1 应用飞轮储能式UPS的技术背景

　　我们过去所讨论的UPS都属于静态UPS的范畴,其原理是:在这些UPS的运行中,除了冷却风扇之外,所用到的各种电子元件及电气部件均无任何机械运动。多年的静态UPS运行经验显示:尽管静态UPS对确保各行业用户负载的安全运行做出了“功不可没”的巨大贡献。然而,它仍存在如下的弱点:

　　(1)静态UPS的效率“不够高”:相关的统计资料显示,对于中、大容量的工频机型UPS而言,其效率仅为93%～94%。对于中、大容量的高频机型UPS而言,其效率仅为94%～95%。对于当今日益强调节能、环保的社会而言,这种UPS本身的损耗仍然偏高。

　　(2)UPS中蓄电池组是导致UPS的故障率增高和日常维护量增大的重要因素。而且，蓄电池的使用寿命短。此外，可能会对环境造成严重污染的废旧电池的处理问题，至今仍是困扰我们的难题之一。

　　因此,作为解决以上难题的技术途径之一是:选用飞轮储能式的动态UPS来代替双变换在线式的静态UPS。

　　2 飞轮UPS的技术优势

　　近年来,在国内外的数据中心、半导体芯片制造业、某些特种军用通信系统及政府的机要部门正日益关注和选用一种飞轮储能式的动态UPS(简称飞轮UPS或动态UPS)。采用这种UPS可以获得如下好处:

　　(1)更进一步地提高UPS的效率:相关的资料显示,可将UPS的效率从静态UPS的92%提高到飞轮UPS的98%。

　　(2)将故障率明显偏高的蓄电池部件从UPS中彻底取消。由此所能获得的好处是:不仅有助于提高UPS的可靠性,还可以大幅度地减少电源值班人员的维修工作量。

　　对于这种飞轮UPS而言,当市电供电正常时,它在利用市电向用户供电的同时,还将部分电能同时通过具有电动机和发电机调控功能的“同步补偿机(G/M)”装置而以动能的形式储存在其巨大的飞轮中。此时,对于其“同步补偿机(G/M)”装置而言,不仅承担着短时效的能量转换调控功能,将来自市电的电能变换成储存在飞轮中的机械能。而且,它还承担着自动稳压以及对可能来自市电电网和用电设备所产生的谐波电流执行自动补偿的调控功能,就是将输出电流的谐波含量THDI值实时地调节到趋于零。当市电供电中断时,它可以利用原来储存其飞轮中的巨大动能的惯性驱动同步补偿机(G/M)装置继续旋转。此时同步补偿机(G/M)装置将自动承担着发电机的调控功能,从而确保对各种用电设备的连续不间断地供电。能够将飞轮UPS推向新的实用阶段的推动因素有: