UPS相关基础知识

良好的开端是成功的一半UPS相关基础知识竹子象征气节，宁折不弯，挺直脊梁象征华而不实，外强中干竹子开花节节高！寓意科普一天比一天好！UPS定义UPS的中文意思为“不间断电源”，是英语“UninterruptiblePowerSupply”的缩写，它可以保障计算机系统在市电不正常的时候——断电、高低压等，继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘，使您不致因市电不正常而影响工作或丢失数据。它在计算机系统和网络应用中，主要起到两个作用：一是应急使用，防止突然断电而影响正常工作，给计算机造成损害；二是消除市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”，改善电源质量，为计算机系统提供高质量的电源。理想的市电供电造成电源故障的原因“这么长的距离”

从发电厂-最终用户电力输送过程中对供电质量的的影响:电站停机高压电网闪电台风、洪水及人为破坏变压器开关配电柜开关……..电源的质量同样受到用电设备的影响...电磁干扰UPSMotors造成电源故障的原因现实环境中的供电质量电源故障所造成的影响突然断电的影响－用电设备停止运行对计算机等相关设备造成的影响：操作系统由于无法及时关闭打开的系统文件，保存系统内核配置到特殊的文件系统将会造成系统启动区文件损坏，系统配置文件损坏,系统崩溃，导致下次系统无法正常启动。解决方法：重新恢复配置文件，重新修复启动引导文件，重新安装(或紧急恢复)操作系统内核系统应用系统及数据库系统无法及时将内存缓冲区内的数据真正物理记录到磁盘等介质上，关闭打开的数据文件将会导致数据丢失，文件损坏，应用程序及数据库系统无法正常使用。解决方法：重新安装(配置)应用系统和数据库系统，丢失的数据将无法弥补电源故障所造成的影响突然断电的影响－用电设备停止运行对计算机等相关设备造成的影响：磁盘阵列等设备造成磁盘盘片划痕导致出现坏区(或坏道)，降低磁盘容量甚至磁盘报废，存储的数据损坏。解决方法：更换损坏的磁盘，损坏的数据将无法恢复(除非配有容错机制或有数据备份)网络连接设备寄存器中的数据将全部丢失，网络传送的数据将出现无法预料的结构。解决方法：重新发送所有的网络数据电源故障所造成的影响供电质量问题所造成的影响－对用电设备硬件造成的影响：设备部分部件损坏设备出现误操作设备工作异常，仪表、仪器精度降低对网络系统造成的影响网络设备硬件的损坏或老化速度加快数据传送误码率增加，网络流量增加。网络速率越高，误码率越大计算机设备死机

UPS

系统中断数据丢失或被破坏硬件损坏

供电无中断数据安全硬件被保护UPS的作用-提高用电设备的供电质量

市电市电UPS的核心作用1.保证负载的不间断供电–安全、稳定性2.提供干净洁净的电源–高效、节能性现代UPS的分类、结构及工作原理后备式UPS系统(Offline)在线互动式UPS系统(Line-Interactive)在线双变换式UPS系统(Online)后备式UPS系统滤波器电池(充电中)+-逆变器DCAC电池充电器AC/DC负载转换开关浪涌电压吸收器市电供电正常工作时后备式UPS系统滤波器电池(放电中)+-逆变器DCAC电池充电器AC/DC负载转换开关浪涌电压吸收器市电供电电池工作时后备式UPS的主要特点功率范围：500～1000VA工作特点：对市电进行简单的升降压及滤波处理后直接供给负载，当输入电源不符合要求时才由电池供电。在绝大多数时间内负载使用的是市电或经简单处理过的市电供电。优点：成本低、部件少、体积小。缺点：市电/电池供电转换时间：<7ms稳压效果低、相对延时时间短、功率范围小（500～1000VA）输出公因小一般为0.6主要应用对象：单台计算机系统的断电保护在线互动式UPS系统负载浪涌电压吸收器市电供电正常工作时逆变器DCAC电池整流器滤波器DCAC在线互动式UPS系统负载浪涌电压吸收器市电供电电池工作时逆变器DCAC电池整流器滤波器DCAC线路交互式UPS的主要特点功率范围：0.7~20KVA，一般为0.7~6KVA工作特点：对市电进行滤波及一次或二次调压处理后直接供给负载，当输入电源不符合要求时才由电池逆变出高质量的的正弦波电源供电。在绝大多数时间内负载使用的是经简单处理过的市电供电。优点：低成本、部件少、有滤波特性、输出电压较好、功率范围相对较大（0.7~20KVA）缺点：市电/电池供电转换时间相对较短：<4ms输入频率影响大，暂态反应能量差主要应用对象：中小型仪器仪表、单台或多台计算机及相关系统的断电保护双变换在线式UPS系统负载市电供电正常工作时

