UPS電源車在應急保供電中的應用及問題分析

1、UPS電源車在應急保供電中的應用及問題分析摘要：UPS電源車主要應用于大型活動應急保供電現(xiàn)場，其所保負載均為重要負 載，屬于應急保供電環(huán)節(jié)的終端保電環(huán)節(jié)；ups電源車分為混合式ups電源車和 純ups電源車兩種類型，其結構形式和應用形式均存在一定差異，本文主要結合 著兩種形式UPS電源車進行其應用及存在的問題分析。關鍵詞：不間斷供電；應急保供電；UPS電源車一、引言電能作為當今社會主流能源形式，已經與人們工作和生活緊密結合，密不可 分，人們對供電可靠性的要求也在不斷增強，甚至有些關鍵負載要求不間斷供電， 電網公司也在不斷創(chuàng)新通過各種形式不斷提升供電可靠性，比如：電纜入地，環(huán) 網供電等，這些形式

2、僅僅能提高供電可靠性，并不能保證完全不停電，作為重大 活動，會議等的重要主供電源，除保證雙回路供電外，還要求對供電電源終端提 供應急保供電處理措施，現(xiàn)有常規(guī)的應急保供電措施是應用應急發(fā)電車，通過人 工倒閘的形式進行保供電；智能化程度高一點的形式是發(fā)電車通過ATS與市電進 行雙電源備份供電，這兩種形式的缺點是不能實現(xiàn)不間斷供電，ATS也僅僅只能 將供電的時間縮短到秒級。將UPS車載化并應用到應急保供電領域，也是近兩年 才出現(xiàn)的形式，其優(yōu)點是可以實現(xiàn)常規(guī)重要負載的不間斷供電（可以實現(xiàn)4-5ms 的接近零閃斷供電，非敏感設備無感知），當然因其出現(xiàn)的形式較晚，目前在應 用層面還存在一些問題，本文將通過

3、UPS電源車實際應用案例，分析其存在的問 題和解決辦法。二、UPS電源車的現(xiàn)狀和發(fā)展方向UPS電源車是近幾年大型活動保供電需求的產物，前期僅僅考慮將UPS設備 進行車載化，并未對其實際運用的工況進行分析和研究，實際設計出來的車輛并 不能完全適用實際使用工況，應用十分不便，還存在各種安全問題,比如：UPS電 源車在發(fā)展的初期，僅僅考慮車輛的布置空間和重量承載等的匹配，并未考慮到 UPS主機的散熱，UPS在極端環(huán)境下應用的保障措施，設備的抗震，UPS主機及 蓄電池的維護保養(yǎng)等問題。隨著近幾年的不斷應用和升級換代，UPS電源車也在 不斷的結合實際應用，改善其產品的功能和性能。根據實際使用的工況，目前

4、 UPS電源車分為純UPS電源車和混合式UPS電源車，純UPS電源車主要應用于大 功率，后備時間長，并且有發(fā)電車在保電現(xiàn)場（當然如后備時間足夠，在UPS充 滿電的前提下可以單獨進行應急保供電）；混合式UPS電源車主要應用于重要負 載功率較小，后備時間較短，必須配合發(fā)電機組的工況。隨著新能源技術的不斷 發(fā)展，互聯(lián)網+的不斷延伸，尤其是儲能裝置的不斷進步和智能在線監(jiān)控技術的 不斷成熟，UPS電源車的發(fā)展方向朝著小型化和智能化的方向發(fā)展。三、UPS電源車在應急保供電中的應用UPS電源，也叫不間斷電源，是通過功率器件和儲能裝置實現(xiàn)電能轉換，進 行不間斷供電的裝置，UPS電源主要應用于移動通訊行業(yè)進行數

5、據中心的應急保 供電。近幾年隨著供電可靠性要求的不斷提高，對不間斷供電的需求也越來越迫 切，促使UPS裝置進行車載化，應用于應急保供電。UPS電源車用于應急保供電 的基本原理：市電電源與發(fā)電車電源互為備用通過ATS裝置及UPS輸入開關接入UPS裝置， 由UPS裝置中的整流器轉換為直流電源，一部分給蓄電池充電，另一部分輸出到 逆變器，逆變器將整流器輸出直流電源轉換為交流電提供給負載。市電中斷時， 由電池通過逆變器給負載提供后備電源。市電電源還可通過靜態(tài)旁路向負載供電。 靜態(tài)開關包含電子控制切換電路，可使負載連接到逆變器輸出或者通過靜態(tài)旁 路線連接到旁路電源上。在正常情況下，負載由逆變器供電；但出

