DC-BANK与UPS比较

工业级电源UPS与DC-BANK比较,二一年八月,一、企业遇到的供电问题以及危害根据工业应用的各种变化的电网情况的介绍，这对工业设备都可能产生各种不良的危害，特别是晶圆代工厂cleanroom相关之PCW和排风系统，必须保证连续不间断工作，这就对电网的质量提出了很高的要求。根据我们在半导体企业走访和了解，以及我们公司多年来在工业环境中设计不间断电源的经验，总结认为主要有以下几种问题：,a.电压的波动工业环境中的供电往往都是变电所直供电，这样在一些外在因素的情况下，产生了比较大的波动，这样导致一些对电网要求高的设备无法正常的工作。特别是变频器类负载，对电压的稳定性具有较高的要求，若发生电压暂降事件，一般都是由此类负载最先跳闸。,电网电压低,电网电压高,电网故障掉电,b.干扰电网电源浪涌、线间噪声、谐波失真、频率漂移、瞬态尖峰、波形断续等电源故障都是隐性，设备运行过程中都是比较难发现和解决的，长期在这种情况下加速了设备内部器件的隐性损伤，导致器件实效等各种隐患，长久之后可能导致设备的故障。,尖峰干扰,综和干扰,谐波干扰,UPS,c.雷击的影响雷击事件可能导致2种情况：第一种，雷击直接导致市电跳闸，这样正常运行的设备被强制关机，这样加大对设备的损伤，同时影响的产品质量导致次品；第二种，雷击可能会直接将高压电和超高电流直接反灌到设备端，这样导致将设备烧毁影响正常的生产。,以上种种问题导致对企业的产品质量、设备维护、生产供货等等产生直接的损失。,电能质量事件之危害,二、解决方案,为了避免出现电能质量事故，减少损失，当前市面上主要有两种产品可以解决以上的问题。1.UPSUPS是不间断电源（UninterruptiblePowerSupply）的简称，是能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要外部设备。其结构较复杂，但性能完善，其显著特点是能够持续零中断地输出纯净正弦波交流电，能够解决尖峰、浪涌、频率漂移等电源问题；需要较大的投资。,2.DC-BANKDC-BANK即直流不间断电源，能够为直流型负载（如：变频器）提供稳定、持续、不间断的直流电源的设备。在有变频器的场合，DC-BANK可以有效的解决电能质量问题。其特点是完全契合变频器类负载的工业环境，后备式供电方式决定了其具有能源利用率高，安全性高等优点。,三、两种方案之比较,1、安装方式UPS由于串联方式连接，一体式安装，现场安装较便捷。DC-BANK由于并联接入用户变频器，若现场负载较分散，线路、桥架等敷设过程较之UPS繁琐。,2、维护难度系统故障总数中的50%以上是由于系统中各个环节和设备的安装问题、人为操作和维护问题引起的。当前的UPS维护难度较大，主要原因是：系统复杂；可靠性差；没有标准化等等。而DC-BANK得益于并联连接方式和框架简洁的系统构成，维护时简单快捷。,3、能源效率以HJTCboostpump与circulationpump系统为例：配置了一台300KVA的UPS，负载运行的总功率为96KW，以效率为85%计算，损耗的电力为96KW/85%-96KW=16.9KW；以一年360天，每KWH电费RMB0.7元计算，一年用于UPS损耗的电费为102460元。DC-BANK平时处于待机状态，只在充电时负载为6KW。所产生的损耗可忽略不计。,4、工业安全A.可靠性负载对系统可靠性要求提高，是因为UPS系统的可靠性不高。纷繁复杂的配置方式：“N”系统、串联“N+1”系统、并联“N+1”系统、分布式（Distributed）冗余、双总线冗余系统2(N+1)/2(N+2)/(N+1)+(N+1)等等不正是因为其可靠性不足而设计的吗？DC-BANK系统只需要给电池容量作出冗余即可。因为其并联连接方式，使得每个负载得到独立的、隔离的电源保护；DC-BANK对直流母线供电，使变频器有交、直两路冗余供电，故而可靠性较高。,B.谐波治理系统中的谐波是负载和UPS设备自身产生的。谐波治理是UPS设备性能改进和供电系统配置研究的重要的课题。治理措施：增大电力系统的供电容量和传输电缆、开关等设备容量；改变变压器的配置和不同的方式联接方式；在系统中和设备内部配置无源滤波器；在UPS设备输入端采用输入功率因数校正电路-PFC在系统或设备输入端配置有源滤波器。DC-BANK为直流供电，不存在谐波源。,5、建造成本治理谐波电流要增加有源或无源滤波器；系统容量是实际负载功率的3倍以上；要提高设备可靠性，冗余并机使UPS设备购置成本加倍；要提高系统可靠性，双总线冗余配置使设备购置成本再加倍；要降低零地电压差，需要再配置隔离变压器，提高电缆规格。DC-BANK只需1.1倍负载容量即可，系统结构也较之简单故而成本上具有一定的优势。,6、适应性UPS当前具有广泛的应用，特别适合在小型负载（如PC、DCS、PLC等）的场合使用。而在大型工业场合下，使用UPS势必造成系统复杂、成本高昂、谐波治理、能源利用率