滤波器+-逆变器DCAC浪涌电压吸收器整流器ACDC转换开关双变换在线式UPS系统负载市电供电电池工作时

滤波器+-逆变器DCAC浪涌电压吸收器整流器ACDC转换开关双变换在线式UPS的主要特点功率范围：1~1100KVA工作特点：市电经过整流转换为直流，由逆变器调制出稳定的正弦波。优点：负载端与市电输入端处于优良的”电隔离“状态之中、输出波形良好、输出质量高、无论负载突变或负载稳定时均呈现优异的带载特性。零时间转换延长时间相对较长功率范围相对较大缺点：效率低、成本高主要应用对象：计算机及网络系统、精密仪器仪表、工业系统的断电保护不同类型UPS的对比

功率范围(kVA)电压特性成本/VA效率逆变器总在运行后备式0.5-1低低非常高不在线互动式1-5基于设计中非常高不双变换在线式1-1100高低是高参数技术转换时间<7ms<4ms0

后备式在线互动式双变换在线式参数技术输出波形(市电工作)受输入影响大受输入影响大极好输出稳定度<±10%<±10%±1%~±3%劳逸结合一下：UPS的基本构造和部件整流器、直流母线、电池组、逆变器、静态开关、旁路开关、内置维修旁路开关、外置维修旁路开关UtilityBypassBreakerStaticSwitchDCLinkInverterBattery)(RectifierInternalMaintenanceBypassSwitchExternalMaintenanceBypassSwitchUPS的基本配置方法单机系统串联冗余系统并联冗余系统单机系统保护UtilityBattery)(串联冗余系统基本结构)()(主机从机串联冗余系统主机工作、从机备份)()(主机从机串联冗余系统主机故障，从机工作)()(主机从机串联冗余系统结构的特点结构简单，实现容易，无技术上的特殊要求不需要额外控制/通信部件，成本相对较低无机型和容量上的特殊要求，不同功率、不同型号的UPS可组成冗余系统利用率低主机、从机老化不一直主机/从机切换时可能出现4~10ms的切换时间对从机逆变器的带“阶越性负载”的能力要求高可扩展能力差并联冗余系统基本结构)()(UPS1UPS2并联冗余系统并联工作)()(UPS1UPS2并联冗余系统并联工作(故障脱机))()(UPS1UPS2N+X并联冗余系统)(UPS1UPS2)()(UPS3并联冗余系统结构的特点结构复杂需要额外的并机部件，成本增加对UPS型号和功率有特殊要求各UPS作用和功能相同，无主次之分，共同承担负载对负载实现极为可靠的保护，保护等级高可扩展能力强维护保养的重要性20%没有保养和维护，UPS的故障率只会增加。10%99,999%99,99%Failurerate/yearAvailability-假设MTTR为8小时(交通+维修)-假设市电每年有10次中断UPS的安装空间布局－－预留检修，维护的空间UPS前面60CM，后面40CM空间布局－－预留冷却空气流通空间UPS顶部60CM～100CM走线方式－－上进线简单，明了，维护方便，可以轻松实现平行布线，干扰少。走线方式－－下进线节省电缆UPS的日常维护5年内的日常维护保持洁净度－－及时除尘，更换过滤网注意UPS间的通风和环境温度－－20°C最好