通信行業(yè)是UPS(不間斷電源)的應(yīng)用大戶，作為整個(gè)機(jī)房的供電核心，UPS首要的問題是可靠性，然后是安全、綠色、節(jié)能，如果拋開安全談綠色和節(jié)能是沒有意義的。

    一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)房供電系統(tǒng)包括變壓器、柴油發(fā)電機(jī)、低壓配電柜、直流開關(guān)電源、UPS、蓄電池，最重要的供電單元是UPS。計(jì)算機(jī)是UPS的負(fù)載，而UPS對(duì)市電電網(wǎng)來說也是一個(gè)負(fù)載。

諧波污染造成功耗嚴(yán)重?fù)p失

    理想的UPS對(duì)電網(wǎng)應(yīng)當(dāng)是呈現(xiàn)純阻性，也就是說，UPS的功率性因數(shù)最好是1，這樣它對(duì)于電網(wǎng)就沒有任何的污染。但現(xiàn)實(shí)情況是，我們的UPS普遍采用了50Hz的低頻可控硅整流器，對(duì)市電產(chǎn)生了大量的一個(gè)諧波反饋污染。擺在所有用戶面前的問題是治理諧波污染，就像我們治理化工廠排放污水一樣。

    諧波的危害很大，它不做功，但卻占用了大量的電網(wǎng)KVA(變壓器單位)資源。諧波導(dǎo)致電網(wǎng)電壓失真度增大，諧波增大使得UPS與發(fā)電機(jī)的匹配產(chǎn)生很多問題。通常要求發(fā)電機(jī)的功率是UPS的2～3倍，否則UPS將很難啟動(dòng)，甚至導(dǎo)致用戶開關(guān)經(jīng)常莫名其妙地跳閘。

    諧波的成分非常復(fù)雜，諧波的治理遠(yuǎn)非提高功率因數(shù)那么簡(jiǎn)單。許多人認(rèn)為加幾個(gè)電容器補(bǔ)償一下就好了，但那只是針對(duì)諸如電機(jī)那樣的線性負(fù)載而言的。對(duì)于UPS整流器之類的非線性負(fù)載，單純的電容補(bǔ)償結(jié)果會(huì)適得其反，可能會(huì)導(dǎo)致失真進(jìn)一步加大。

IGBT優(yōu)于傳統(tǒng)脈沖調(diào)制器

    目前市場(chǎng)上關(guān)于治理UPS諧波污染的方式，主要有：6脈沖整流器+輸入濾波器；12 脈沖整流器；12脈沖整流器+輸入濾波器；有源濾波器。這些方式都有一個(gè)共同的缺點(diǎn)，那就是先污染后治理。由于UPS采用的是可控硅整流器的結(jié)構(gòu)，不可避免地會(huì)造成諧波污染，然后用戶被迫再花費(fèi)大筆資金來治理諧波污染。如果UPS不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生諧波污染，那用戶就無(wú)須花錢來治理它了。伊頓愛克賽公司提供的在線式UPS全部采用IGBT(絕緣柵極型功率管)整流方式，它從根本上抑制了電流諧波污染，將其降至3%以內(nèi)。對(duì)于UPS領(lǐng)域而言，這種結(jié)構(gòu)是治理諧波的終極解決方案。

    現(xiàn)在很多用戶還習(xí)慣用整流器的脈沖數(shù)來評(píng)價(jià)UPS的好壞，他們會(huì)問到IGBT整流器是多少脈沖的。簡(jiǎn)單說，IGBT整流器采用脈寬調(diào)制的方式，IGBT載波頻率達(dá)到8300Hz，因此可以稱之為8300脈沖的整流器，當(dāng)然這要比12脈沖整流器好很多。如果用示波器來觀察UPS輸入電壓和電流波形，會(huì)看到波形都是非常純凈的正弦波，對(duì)于電網(wǎng)沒有任何的反饋污染，它是主動(dòng)式的諧波治理方式。

    IGBT功率元件作為一種成熟的電力電子元件，已經(jīng)有近20年的歷史了，目前全球所有的廠商，都已把它作為逆變器的元件。伊頓愛克賽公司從2000年起開始把它用于整流器，現(xiàn)在從8伏安到1100伏安的UPS全部采用IGBT整流器和IGBT逆變器。

    我國(guó)依據(jù)性能不同，將UPS劃分為3類，就像服裝一樣有一級(jí)品和二級(jí)品。最好的UPS是采用IGBT整流器的UPS，它的輸入電壓范圍要在±25%以上，輸入功率因數(shù)要在0.95以上，輸入電流諧波總失真度小于5%。愛克賽的所有在線式UPS都?xì)w屬于最佳的一級(jí)品行列。

