| 摘要：在具体设计一个UPS供电方案时，必须将行业标准的规范要求和实际需求结合起来，综合考虑多方面因素，本文仅从标准角度出发将几点需要考虑的方面进行简单分析。 |
8、切换时间
有两个切换：一个市电电池间切换时间，标准规定分为三类：第一类为0ms，第二类为＜4ms，第三类为大于4ms。电路拓扑结构不同，则市电电池却换时间不同。一般在线式UPS因市电及电池都变换为一个中间直流电压，而这个中间直流电压都有比较大的电解电容，因此在线式UPS市电电池见切换时间为0ms。而后备式或互动式是通过继电器进行切换，一般存在一个几个毫秒的切换时间。这个切换只要市电不良就会发生。
另一切换时间就是逆变旁路切换时间，标准规定分为三类，I类分为1ms，II类分为＜4ms，III类分为＞4ms。在线式UPS一般在开机瞬间或过载或过温或整流逆变通路故障造成输出电压不正常时，USP会切换到旁路供电。应该说这个转换发生的概率小于上面因市电不良而切换的概率。对于小功率UPS，这个切换一般采用继电器便能完全满足要求，但在大功率中因大继电器动作时间长，一般采用SCR实现。
在选择UPS系统时，对低端用电设备如普通计算机来讲，上述指标没有太大的意义，不会直接影响到设备的运行，但对于高端设备如服务器来说，后备式和互动式系统的供电质量是远远不够的，必须选用在线式系统。
9、电池组智能管理功能
标准规定：UPS应具有定期对电池组进行自动浮充、均充转换，电池组自动温度补偿及电池组放电记录功能。
蓄电池是UPS重要组成部分，也是UPS中的薄弱环节。由于蓄电池的成本可能超过USP主机本身，且其运行稳定与否直接影响到整个系统的工作。目前UPS出现的故障，很大比例是电池故障或由电池引起。因此如何提高电池的寿命是大家所关注的。UPS中电池绝大部分采用铅酸免维护密封电池，其寿命及放电容量与温度有很大的关系，先限流后恒压的充电管理方式是很大部分厂家在设计中较为广泛采用的，并根据温度来调节充电电压的高低。这一功能在系统的整体运行中也很重要，也是做设计方案选型时需要考虑的一个方面。
10、供电靠行
标准中提到，为了提高UPS供电的可靠性，可采用多种UPS冗余连接方式来提高可靠性，各种方式都有优缺点。考虑方案时要根据实际负载情况，选择合适的模式。当前冗余连接方式大致有一下三种：
（1） 双机主从式热备份。将作为从机的UPS1输出接到另一台作为主机的UPS2的旁路输入，正常运行时由USP2供电，UPS1处于备份。当UPS2故障时，负载切换至UPS2旁路，由USP1承担负载供给任务。此系统结构及控制简单，但存在以下缺点：主机长时间工作，从而机处于长期待机状态，两机的元件老化程度不均匀；在从机供电的状态下，主机静态旁路故障时将导致系统供电失败；系统负载不能超过单机容量且以后无法扩容。
（2） 功率均分并联备份。该系统将两台或多台UPS逆变单元并联运行，正常时两台（或多台）逆变器同时向负载均分供电，当其中一台故障时，该UPS从系统中脱离，用户所需负载电流，由剩余逆变器按新的份额重新供电。此种方式目前有两种结构，一种是UPS通过外加并机柜方式并联，并机柜提供同步及多机均流控制，同时提供并联系统的总静态旁路；另一种是在每台UPS内安装一套逻辑控制板，控制各台及其的同步及均流输出。此方案的优点是易于扩容，通过冗余备份提高供电可靠性，但也存在缺点：
a) 采用并机柜方式的，并机柜成为系统的公共瓶颈点，一旦它内部时空或故障，会导致整个系统供电失败。
b) 由于各台UPS输出量参数难以保持完全一致，导致各UPS在向负载供电同时，还在UPS内部的逆变器间形成环流，当环流过大，将直接危及逆变器安全。此外，如果各UPS向负载供电的电流差异过大，将使逆变器的功率放大元件老化速度失衡，也会引发故障，一般来说，供电系统中并机数量越多，UPS电源系统发生故障的概率也很大。
（3） 并联热备份。该系统将两台UPS的电池组输入，整流器输出及逆变器输出并联，并共用旁路，正常时两台整流器同时向两逆变器供电，并向两组电流充电，通过逆变器输出静态开关选择其中一台逆变器向负载供电，两台整流器和逆变器分别互为备用，只有当两台逆变器同时故障时，系统将负载切至共同静态旁路，由市电继续向负载供电。该方案没有瓶颈故障点，任何一台UPS局部或整体故障，系统仍能继续向负载供电，由于真正输出只有一台逆变器，故也不存在逆变器见的环流，但由于此模式类似单机运行模式，带载能力相对差且不容易扩容。以上三种方案的选择，需要根据实际情况综合考虑来决定。
11、系统设备的智能性
标准中还有其它指标如电源效率、噪声等等，对系统所具备的智能性也提出了规范和要求。为了保证供电系统能长时间不断运行，UPS必须具有智能性，对运行中的UPS状态自动检测，对UPS故障及时发现、诊断和处理，并大大减少因故障或检修而造成的间断，同时，作为通信机房动力系统的一部分，应提供通信协议，以便纳入动力环境集中监控系统。因此，在系统设计时，我们应考虑到这些因素。
一般来说，作为智能性的UPS应具备下列功能：
(1) 实时监测功能。监视电路中各部分状态，随时获取主机工作时的有关参数。
(2) 人机交互功能。可按实际运行情况，通过程序修改，重新设置UPS内部的各种临界工作点阀值，也可读取UPS电源各种工作参数。
(3) 故障诊断功能。对监测到的不正常参数及时分析，及早发现故障苗头，显示其性质、部位，给出处理方法，并自动记录有关信息。
(4) 远程监控功能。提供一个远程计算机接口，能通过RS232或RS485接口经调制解调器实现与异地计算机终端通讯，达到遥测和遥信的目的。
要设计一套完整的UPS供电方案，除去上面结合标准提到的一些考虑因素外，还有考虑系统与前级供电系统中的应急供电发电机组的匹配兼容问题、前级供电系统中不应当带有别的频率启动负载、系统总容量如何确定、蓄电池如何配备、及电气隔离和接地等等，在设计通信机房UPS供电系统时，我们既要考虑节省投资，有要考虑系统的可靠性、灵活性，以及不同用电设备对供电系统的各项指标和数据要求，综合考虑个方面因素，才能设计一套最佳的UPS供电方案。
责任编辑：Kelly
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