YD/T1095-2000《通信用不間斷電源-UPS》行業(yè)標準自2001年批準執(zhí)行以來,至今已有6年。在1996年底原郵電部對通信電源實行進網管理時,UPS還沒有通信行業(yè)產品標準,對UPS進網質量檢驗主要引用了國家標準GB/T14715-93《信息技術設備用不間斷電源通用技術條件》,此標準是UPS產品的通用技術條件(以下簡稱“通用技術條件”),由于當時我國UPS技術開發(fā)和制造業(yè)處于起步階段,無論是技術水平或單機容量與國外產品相比尚存在較大的差距。而且市場上銷售的小容量UPS幾乎都是為PC機供電,所以在“通用技術條件”中沒有對輸入功率因數(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)等技術指標作出相應的規(guī)定。

    YD/T1095-2000的制定,主要是根據通信行業(yè)的負載特點提出了不同程度的要求。對UPS的輸入技術參數(shù)的確定主要根據有源補償與無源補償?shù)奶匦?并沒有考慮到三相六脈波基本電路的輸入參數(shù)。為了便于通信局、站電源系統(tǒng)的集中監(jiān)控,對UPS提出了應具有遙測、遙信功能,并對遙測、遙信內容做了相應的規(guī)定。與此同時,也注意到一些用于非重要場合如辦公室自動化、各單位內局域網及服務器的供電對小容量(10kVA以下)UPS的一般要求,在標準中把與此相關的技術指標分為三類(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類),Ⅰ類指標可滿足上述高端用戶在重要場合下運行的要求。而Ⅲ類指標可達到在非重要場合下運行的一般要求,Ⅱ類指標介于Ⅰ類與Ⅲ類之間,可供用戶根據負載特性及使用環(huán)境來綜合選擇。

    2004年3月,通信電源由進網管理正式轉變?yōu)楫a品質量認證的行業(yè)管理,此標準作為UPS產品檢驗的依據標準和產品質量認證現(xiàn)場檢查的部分依據。在產品質量認證的初期,申請認證的UPS均為雙變換(在線)式,這種形式的大功率UPS(100kVA以上)基本上都是國外品牌產品,其中部分UPS的輸入主電路采用了先進的IGBT(PWM)整流技術,輸入功率因數(shù)可達0.99以上,輸入電流諧波含量小于5%。采用三相12脈波整流器配置無源11次諧波濾波器的UPS滿載輸入功率因數(shù)也可達到0.95以上,輸入電流諧波含量低于10%。即便是三相6脈波整流器配置無源5次諧波濾波器的UPS,其上述兩項指標也優(yōu)于標準中Ⅱ類技術要求。以上幾種形式輸入電路的UPS整機轉換效率均可≥90%,逆變至旁路轉換時間一般都可做到無間斷轉換或1ms(毫秒)左右的轉換時間,符合標準中Ⅰ類與Ⅱ類的技術要求。

    對于國產小功率(尤其是20kVA以下)的UPS,變換技術和主電路結構各具不同,目前一般可分為雙變換(在線)式、互動式和后備式三種。所采用的變換技術可分為高頻或工頻變換。電路結構根據不同的變換技術也各不相同,其中高頻雙變換(在線)式(以下簡稱高頻在線式)UPS無工頻變壓器,在整流器與逆變器之間設有一級高頻DC/DC變換電路,其主要功能是對交流輸入端進行功率因數(shù)補償(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,轉換效率一般大于88%,甚至更高,雖然過載能力較差一些,但也能滿足標準中的Ⅲ類技術要求。其它主要技術指標與標準有著較好的符合性。

    與高頻機相比,工頻變換尤其單相輸入的UPS(簡稱工頻機)在以上幾項主要技術要求中表現(xiàn)欠佳。由于工頻機沒有輸入功率因數(shù)補償功能,所以其輸入功率因數(shù)PF只能達到0.7左右,根據功率因數(shù)PF與諧波電流含量(THD)的關系式:

    THD(I)=√(1/PF)2-1可計算出輸入諧波電流含量THD(I)將達到100%,實際測量的結果也是如此,也就是說在其輸入端產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疑要對電網及與電網并聯(lián)的其它用電設備造成不同程度的傳導干擾,另一方面還要占有交流輸入電源的一部分容量,在諧波電流流過的導線及熔斷器上將產生無用的有功功率,并全部轉換為熱量使導線及熔斷器的溫升增大。另一方面輸出容量在10～20kVA工頻機的轉換效率一般只能做到85%左右,甚至更低,所以上述幾項技術指標很難達到標準中的要求。工頻機的過載能力較強,一般可達到標準中Ⅰ類技術要求,逆變至旁路轉換時間與高頻機相比無明顯差異。