UPS有效幫助用戶降低功耗

    當(dāng)今的計(jì)算機(jī)和服務(wù)器與10年前有很大不同，功率密度極高的刀片式服務(wù)器已經(jīng)非常流行，服務(wù)器普遍采用雙電源供電。而UPS供電系統(tǒng)也普遍采用1+1冗余并聯(lián)，因此，UPS單機(jī)所帶的負(fù)載都非常低。這樣一來，大家所看到的UPS滿載效率對(duì)用戶而言是沒有實(shí)際意義的，因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)中沒有人會(huì)將UPS用到滿載，能用到50%就不錯(cuò)了。因此UPS輕載時(shí)的整機(jī)效率對(duì)于大家反而更有意義。愛克賽 UPS在滿載時(shí)可以達(dá)到95%的整機(jī)效率，在50%負(fù)載的時(shí)候依然可以達(dá)到95%，甚至在25%負(fù)載時(shí)整機(jī)效率依然可達(dá)94%。

    愛克賽UPS達(dá)到95%的整機(jī)效率的前提是已經(jīng)保證了UPS輸入功率因數(shù)是大于 0.99，輸入諧波失真小于3%，而且當(dāng)負(fù)載只有50%時(shí)，也可以達(dá)到95%。而同類產(chǎn)品如果要達(dá)到同樣的指標(biāo)，還需要加眾多的選件例如輸入濾波器，12 脈沖整流器等，每個(gè)額外選件都會(huì)進(jìn)一步降低UPS的整體效率。所以，12脈沖整流器，會(huì)降低效率2%，有源濾波器會(huì)使系統(tǒng)效率降低4%，因此在實(shí)際測(cè)量時(shí)許多12脈沖UPS的整機(jī)效率尚不足88%。

    很多人在采購(gòu)UPS時(shí)只關(guān)注了UPS價(jià)格本身，殊不知UPS的使用成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其自身的價(jià)值。

    舉例而言，1臺(tái)200KVA的UPS它的采購(gòu)價(jià)約在50萬(wàn)元左右，但是它一年的電費(fèi)卻是200×24×365=1752000元，即175萬(wàn)元，UPS每年的電費(fèi)是其自身價(jià)格的3倍。如果我們做個(gè)比較，一臺(tái)愛克賽9395系列 200KVA UPS整機(jī)效率為95%，而一臺(tái)12脈沖整流器的效率卻僅為88%左右。在10年的UPS壽命周期內(nèi)，愛克賽UPS所節(jié)約的電費(fèi)200×0.07×24× 365×10=122萬(wàn)元。耗電會(huì)以熱量的形式散發(fā)出來，這樣用戶還要支付大量的電費(fèi)供用戶空調(diào)制冷，而UPS在不知不覺中為用戶節(jié)約了200多萬(wàn)元的電費(fèi)。

    現(xiàn)在有些廠家的UPS采用旁路節(jié)能模式，它的原理是如果旁路電壓在一定范圍內(nèi)時(shí)， UPS直接通過旁路供電，此時(shí)UPS效率非常高，但這種高效是以犧牲負(fù)載安全為代價(jià)的。因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候的UPS整流逆變器并沒有供電，電網(wǎng)中的各種瞬態(tài)干擾直達(dá)負(fù)載，UPS沒有隔離作用。而且當(dāng)市電停電的時(shí)候，UPS切換是中斷的。只有當(dāng)UPS處于在線雙變換模式下時(shí)，它才能為負(fù)載提供全面的供電保護(hù)。如果是以負(fù)載安全為代價(jià)來?yè)Q取高效的話，我想沒有任何人會(huì)認(rèn)可。

    還有一點(diǎn)提醒，那就是很多的用戶在UPS開機(jī)后并沒有做假負(fù)載的測(cè)試，因?yàn)樗麄冋也坏侥敲创蠊β实募儇?fù)載。愛克賽UPS自身可以提供模擬假負(fù)載測(cè)試，我們稱之為EASY LOAD專利技術(shù)，UPS內(nèi)部可以產(chǎn)生一個(gè)滿載測(cè)試。同樣，我們可以做滿載的電池放電測(cè)試。這樣的話，通過這種方式我們可以測(cè)試出系統(tǒng)的所有的環(huán)節(jié)，消除 UPS內(nèi)部因?yàn)榻泳�不牢固，松脫等潛在的隱患。因?yàn)閁PS一旦投入正式運(yùn)行后就不方便停機(jī)檢修了。愛克賽的這一測(cè)試功能可以為用戶發(fā)現(xiàn)隱患，同時(shí)節(jié)省 50000多元的假負(fù)載租賃、電費(fèi)和電纜連接成本。