科士达UPS电源YDC9102S-RT

一、 工频机UPS被高频机UPS替代是历史趋势

UPS原来分旋转发电机式和静止变换式，静止变换式工频机结构UPS技术出现在上个世纪60年代后期，比旋转发电机式晚一些，毫无疑问在当时属尖端技术，几十年间也为IT技术领域作出了不朽的贡献，有口皆碑。然而任何技术的先进性是针对某一个时期的，是相对而言的，即任何先进的产品也有其一定的适用期。随着IT技术的出现与发展，工频机UPS逐渐暴露出它的许多缺点，比如体积大、重量大、功耗大、破坏电网和输入功率因数低下等不利因素，这不但大大影响了数据中心的PUE（能耗比）和可靠性，而且对节能减排的社会效益也是背道而驰的。

在历史发展中总是遵循这样一个规律：每当一种技术阻碍生产力发展时，就会有一种新的技术产生出来将其代替。毫不例外，新一代产品高频机UPS技术问世了。为了区别以前的UPS，就起了一个高频机UPS的名字。原来那种输入输出都工作在50Hz并且有输出变压器的老电路结构就称作工频机结构UPS；而这种输入输出电路都工作在20kHz以上且没有输出变压器的电路就称之为高频机或高频机结构UPS。

高频UPS除了具备工频机UPS那些技术指标外，另外还有着更高的性能和指标，有些是工频机UPS所望尘莫及的。

1、 输入功率因数高

工频机UPS一般在400kVA以下的输入电路都采用标配了可控硅6脉冲整流，输入功率因数不**过0.8，谐波电流有30%之大。如果前面接发电机，发电机的容量至少要3倍于UPS功率；如果是单相小功率UPS，发电机的容量至少要5倍于UPS功率。三相UPS为了提高输入功率因数，就前面加无源或有源谐波滤波器，或做成12脉冲整流、24脉冲整流整流等，即在一个周期中有12个或24个整流电流脉冲。但同时也带来了体积庞大、结构复杂和价格昂贵的问题。

而用IGBT整流的高频机UPS，在一个周期中有成百上千个整流电流脉冲，所以任何容量的高频机UPS在前面不加任何滤波器的情况下，它的输入功率因数都可做到0.99甚至以上，谐波电流小于5%，前置发电机的容量理论上和UPS功率相同，大大缩减了投资和占地面积，也符合了节能减排的国策等。尤其是对市电的充分利用具有良好的经济意义和社会效益。

2、 本身功耗小

在同样指标下，比如要求输入功率因数为0.95以上时，工频机UPS就必须外加谐波滤波器或改为12脉冲整流，就是说前面要增加一个设备，再加上输出变压器，就比高频机UPS多了两个串联环节，如图1所示。由于此二者的影响，使得工频机UPS的效率比高频机UPS

图1 高输入功率因数下的工频机UPS和高频机UPS结构方框图

至少低5%。在同样是100kW的容量时工频机UPS每年要比高频机UPS多消耗5万度电！

3、 对外干扰小

干扰有两种，一种是听得到的机械噪声，一种是听不到的电噪声，这两种噪声工频机UPS都有，形成了对设备和对人的伤害。电噪声影响机器的稳定度，机械噪声影响人的身心健康，降低工作效率。而高频机UPS由于工作在20kHz以上，20kHz是人的耳朵听不到的频率，使工作环境安静下来。又由于而高频机UPS的输入功率因数高达0.99以上，几乎是线性的，所以对外干扰几乎可以忽略。

4、 体积小、重量轻

工频机UPS由于有了输出变压器和适应50Hz的电感电容等低频器件使得体积重量都很大。比如某品牌6脉冲蒸馏输入的300kVA工频机 UPS 重1600kg，输入功率因数仅0.8（实际测量大多数低于此值）为了将输入功率因数提高到0.9以上，就升级到12脉冲整流加11次谐波滤波器，增加了600kg，变成了2200kg！而同是这个容量的300kVA高频机 UPS 重量只有830kg，并且输入功率因数比它还高。

5、 全数字技术

工频机UPS开始是模拟技术，现在一般为数字与模拟相结合的技术。模拟技术的可靠性要比数字技术低。而高频机UPS技术是一种全数字化技术，不言而喻，可靠性是很高的。

（b）高频机UPS的并联方框图

图2 两种UPS并联方框图

6. 对电网的适应能力强

工频机UPS对于适应输入电压±15%的变化已很不容易；而高频机UPS甚至适应输入电压±30%以上的变化，这又大大延长了电池的寿命。

7. 能将并机环流衰减到几乎为零

工频机UPS的并联就是变压器的直接并联，而变压器的直接并联由于其内阻很小，再加之输出电压的不同，较*产生环流，而且这个环流的路径畅通无阻，如图2（a）所示；高频机UPS由于没有输出变压器，它们的并联如图2（b）所示，可以看出这里的环流路径上处处是障碍，小于2V的电压差根本形不成环流，而工频机UPS在此情况下就会形成很大的环流。

