一、伊顿UPS电源
如(图1)所示,后备式UPS的工作模式为:
市电正常时,负载由市电直接供电(或市电经过电子稳压后供给负载),当市电中断或超出范围后,负载切换到UPS逆变输出供电。显然,后备式UPS的逆变器仅由蓄电池供电工作,作为备份,当逆变器工作时,输出电力与市电分离。
后备式体制是一种比较简单的工作方式,其设计思想主要以结构简单,外形小巧,成本低廉为出发点。一般多数后备UPS采用方波输出,且市电 — 逆变的切换时间较长。但因为平时逆变器可以不工作,由市电供电,所以后备UPS逆变器的可靠性要求相对较低一些。
二、在线式UPS
与后备式UPS完全不同,如(图2)所示,在线式UPS的工作模式为:
不论是市电正常还是中断,负载均由UPS逆变输出供电。所不同的是,在市电正常时,在线式UPS的逆变器由市电提供能量;而在市电中断时,其逆变器则改由蓄电池提供能量。
在这种工作方式下,不存在市电断电或复电时的负载在市电或逆变之间来回切换的情况,因此在市电断电或复电时,UPS输出无切换时间。但由于在线式UPS的逆变器需要长期工作,其可靠性要求较高。
另外,为进一步提高UPS供电输出的可靠性,在线式UPS还配有市电旁路,使得当逆变器故障或严重过载时,负载能够通过一个静态旁路转换开关,自动无间断地转到旁路供电。
在线式UPS中,又分为工频双转换在线式、高频在线式。
1、伊顿UPS电源工频双转换体制
工频双转换在线式体制俗称工频机,这种体制的基本结构已相当成熟可靠,因此90年代至今,该体制基本上占据了UPS市场的主导地位,尤其是中、大型的UPS,一直是以工频双转换在线式体制为主流体制。
表2 一些国家的燃料电池电厂 |
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燃料电池电厂所以具有如此大的吸引力,是因为它与传统的火力发电、水力发电或核能发电相比,具有无可比拟的特点和优势。 |
燃料电池电厂所以具有如此大的吸引力,是因为它与传统的火力发电、水力发电或核能发电相比,具有无可比拟的特点和优势。
1.能量转换效率高 燃料电池能量转换效率比热机和发电机能量转换效率高得多。目前汽轮机或柴油机的效率**值为40~50%,当用热机带动发电机时,其效率仅为35~40%,而燃料电池的有效能效可达60~70%,其理论能量转换效率可达90%。其他物理电池,如温差电池效率为10%,太阳能电池效率为20%,均无法与燃料电池相比。
2.污染小、噪声低 燃料电池作为大、中型发电装置使用时其突出的优点是减少污染排放(表3)。对于氢燃料电池而言,发电后的产物只有水,可实现零污染。另外,由于燃料电池无热机活塞引擎等机械传动部分,故操作环境无噪声污染。
不可预见突发性故障
例如供电系统中的UPS主机、ATS和STS开关等设备,系统管理和监控只能判定其工作状态,而硬件失效、控制电路板焊点的隐患、系统对控制电路的干扰等,却是不可预见,也很难检测到的,故障发生的时间是不可预测性、随机性和突发性的。对于这种类型的设备,很难在故障前被发现,一但故障发生,必然使系统瘫痪。在可靠性研究中,一个产品的可靠性数据通常是根据产品生命周期内的失效率参数或运行数据统计计算的,而设备在使用维护过程中可能进行的局部更换,则不作为可靠性计算的因素。实际上对只存在可预见非突发性故障的设备,定期的维护并对有故障隐患的部件进行更换,这无异于设备的更新。从可靠性模型的角度看,这相当于在原设备的可靠性基础上冗余并联上一个由维护工作决定的可靠性环节,见图4(b)。
3.4 对“可预见非突发性故障”和“不可预见突发性故障”可用性的讨论
可用性定义为:系统在使用过程中,可以正常使用的时间与总时间之比。
可用性用平均无故障工作时间MTBF和平均修复时间MTTR表示:
可用性高意味着给用户更多的正常使用时间,把故障后不可用的时间降到**限度。
由于电池具备“可预见非突发性故障”的特点,可使系统从根本上消除或者隔离“突发性故障”。对于电池质量和性能的变化,使用者有充分的时间(例如十天半月)发现它,并在不影响系统正常运行的前提下维护更换,或者安排“计划停电时间”排除故障。这相当于可保持电池常新,把故障停电时间缩短到0,把电池的可用性提高到1。
4 直流输出电压的选择
确定直流输出电压是研制开发直流输出UPS的**件大事,它关系到设想的方案能否实现,产品是否有使用价值,能否顺利的推广应用。
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