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UPS电源技术的运行原理
时间:2023-09-19 02:03 所属分类:科技论文 点击次数:
UPS又称不间断电源。通过对UPS电源技术在电力系统中的实际应用效果的详细调查和分析,发现它不仅能满足电力设备对电能的实际需求,还能降低不确定因素造成的安全风险,有效保证电力系统运行的稳定性和有序性。同时,通过合理使用UPS电源技术,在电力系统故障停止运行时,可以继续为电气设备提供一段时间的电能,避免突然断电,影响具体工作的正常进行,尽量减少电力污染造成的不良影响,进一步提高电源质量。
1、UPS电源技术的运行原理
通过对UPS电源技术运行原理的深入研究,主要包括在线、后备和在线互动。UPS是一种电源保护设备,由整流器、电池、逆变器、静态开关等组成。
后备UPS电源采用抗干扰分级调压稳压技术,其优点是价格低廉,一般适用于重要场所。一旦电源或电压异常,后备UPS电源机可以及时为负载提供高频干扰的稳压电源,使电源电压在正常波动范围内。当电源中断或电压降至170V以下时,电池可以为负载提供稳定的交流电,以确保电气设备的正常运行。如果电力系统出现故障,电池逆变电源的反应时间为4~10ms,部分设备设施对电源质量要求很高,不适合使用后备UPS电源。
当电力系统出现故障时,在线UPS电源可以在第一时间为其提供一段时间的电能,也可以最大限度地减少开关转换时间,从而减少电网的影响。在线UPS电源的优点是安全可靠,适用于银行等重点单位。
与后备和在线UPS电源相比,在线互动UPS电源具有效率高、安全可靠性强、供电质量好等优点。由于在使用过程中处于准备状态,一旦电力系统出现故障,可以及时切换电流,保证电压输出的稳定性。但由于在线互动UPS电源主要采用双向变换器,充电时难以获得理想效果,导致频率稳定效果未能达到预期目标。总之,UPS电源应根据实际情况和需求合理选择。目前,山特等主流UPS制造商可为不同客户群体提供相应水平的UPS。
2、UPS电源技术的性能分析
2.1重复控制技术
正如上述,UPS是一种固态电源,由逆变器、整流器等组成。通过最大限度地发挥重复控制技术的重要作用,可以在电压降至零时及时控制,避免其他电流的干扰。积极推进重复控制技术与UPS电源的有机结合,形成波形控制系统,具有性能高、价格成本低的优点,实现重复轨迹的精确控制,减少系统稳态误差,保证收敛速度的稳定性,合理提高电源质量。
2.2并联技术
如果需要在重要场所安排UPS电源,必须详细分析和掌握其对电池容量的具体需求。事实上,UPS电源提供的功率受到外部不确定性的影响,不仅违背了节约用电的环保理念,而且难以满足实际用电需求。因此,在这种情况下,相关研究人员加强了并联技术的研究和试运行。通过该技术的科学应用,可以保证逆变器在电力系统中使用的电压频率和振幅值一致,对提高电力系统的容错性能具有重要意义[1]。
2.3整流技术
由于UPS电源功率相对较大,需要借助整流技术及时适当调整。这个过程相当方便。此外,在技术不断发展的背景下,整流技术也取得了显著的进步和发展,控制方法逐渐成熟和完善。事实上,过大的谐波电流很容易对电力系统的安全可靠性产生很大的影响。为了保证电流的稳定性,必须结合相关理论和实际需要合理使用滤波器进行整流,有效保证系统运行的高效性和稳定性。
3、UPS电源技术在电力系统中的改进措施
3.1合理改进散热设备
为有效提高UPS的散热能力,技术研究人员应重视UPS散热设备的改进,积极探索改进散热设备的有效措施和方法。以数据中心电力系统中原UPS设备为例,其长度为200mm,横截面积为125mm×125mm,其中有32片散热器高达125mm。通过对其分布情况的观察和分析,发现这些散热器之间的距离为2cm。如果距离太近,很容易影响整体散热效果。如果不及时清理,很容易积聚大量灰尘,造成堵塞。在改进散热设备的过程中,首先需要适当延长设备的原始长度,约280mm,截面积保持不变,原32片散热器减少到24片,提前定位设备,安排专业人员安装IGBT模块,中心距离也需要适当改变,增加到75mm,有利于增强IGBT的散热功能。改进工作结束后,需要进行设备试运行。在试运行过程中,发现散热设备的风管变得更加通畅。经过严格计算,发现风阻也降低,UPS的散热能力明显提高。
3.2加强UPS电路的科学改进
当UPS处于正常工作状态时,热敏电阻温度一开始仍在正常范围内,可以抑制启动电源产生的电流。随着工作时间的增加,热敏电阻温度会升高,但在这种情况下,电阻值会继续下降。这不仅难以获得最佳的散热效果,而且对设备本身造成了巨大的损坏,甚至为设备的后续使用埋下了严重的安全风险。因此,有必要加强热敏电阻的改进。通过对多学科专业理论知识的详细了解和掌握,深入研究原UPS电源技术的缺点,并在此基础上进行一系列改进。除了改进散热设备外,还需要将原UPS的220V输入设备串联到热敏电阻中,以抑制短时间内启动电源时产生的电流。
在电气设计中,要认真了解保险丝的具体类型,如插入式、封闭式等,主要起到良好的短路保护作用,适用于低压分支电路。一般来说,UPS的输入和输出保险丝的生产材料主要是陶瓷,其特点是保险丝时间长,一旦短路问题难以充分保护系统。此外,保险丝主要位于UPS设备内部,一旦出现异常问题需要维护,将不可避免地花费大量的时间和精力。对于这个问题,可以考虑使用快速保险丝代替普通陶瓷保险丝,安装位置也应相应改变,可以放置在前面板上,不仅可以提高系统的保护能力,而且可以为维护工作带来更大的便利[3]。
结语
综上所述,在现代技术不断进步和发展的背景下,相关技术人员对UPS电源技术的研究越来越深入,逐步解决了缺点,取得了良好的发展。为有效保证电力系统运行的安全可靠性,应积极探索改进UPS电源技术的有效措施,有利于延长电力设备的使用寿命,满足社会各行业对电力能源的实际需求。