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UPS的发展
添加时间:2018-11-22 浏览次数: 190
球网络规模、客户规模很大的移动通信运营商,中国移动通信集团公司于2014年6月启动了UPS集中采购招标,作为全球通讯领域巨头,中国移动的集采内容代表了整个通信行业对UPS的严格要求,同时UPS行业也必将以此需求为导向,调整自身发展方向。本文将以本次移动集采为研究对象,探讨当前UPS行业所面临的变革。
  
  高频化
  
  从上图本次集采的规模占比图和金额占比图来看,高频UPS取代工频UPS成为行业主流已是一个不争的事实,充分体现通信行业客户对高频UPS的高认可度。此外,作为目前UPS市场占有率很高的三大供应商,艾默生、伊顿、施耐德近几年均未再推出新的工频UPS产品,且在此次集采中均未在工频UPS标段获得份额,这些也在侧面印证了UPS高频化这一趋势。
  
  高频化除了带来经济、环保、体积小、重量轻等优势外,在可靠性方面高频UPS相比工频UPS也并无劣势。高频UPS和工频UPS的主要差异体现在整流器和变压器上。高频UPS整流器采用IGBT器件,而工频UPS主要采用SCR器件,IGBT与SCR目前均为成熟器件,只要应用得当,可靠性并不会有差异。事实上,工频UPS的逆变部分也是使用IGBT,并没有因此而降低工频UPS的可靠性。从拓扑上讲,高频UPS目前一般采用高频IGBT整流+三电平逆变,工频UPS用的是相控SCR整流+全桥逆变。这些拓扑均为电力电子技术上非常成熟的拓扑,在原理上不存在谁更可靠的问题,可靠度完全取决于设计者的水平。
  
  另一方面,工频UPS变压器的设计反而增大了并机环流的风险。工频UPS的并联实际上相当于变压器的直接并联,整条回路上没有器件的限制,变压器上输出电压的偏差很容易产生环流。而高频UPS的环流路径上具备多个二极管,小于2V的电压差根本形不成环流。
  
  绿色化
  
  绿色是指资源友好,环境友好。从本次移动企标来看,模块化UPS满载时输入功率因数要达到0.99,50%负载率下效率要达到94%;高频UPS满载时输入功率因数要达到0.98,50%负载率下效率要达到92%。一方面说明移动要求UPS具有高输入功率因数,对外*小,实现环境友好。另一方面要求UPS系统半载效率高,实现资源友好。
  
  为什么移动要特别关注UPS在半载时的效率?这是因为UPS一般很难运行在高负载率下,两方面的因素会导致UPS实际运行负载率的降低:一是进行UPS系统配置时,高负载率一般低于UPS系统容量的80%;其次,为了保障供电可靠性,UPS系统又常常采用冗余配置,进而使负载率大幅降低,如常见的1+1并机UPS系统的负载率不会超过40%。二是在初期规划UPS系统时一般会考虑未来若干年的业务增长带来的负载需求增加,这就导致在运营初期实际负载容量要远小于UPS系统额定容量。因此在低负载率下的高效率对用户而言意义尤为重大,一个全负载率下均保持高效的UPS才是UPS绿色化的发展方向。可以预见,随着技术发展,未来UPS在效率、谐波、功率因数等参数上的表现会进一步提升,绿色UPS将成为UPS行业未来发展的必然要求。
  
  模块化
  
  本次移动集采相对往年较大的变化就是新增了模块化UPS这一标段,这意味着模块化UPS这一机型已正式被中国移动所认可。而且从数量上来看,模块化UPS标段的需求共计159台,作为新增的标段数量已经达到高频UPS数量的25%,一定程度上反应了国内通信行业对模块化UPS的旺盛需求。另外,作为引领诸多行业发展趋势的风向标,国内的ICT行业巨头华为赢得此标段较大份额也从侧面印证了UPS模块化这一发展趋势。
  
  众所周知,可靠是用户对供配电系统的第一诉求,而模块化UPS之所以能获得认可,正是由于其在此方面具备不可替代的优势,主要体现在高冗余度及易于修复两方面:首先,相比塔式机的N+1并机系统,模块化UPS可以轻松的做到N+X模块化冗余,而且在常见工况下,UPS负载率处在20%~50%之间,这意味着模块化UPS即使损坏一半数目的模块仍可以正常工作。其次,模块化UPS具备热插拔功能,通过更换故障模块即可快速、准确地完成修复,整个过程中系统无需转维修旁路,较大程度保障供电可靠性。而塔式UPS需要故障定位、修复故障电路或单板,修复时需要转维修旁路或者断电,修复时间长且存在易于二次故障的风险。
  
  结束语
  
  综合以上集采信息及业界情况,从性能需求及产品发展趋势来讲,高频化、绿色化、模块化无疑将成为未来几年UPS行业的主要发展变革方向。各厂商需认清市场的发展,集中打造高可用性的UPS来满足市场的需求,应当主动放弃落后技术,推动行业技术进步,为用户提供安全可靠、易用智能、绿色环保的UPS,探索一条区别于传统UPS的智能化发展的新思路。
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