YD/T1095-2000《通信用不間斷電源-UPS》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)自2001年批準(zhǔn)執(zhí)行以來(lái),至今已有6年。在1996年底原郵電部對(duì)通信電源實(shí)行進(jìn)網(wǎng)管理時(shí),UPS還沒(méi)有通信行業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),對(duì)UPS進(jìn)網(wǎng)質(zhì)量檢驗(yàn)主要引用了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14715-93《信息技術(shù)設(shè)備用不間斷電源通用技術(shù)條件》,此標(biāo)準(zhǔn)是UPS產(chǎn)品的通用技術(shù)條件(以下簡(jiǎn)稱“通用技術(shù)條件”),由于當(dāng)時(shí)我國(guó)UPS技術(shù)開(kāi)發(fā)和制造業(yè)處于起步階段,無(wú)論是技術(shù)水平或單機(jī)容量與國(guó)外產(chǎn)品相比尚存在較大的差距。而且市場(chǎng)上銷售的小容量UPS幾乎都是為PC機(jī)供電,所以在“通用技術(shù)條件”中沒(méi)有對(duì)輸入功率因數(shù)、輸入諧波電流、輸出穩(wěn)壓精度以及輸出電流峰值系數(shù)等技術(shù)指標(biāo)作出相應(yīng)的規(guī)定。

    YD/T1095-2000的制定,主要是根據(jù)通信行業(yè)的負(fù)載特點(diǎn)提出了不同程度的要求。對(duì)UPS的輸入技術(shù)參數(shù)的確定主要根據(jù)有源補(bǔ)償與無(wú)源補(bǔ)償?shù)奶匦?并沒(méi)有考慮到三相六脈波基本電路的輸入?yún)��?shù)。為了便于通信局、站電源系統(tǒng)的集中監(jiān)控,對(duì)UPS提出了應(yīng)具有遙測(cè)、遙信功能,并對(duì)遙測(cè)、遙信內(nèi)容做了相應(yīng)的規(guī)定。與此同時(shí),也注意到一些用于非重要場(chǎng)合如辦公室自動(dòng)化、各單位內(nèi)局域網(wǎng)及服務(wù)器的供電對(duì)小容量(10kVA以下)UPS的一般要求,在標(biāo)準(zhǔn)中把與此相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)分為三類(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類),Ⅰ類指標(biāo)可滿足上述高端用戶在重要場(chǎng)合下運(yùn)行的要求。而Ⅲ類指標(biāo)可達(dá)到在非重要場(chǎng)合下運(yùn)行的一般要求,Ⅱ類指標(biāo)介于Ⅰ類與Ⅲ類之間,可供用戶根據(jù)負(fù)載特性及使用環(huán)境來(lái)綜合選擇。

    2004年3月,通信電源由進(jìn)網(wǎng)管理正式轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證的行業(yè)管理,此標(biāo)準(zhǔn)作為UPS產(chǎn)品檢驗(yàn)的依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證現(xiàn)場(chǎng)檢查的部分依據(jù)。在產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證的初期,申請(qǐng)認(rèn)證的UPS均為雙變換(在線)式,這種形式的大功率UPS(100kVA以上)基本上都是國(guó)外品牌產(chǎn)品,其中部分UPS的輸入主電路采用了先進(jìn)的IGBT(PWM)整流技術(shù),輸入功率因數(shù)可達(dá)0.99以上,輸入電流諧波含量小于5%。采用三相12脈波整流器配置無(wú)源11次諧波濾波器的UPS滿載輸入功率因數(shù)也可達(dá)到0.95以上,輸入電流諧波含量低于10%。即便是三相6脈波整流器配置無(wú)源5次諧波濾波器的UPS,其上述兩項(xiàng)指標(biāo)也優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)中Ⅱ類技術(shù)要求。以上幾種形式輸入電路的UPS整機(jī)轉(zhuǎn)換效率均可≥90%,逆變至旁路轉(zhuǎn)換時(shí)間一般都可做到無(wú)間斷轉(zhuǎn)換或1ms(毫秒)左右的轉(zhuǎn)換時(shí)間,符合標(biāo)準(zhǔn)中Ⅰ類與Ⅱ類的技術(shù)要求。

    對(duì)于國(guó)產(chǎn)小功率(尤其是20kVA以下)的UPS,變換技術(shù)和主電路結(jié)構(gòu)各具不同,目前一般可分為雙變換(在線)式、互動(dòng)式和后備式三種。所采用的變換技術(shù)可分為高頻或工頻變換。電路結(jié)構(gòu)根據(jù)不同的變換技術(shù)也各不相同,其中高頻雙變換(在線)式(以下簡(jiǎn)稱高頻在線式)UPS無(wú)工頻變壓器,在整流器與逆變器之間設(shè)有一級(jí)高頻DC/DC變換電路,其主要功能是對(duì)交流輸入端進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償(PFC),如采用連續(xù)電流控制方案可將輸入功率因數(shù)提高至0.98左右,輸入諧波電流含量可控制在10%以內(nèi),轉(zhuǎn)換效率一般大于88%,甚至更高,雖然過(guò)載能力較差一些,但也能滿足標(biāo)準(zhǔn)中的Ⅲ類技術(shù)要求。其它主要技術(shù)指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)有著較好的符合性。

    與高頻機(jī)相比,工頻變換尤其單相輸入的UPS(簡(jiǎn)稱工頻機(jī))在以上幾項(xiàng)主要技術(shù)要求中表現(xiàn)欠佳。由于工頻機(jī)沒(méi)有輸入功率因數(shù)補(bǔ)償功能,所以其輸入功率因數(shù)PF只能達(dá)到0.7左右,根據(jù)功率因數(shù)PF與諧波電流含量(THD)的關(guān)系式:

    THD(I)=√(1/PF)2-1可計(jì)算出輸入諧波電流含量THD(I)將達(dá)到100%,實(shí)際測(cè)量的結(jié)果也是如此,也就是說(shuō)在其輸入端產(chǎn)生的諧波電流的有效值與基波電流有效值相同。如此大的諧波電流無(wú)疑要對(duì)電網(wǎng)及與電網(wǎng)并聯(lián)的其它用電設(shè)備造成不同程度的傳導(dǎo)干擾,另一方面還要占有交流輸入電源的一部分容量,在諧波電流流過(guò)的導(dǎo)線及熔斷器上將產(chǎn)生無(wú)用的有功功率,并全部轉(zhuǎn)換為熱量使導(dǎo)線及熔斷器的溫升增大。另一方面輸出容量在10～20kVA工頻機(jī)的轉(zhuǎn)換效率一般只能做到85%左右,甚至更低,所以上述幾項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)中的要求。工頻機(jī)的過(guò)載能力較強(qiáng),一般可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)中Ⅰ類技術(shù)要求,逆變至旁路轉(zhuǎn)換時(shí)間與高頻機(jī)相比無(wú)明顯差異。