动态UPS简介

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1、动态UPS简介一．动态UPS和柴油耦合动态UPS基础介绍动态UPS的关键在于：无论UPS处于何种运行方式下，其负载的供电应能直接由同步发电机或者同步电动机发电机来进行调节，并不在于是否用电池或者用飞轮来作为短时的应急后备能源，而是在于其输出电能的方式。动态UPS单线图从上图中可以看到，无论储能方式是使用飞轮还是电池储能方式，动态UPS最关键技术在于输出侧的电能调控是由上图中的M/G电动机-发电机来提供的。并且输入输出侧通过扼流线圈实现99%的输入输出谐波隔离以及瞬态电源故障的隔离。动态UPS系统无论在何种运行状态下，包括市电正

2、常工作或储能装置提供电能或者柴油发电机组提供电能状态下，最关键的M/G电动机-发电机始终保持1500RPM的旋转，对负载进行稳压稳频及提供无功功率。有功功率的来源根据UPS运行状态，由市电或者储能装置或者柴油发电机组提供。当市电断电时，由储能设备（飞轮或者电池）提供临时有功功率能量，通过M/G电动机-发电机装置给负载供电。当飞轮转速或者电池储能达到设置门限值时，通过外接的柴油发电机组启动，并负责随后提供有功功率能量。柴油耦合动态UPS单线图柴油耦合动态UPS，通过离合器将M/G电动机-发电机与柴油发动机连接。当市电模式或储能设

3、备提供有功功率时，M/G电动机-发电机始终保持1500RPM旋转提供稳压稳频作用，柴油发动机不工作。当市电停电储能设备的储能放电至门限值时，系统通知柴油发动机启动。当柴油发动机达到1500转/分钟时，通过离合器与M/G电动机-发电机连接，随后由柴油发动机带动M/G电动机-发电机工作，为负载提供能量。无论是动态UPS还是柴油耦合动态UPS，核心技术都在于M/G电动机-发动机和扼流线圈（耦合电感），特点在于：1.能够实现99%的输入输出谐波隔离以及瞬态电源故障的隔离2.具有极低的次瞬态电抗，能提供高达14倍额定电流的抗短路能力和极

4、强的抗冲击能力3.实时对UPS的输出电压进行调控，在任何负载情况下快速实现稳压4.可以使用飞轮储能方式，使用机械能代替化学能1.整机效率高达97%二．动态UPS关键技术随着数据中心行业的蓬勃发展，对UPS提出了更高要求，要求其具有显著的可靠性之外，高效、节能、维护简单化、扩容模块化等体现了未来UPS电源的发展趋势，动态UPS可以充分为数据中心带来节能高效的解决方案。动态UPS关键技术1：M/G电动机-发电机v兼具同步电动机、同步发电机和无功补偿机的功能v无功发生源，可以向负载输出或吸收超前或滞后的无功功率，实时对UPS的输出进

5、行无功补偿，调控输出功率因数v实时对UPS的输出电压进行调控，在任何负载情况下快速实现稳压v电动机和发电机双绕组，具有极低的次瞬态电抗，能提供高达14倍额定电流的抗短路能力和极强的抗冲击能力v内置的鼠笼阻尼绕组吸收消除谐波功能v唯一的机械风扇安装在转子顶部，对系统散热v仅使用两个轴承，更加可靠动态UPS关键技术2：扼流线圈（耦合电感）v特殊设计能够实现99%的输入输出谐波隔离以及瞬态电源故障的隔离v对市电的所有电压畸变进行补偿v输入段50%电抗，有效限制市电短路时的反灌电流v输出段1%电抗，确保提供14倍短路电流的能力，并实现

6、电动机-发电机对UPS输出电压的调控动态UPS关键技术3：飞轮储能v充满氦气：减小摩擦，利于散热v噪音小：2600-3300rpm低速旋转，＜75dbv磁悬浮支撑：增加轴承寿命，增加可靠性v双向能量流动：最优的频率稳定性，100%负载突变频率波动＜1%v快速回充：比其它动态储能系统快10倍v垂直安装：更节省安装面积v维护量小：自动润滑，10年以上更换轴承三．动态UPS工作原理参考上述动态UPS单线图可以看到：市电工作模式下，负载的有功功率能量由市电提供，负载的无功功率由一直旋转（1500RPM）的M/G电动机-发电机提供；M/

7、G电动机-发电机负责稳压、稳频，扼流线圈负责隔离输入输出侧谐波；飞轮以3300RPM旋转储存动能；市电停电模式下，负载的有功功率能量由飞轮通过M/G电动机-发电机提供，负载的无功功率由一直旋转（1500RPM）的M/G电动机-发电机提供；飞轮转速由3300RPM降速释放动能转换为电能；当飞轮降速至一定门限值后，系统通知外接柴油发电机组启动。柴油发电机组带负载，同时给飞轮充电。8.4.2柴油耦合动态UPS柴油耦合动态UPS（集装箱版本）柴油耦合动态UPS，通过单向离合器将M/G电动机-发电机和引擎相连。市电工作模式下，负载的有功

8、功率能量由市电提供，负载的无功功率由一直旋转（1500RPM）的M/G电动机-发电机提供；M/G电动机-发电机负责稳压、稳频，扼流线圈负责隔离输入输出侧谐波；飞轮以3300RPM旋转储存动能；离合器此时处于分开状态，引擎standby状态市电停电模式下，负载的有功功率能量由飞