ups电源多个独立的模块单元并联工作,采用均流技术,所有模块共同分担负载电流,一旦其中某个模块失效,其他模块再平均分担负载电流。这样,不但提高了功率容量,在器件容量有限的情况下满足了大电流输出的要求,而且通过增加相对整个系统来说功率很小的冗余电源模块,极大地提高了系统可靠性,即使万一出现单模块故障,也不会影响系统的正常工作,而且为修复提供了充分的时间。现代电信要求高频开关电源采用分立式的模块结构,以便于不断扩容、分段投资,并降低备份成本。不能像习惯上采用的1+1的全备用(备份了100%的负载电流),而是要根据容量选择模块数N,配置N+1个模块(即只备份了1/N的负载电流)即可。能实现集中监控现代电信运行体制要求动力机房的维护工作通过远程监测与控制来完成。这就要求电源自身具有监控功能,并配有标准通信接口,以便与后台计算机或与远程维护中心通过传输网络进行通信、交换数据,实现集中监控。从而提高维护的及时性,减小维护工作量和人力投入,提高维护工作的效率。自动化、智能化要求电源能进行电池自动管理,故障自诊断,故障自动报警等,自备发电机应能自动开启和自动关闭。小型化现在各种通信设备的日益集成化、小型化,这就要求电源设备也要相应地小型化,作为后备电源的蓄电池也应向免维护、全密封、小型化方面发展,以便将电源、蓄电池随小型通信设备布置在同一个机房,而不需要专门的电池室。新的供电方式相应于电源小型化,供电方式应尽可能实行各机房分散供电,设备特别集中时才采用电力室集中供电,大型的高层通信大楼可采用分层供电(即分层集中供电)。集中供电和分散供电各有优点,因条件不同斟酌选用。
ups电源传统电力室配置示意图。对于集中供电,电力室的配置包括交流配电设备、整流器、直流配电设备、蓄电池。各机房从电力室直接获得直流电压和其他设备、仪表所使用的交流电压。这种配置有它的优点,例如集中电源于一室,便于专人管理。蓄电池不会污染机房等。但它有一个致命的缺点,即浪费电能,传输损耗大,线缆投资大。因为直流配电后的大容量直流电流由电力室传输到各机房,传输线的微小电阻也会造成很大的压降和功率损耗。对于分散供电,电力室成为单纯交流配电的部分,而将整流器、直流配电和蓄电池组分散装于各机房内。这样,将整流器、直流配电、电池化整为零,使它们能够小型化,相对的小容量。但这里有个先决条件,蓄电池必须是全密封型的,以免腐蚀性物质的挥发而污染环境、损坏设备(现行的全密封型的电池已经能达到要求了)。
ups电源供电最大的优点是节能。因为从配电电力室到机房的传输线上,原先传输的直流大电流,现在变为传输380V的交流。计算表明,在传输相同功率的情况下,380V交流电流要比48 V的直流电流小得多,在传输线上的压降造成的功率损耗只有集中供电的1/49~1/64。ups电源系统的构成,ups电源系统一般由交流供电系统、直流供电系统和接地系统组成,如图7.2所示。ups电源 交流供电系统 信电源
1)系统组成ups电源的交流供电 高压配电所、降压变压器、油机发电机、UPS和低压配电屏 系统 组成 交流供电系统可以有种交流电源:变电站供给的市电、油机发电机供给的自备交流电、UPS供给的后备交流电
2)油机发电机为防止停电时间较长导致电池过放电,电信局一般都配有油机发电机组。当市电中断时,通信设备可由油机发电机组供电。油机分普通油机和自动启动油机。当市电中断时,自动启动油机能自动启动,开始发电。由于市电比油机发电机供电更经济可靠,所以,在有市电的条件下,通信设备一般都应由市电供电。
3)UPS电源为了确保ups电源不中断、无瞬变,可采用静止型交流不停电电源系统,也称DPS。UPS一般都由蓄电池、整流器、逆变器和静态开关等部分组成。市电正常时,市电和逆变器并联给通信设备提供交流电源,而逆变器是由市电经整流后给它供电。同时,整流器也给蓄电池充电,蓄电池处于并联浮充状态。当市电中断时,蓄电池通过逆变器给通信设备提供交流电源。逆变器和市电的转换由交流静态开关完成。
4)交流配电屏输入市电,为各路交流负载分配电能。当市电中断或交流电压异常时(过压、欠压和缺相等),低压配电屏能自动发出相应的告警信号。
5)连接方式——交流电源备份方式大型通信站交流电源一般都由高压电网供给,自备独立变电设备。而基站设备常常直接租用民用电。为了提高供电可靠性,重要通信枢纽局一般都由两个变电站引入两路高压电源,并且采用专线引入,一路主用,一路备用,然后通过变压设备降压供给各种通信设备和照明设备,另外还要有自备油机发电机,以防不测。一般的局站只从电网引入一路市电,再接入自备油机发电机作为备用。一些小的局站、移动基站只接入一路市电(配足够容量的电池),油机为车载设备。