6、現(xiàn)過載或逆變 器故障時，負載被自動切換到靜態(tài)旁路供電。在正常運行狀態(tài)下，逆變器輸出與 靜態(tài)旁路電源必須完全同步，才可實現(xiàn)逆變器與靜態(tài)旁路電源間無間斷切換。逆 變器輸出與靜態(tài)旁路電源的同步通過逆變器控制電路實現(xiàn)。當靜態(tài)旁路電源頻率 在允許的同步范圍內時，逆變器控制電路總是使逆變輸出頻率跟蹤靜態(tài)旁路電源 頻率。UPS還提供手動控制維修旁路。當需關閉UPS進行日常保養(yǎng)和維修時， UPS可通過維修旁路向重要負載供電（原理圖詳見圖1）。圖1 UPS電源車供電原理圖3.1混合式UPS電源車的應用混合式UPS電源車是根據UPS的實際使用工況，設計的一款集成式車輛，車 輛包含了柴油發(fā)電機組，ATS裝置和UPS

7、裝置，并做好了內部的集成連接，配備 了輸入輸出連接裝置和連接電纜，可以實現(xiàn)快速施工連接?；旌鲜経PS電源車的 優(yōu)點是：1、應急保供電現(xiàn)場僅僅需要1臺車輛過去，體積小，需要保供電人員 少；2、僅僅需要連接市電接入和負載輸出電纜，不需要連接發(fā)電機組輸入電纜 和通訊電纜，現(xiàn)場施工量少，出現(xiàn)的故障可能性小。如圖2,混合式UPS電源車在進行應急保供電時，需要將市電接入混合式 UPS電源車，并將負載接入混合式UPS電源車，將發(fā)電機組控制設置在自動狀態(tài)， 市電通電，市電通過ATS進入UPS裝置，開啟UPS裝置，合負載輸出開關，給需 保供電負載正常供電；如市電斷電，UPS自動切換到蓄電池逆變供電，同時ATS

8、發(fā)出控制信號給發(fā)電機組控制器，發(fā)電機組自啟動，自動合閘，發(fā)電機組電源到 ATS后ATS自動切換到發(fā)電機組供電，UPS自動切換到整流，逆變供電；當市電 來電后，ATS自動切換到市電供電，發(fā)電機組分閘，停機后備，整個過程可以實 現(xiàn)循環(huán)不間斷供電。圖2混合式UPS電源車應急保供電示意圖3.2純UPS電源車的應用純UPS電源車和混合式UPS電源車使用原理是一樣的僅僅存在結構上的差異， 純UPS電源車在實際使用時需要另外提供一臺發(fā)電車配合使用（如后備時間足夠 也可以單獨使用），需要多連接一組電纜并需要連接通信電纜。純UPS電源車的 有點：保電負載大，后備時間長，噪音小。圖3混合式UPS電源車應急保供電示

9、意圖四、UPS電源車存在的問題分析隨著UPS電源車應用的越來越多，也暴露出了一些問題：1、設備抗震問題; 2、環(huán)境溫度對設備的影響問題；3、整車體積大，重量重，重心高等問題?？拐?問題首先需要考慮設備內部器件處理，還需要考慮整機設備整體抗震處理，兩級 抗震處理，完全可以消除設備的抗震問題；目前常規(guī)的UPS設備均應用于室內固 定狀態(tài)，并且室內有空調對UPS裝置進行環(huán)境溫度調節(jié)，車載后的UPS裝置也需 要進行室內固定環(huán)境的模擬，通過增加空調和溫控裝置對UPS裝置進行溫度調節(jié)， 確保UPS正常的使用環(huán)境溫度；整車體積大重量重，重心高，主要在于UPS裝置 中的蓄電池，目前使用的蓄電池均為鉛酸蓄電池，這種蓄電池體積大，重量重， 如解決此問題可以結合新型環(huán)保型儲能裝置（如鋰電池，燃料電池，超級電容等） 進行整車設計。五、結論UPS電源車已經逐漸普及應用于應急保供電領域，并在保供電過程中不斷的 優(yōu)化和升級，不斷的適應實際使用工況，確保實際使用供電的可靠性和穩(wěn)定性； 隨著新型儲能裝置的不斷更