UPS的性能分类与标准化UPS系统结构
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2020-11-25
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UPS的性能分类与标准化的性能分类与标准化UPS系统结构系统结构
0、引言 不间断电源设备(UPS)是一种电子电源系统，其基本功能是当市电电源发生故障时，不间断地为用
户设备提供符合规定的交流电源。当市电电源停电时，UPS将转换为由蓄电池供电的工作方式，在规定时间内
向用户设备供电。当市电电源较长时间停电时，UPS需要由备用发电机组供电，继续不间断地为负载供电。此
外，在市电正常的情况下，UPS将市电电源进行适当的变换和调节，从而抑制市电电源的各种干扰；为负载提
供高质量的交流电源。因此，UPS还具有改善市电质量的功能。 UPS的负载是被视为关键性的或重点保护
的设备。这些关键性负载包括数据处理、计算机和通信系统之类的设备等等。 为满足不同类型的负载对供
0、引言、引言
不间断电源设备(UPS)是一种电子电源系统，其基本功能是当市电电源发生故障时，不间断地为用户设备提供符合规定的
交流电源。当市电电源停电时，UPS将转换为由蓄电池供电的工作方式，在规定时间内向用户设备供电。当市电电源较长时
间停电时，UPS需要由备用发电机组供电，继续不间断地为负载供电。此外，在市电正常的情况下，UPS将市电电源进行适
当的变换和调节，从而抑制市电电源的各种干扰；为负载提供高质量的交流电源。因此，UPS还具有改善市电质量的功能。
UPS的负载是被视为关键性的或重点保护的设备。这些关键性负载包括数据处理、计算机和通信系统之类的设备等等。
为满足不同类型的负载对供电连续性和供电质量要求，现已开发出功率范围从不足百瓦至数兆瓦的各种型式的静态UPS。
静态UPS主要有三种典型的电路结构，长期以来被称为：在线UPS （on line UPS）、离线UPS（off line UPS）和在线互
动UPS（line interactive UPS）。但是，这些UPS名称对其工作原理的表述是不准确的，很容易引起混淆。为了避免混淆，国
际标准IEC62040-3 重新规定了UPS新的名称：双变换UPS （double conversion UPS）、冷备用UPS（passive standby
UPS）、市电交互UPS（line interactive UPS）。
“离线UPS（off line UPS）”，其本来的含义是：逆变器在正常情况下，不向负载供电，而是由市电电源向负载供电。只有
当市电交流输入电压超出允差时，逆变器才向负载供电。然而，术语“离线（off-line）”也有“不在市电电源上（not-on-the-
mains）”之意，即正常情况下市电不向负载供电。而实际上，在正常情况下，负载是由市电电源供电的。为了防止这种定义的
混淆，IEC62040-3明确提出，不使用“离线UPS（off line UPS）”这一术语，而使用“冷备用UPS（passive standby UPS）”术
语。
“在线UPS（on line UPS）”，意思是不论市电交流输入电源情况如何，负载始终由逆变器供电。但是，术语“在线（on-
line）”也可以理解为"在市电电源上（on-the-mains）"，即负载由市电供电（这与实际情况相反）。为了防止定义的混
淆，IEC62040-3明确提出，应避免使用 “在线UPS”这一术语，而只使用“双变换UPS”术语。
在线互动UPS（line interactive UPS）的汉语名称与英语名称不符，因为line 不是on line ，所以不是“在线”。实际上line
是指市电（the mains）。因此，“line interactive UPS” 应译为“与市电交互UPS”，或“与市电互动UPS” 。
此外，由于双变换UPS （double conversion UPS）（即老名称“在线UPS”）被公认为实际性能最好的UPS 系统。在市场
竞争中，出现了一些奇怪UPS的名称，例如，“准在线UPS（quasi online ups）”、“半在线UPS（semi online ups）”、“真在线
UPS（true online ups）”、“在线均分技术（online-sharing technology）”等等。相关UPS厂家提出这些UPS名称的目的是试
图让用户相信其UPS产品是双变换UPS。实际上，这些产品并不是双变换UPS，不能提供用户所希望的性能和可靠性。
针对这种情况，IEC62040-3 除了废除不科学、不适当的老的UPS名称、规定了新的UPS名称外，还提出了UPS 按性能分
类的方法。这个分类方法基于UPS输出电压和输出频率与UPS 输入电源的参数的关系，提出了UPS 性能分类代码。按性能分
类的目的是提供一个共同的基础，使用户可以在相同条件下，对额定功率相近的不同厂家的UPS产品进行比较。
符合IEC62040-3国际标准的UPS将由厂家按规定进行性能分类代码的标识。用户一般应避免采用未标识性能分类代码的
UPS产品。
我国国标GB7260 已等效采用IEC62040-3国际标准，今后国产UPS 产品也应标识UPS 性能分类代码。在进行UPS 选型
时应注意选用已标识UPS 性能分类代码的UPS。
本文阐述IEC62040-3（和GB7260）规定的UPS 的性能分类方法和标准化的UPS 系统结构。并介绍高可用度的并联冗余
UPS 和分布冗余UPS。
1、、UPS 性能分类代码性能分类代码
UPS 性能分类代码由三部分组成。（例如 VFI-SS-123 ，这是分类代码的一个例子）
最前面的三个字符规定在正常工作方式下的电源质量。表示UPS输出电压和频率与交流输入电源（市电）电压和频率的
关系。
中间的两个字符规定在正常工作方式（包括暂时的静态旁路工作）和储能方式下的输出电压波形。表示是正弦波或非正弦
波。
最后三个字符规定在不同条件下UPS瞬态输出电压性能。表示是否符合标准规定的瞬态电压性能。
1.1 电源质量的分类选项电源质量的分类选项(三个字符或两个字符）三个字符或两个字符）
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