UPS的成本较低。

2.储能方式

市电电源故障时,主逆变器由蓄电池供电,继续运行,承担全部负载功率。此时市电输入的接触器1断开,以防止主逆变器向市电电源反馈能量。由正常方式转换到储能方式的转换时间为零,输出电压无中断。因为主逆变器始终连接在系统输出端。

3.旁路方式

当UPS设备故障时,静态旁路开关接通,主静态开关断开,市电经静态旁路开关直接为负载供电。此时接触器2断开,使UPS设备与负载断开。

二、性能

(1)主逆变器始终连接在系统输出端,调节输出电压,并通过Delta逆变器进行供电回路电压补偿,无论有无市电,都能向负载提供高质量的交流电源。输出稳压精度、输出电压瞬态特性、波形失真等指标都比较高。

(2)市电电源可用时,主逆变器和Delta逆变器与市电电源同步运行,UPS系统的输出电压的频率和相位始终与市电电压锁定。也就是说,当市电电源作为UPS的输入电源时,逆变器只能同步于市电电源,不能同步于内部振荡器或其他信号。

(3)Delta变换UPS在正常方式和储能方式均能输出正弦波电压波形。

(4)市电电源中断时,Delta变换UPS将转换到储能发生,负载由主逆变器继续供电,主逆变器与负载电路的连接没有进行切换,因此可以与双变换UPS一样,向负载提供不间断的供电。与双变换UPS不同的是,此时主逆变器所承担的负载发生阶跃变化,可能造成系统输出电压的瞬时轻微的波动。而双变换UPS在转入储能发生时负载没有发生变化。

(5)由于交流输入电流是受Delta逆变器控制的,可以是与输入电源同频同相的正弦波,所以Delta逆变器的输入功率因数可以做到接近1。因为Delta逆变器是电流源,对负载电流呈现较高的输出阻抗。负载电流中的无功电流(谐波)由主逆变器供给。

(6)当市电可用时,主逆变器和Delta逆变器只对输入电压与输出电压的差值相关的功率进行变换和调整,逆变器承担的最大功率(当输入电压处于上限和下限时),只有输出功率的20%左右(相当于输入电压最大波动范围),所以负荷率很小,功率裕量很大;过载能力很强,负载电流峰值因数大。而且,输出有功功率(kW)可以做到等于视在功率(kVA),目前双变换UPS还做不到这一点。

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在线式UPS简介

在线式是指不管电网电压是否正常,负载所用的交流电压都要经过逆变电路,即逆变电路始终处于工作状态,在线式UPS一般为双变换结构。所谓双变换是指UPS正常工作时,电能经过了AC/DC、DC/AC两次变换后再供给负载 。

这种UPS不间断电源一直使其逆变器处于工作状态,它首先通过电路将外部交流电转变为直流电,再通过高质量的逆变器将直流电转换为高质量的正弦波交流电输出给计算机。在线式UPS在供电状况下的主要功能是稳压及防止电波干扰,同时对蓄电池充电管理;在停电时则使用备用直流电源(蓄电池组)给逆变器供电。由于逆变器一直在工作,因此不存在切换时间问题,适用于对电源有严格要求的场合 。

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余弦变换离散余弦变换

离散余弦变换(DCT for Discrete Cosine Transform)是与傅里叶变换相关的一种变换,它类似于离散傅里叶变换(DFT for Discrete Fourier Transform),但是只使用实数。离散余弦变换相当于一个长度大概是它两倍的离散傅里叶变换,这个离散傅里叶变换是对一个实偶函数进行的(因为一个实偶函数的傅里叶变换仍然是一个实偶函数),在有些变形里面需要将输入或者输出的位置移动半个单位(DCT有8种标准类型,其中4种是常见的)。

最常用的一种离散余弦变换的类型是下面给出的第二种类型,通常我们所说的离散余弦变换指的就是这种。它的逆,也就是下面给出的第三种类型,通常相应的被称为"反离散余弦变换","逆离散余弦变换"或者"IDCT"。

有两个相关的变换,一个是离散正弦变换(DST for Discrete Sine Transform),它相当于一个长度大概是它两倍的实奇函数的离散傅里叶变换;另一个是改进的离散余弦变换(MDCT for Modified Discrete Cosine Transform),它相当于对交叠的数据进行离散余弦变换。

离散余弦变换,尤其是它的第二种类型,经常被信号处理和图像处理使用,用于对信号和图像(包括静止图像和运动图像)进行有损数据压缩。这是由于离散余弦变换具有很强的"能量集中"特性:大多数的自然信号(包括声音和图像)的能量都集中在离散余弦变换后的低频部分,而且当信号具有接近马尔科夫过程(Markov processes)的统计特性时,离散余弦变换的去相关性接近于K-L变换(Karhunen-Loève 变换--它具有最优的去相关性)的性能。

例如,在静止图像编码标准JPEG中,在运动图像编码标准MJPEG和MPEG的各个标准中都使用了离散余弦变换。在这些标准制中都使用了二维的第二种类型离散余弦变换,并将结果进行量化之后进行熵编码。这时对应第二种类型离散余弦变换中的n通常是8,并用该公式对每个8x8块的每行进行变换,然后每列进行变换。得到的是一个8x8的变换系数矩阵。其中(0,0)位置的元素就是直流分量,矩阵中的其他元素根据其位置表示不同频率的交流分量。

一个类似的变换, 改进的离散余弦变换被用在高级音频编码(AAC for Advanced Audio Coding),Vorbis 和 MP3 音频压缩当中。

离散余弦变换也经常被用来使用谱方法来解偏微分方程,这时候离散余弦变换的不同的变量对应着数组两端不同的奇/偶边界条件。

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