总之，高频机UPS在性能上不但能完全替代工频机UPS，而且还多出原来后者没有的特点。

二、 高频机UPS与工频机UPS的现状

因为高频机UPS对技术与工艺以及生产手段的要求非常严格，一般也不容易防制，20kHz以上的高频机UPS容量目前都小于100kVA，只有少数几个制造厂的技术真正过关，并且已显示出强大的生命力。在大功率范围虽然不能做到20kHz，但可以采用高频机结构，比如用IGBT高频整流（相对于50Hz而言），频率一般在15kHz以下，多数厂家已可做到200kVA，但也有*，比如秀康10年前就可做到8kHz/480kVA，GE、TMEC（三菱和东芝）、富士也已可以做到500kVA，伊顿9395更是突破了大容量的技术禁区，一举将单机功率容量做到了1100kVA，并已成为美国的军方*产品。这说明高频机结构UPS技术已经成熟，接下来是普及问题。在我国军方和金融等重要部门也已纷纷采用，并收到了良好的效果。

当然工频机结构UPS在这种情况下的日子会越来越艰难，好在是还有那么一批厂家的高频机结构UPS没有过关，还得主推工频机UPS，对用户来说，有些用户对工频机尚有偏爱，一时思想还转不过弯来，尽管国家三令五申号召节能减排，但这些用户总能找出一些继续用工频机结构UPS的理由。这是个认识问题，但不要认为工频机UPS技术永远不落后。从科学发展观来说，以后一段时间内无疑是高频机UPS的市场。不可否认，高频机UPS同样也有退出历史舞台的一天，当然那是后话。

三、 所谓两个发展方向

现在有一种说法：高频机UPS和工频机UPS是两个发展方向。这就使人糊涂了：

难道效率低的产品也是发展方向？难道节能减排还允许其反向产品发展？

在有了更好的替代品以后，难道耗费资源和笨重的产品也是发展方向？

总之，这种观点不外乎说：高频机UPS与工频机UPS并存；节能减排与浪费能量和资源并存；先进与落后并存…所谓技术上的并存应该是**的，比如自行车虽然比汽车跑得慢，但它们在一定程度上是互相**的；而这里的UPS技术却是在一条轨道上跑的车，可以完全替代。这就像蒸机车被燃油机车替代，燃油机车又将被电气机车替代一样那么自然，水到渠成。

 近日，在国内IT渠道核心媒体《电脑商报》成立十三周年之际组织评选的系列奖项评选中，科士达UPS较新推出的YMK系列高端模块化UPS荣获“渠道金钵奖”，本奖项的获得进一步彰显了科士达UPS在模块化产品线上的良好实力，以及科士达品牌在国内渠道市场上的显着影响力。

　　YMK系列是科士达公司继RP系列模块化UPS之后鼎力推出的又一高端模块化不间断电源产品系列，该系列单模块容量4KVA/6KVA/10KVA/15KVA/20KVA可选(三单模块4KVA～10KV;三三模块10KVA～20KVA)，单机柜较大容量覆盖50KVA、100KVA、200KVA三种功率范围，并可轻松实现柜间并机，方便用户灵活配置。该系列产品在元件选型、PCB布线、热流设计、控制算法、外观设计等各方面精益求精;采用DSP全数字控制技术，每个模块采用一块控制板单独控制，模块出现故障后可以*与UPS系统脱离，使得UPS系统更加稳定可靠。模块与机柜间采用热插拔技术，较大降低了系统的维护时间。

   《电脑商报》评选编辑组认为，该系列产品的鲜明客户导向特点，以及可为用户提供的多样性选择特色，将有助于赢得更多渠道商和用户采购倾向。科士达国内营销中心总经理陈尔富表示，此系列产品的成功推出，是科士达倾力提升国内本土厂商UPS在以数据中心为代表的高端应用市场上的又一重要举措，该系列产品将与科士达Epower系列,HIPOWER系列,RP系列原有三大高端大功率UPS一起，通过更细致和细分产品布局，进一步提升科士达在数据中心高端市场上的良好市场份额和品牌影响力。

(1)科士达UPS网络集中监控系统

　　该系统主要是基于Internet/Ethernet网络平台,通过内建完整的TCP/IP网络通讯协议而开发出来的可通过Web浏览器或特制的监控软件对UPS进行远程集中管理的一种UPS监控管理解决方案。该系统具备便利的WebServer管理功能模块,使用户可以在任何操作系统平台上通过Web浏览器方便地进行UPS实时状态查询、基本信息管理、远程操作控制、各项参数设置、用户管理等监控管理功能。适用于远程UPS的网络集中监控管理。

　　(2)科士达UPS短信监控系统

　　该系统是基于现代*通信技术，在UPS网络监控系统的基础上增加GSMMODEM短信传输模块，从而实现对UPS运行状态的短信监测与管理。该系统适用于特定环境情况需要下通过*短信的方式对远程UPS的运行和故障情况进行监控管理。

　　(3)科士达UPS兼容性

　　UPS监控系统的兼容性指的是系统对多品牌、多型号UPS的兼容程度,即系统能否实现多品牌、多型号UPS共享监控管理平台的问题。在UPS供电系统发展初期,由于UPS生产厂家不多,品牌也比较单一,一个机房不同品牌UPS共存的情况比较少见,因此用户也不太关注监控系统的多品牌兼容问题。但随着UPS市场的日趋成熟,目前的各行业机房发生了翻天覆地的变化。同一机房不但存在多种品牌UPS共存的情况,而且由于采购时间不同,同一品牌不同版本(即型号)UPS共存的情况屡见不鲜。在这种情况下,兼容性便成了UPS用户在选购UPS监控系统时必须重要考虑的问题之一。兼容性的强弱也成了判断一套UPS监控系统效能大小的重要尺度。