UPS拓扑结构对供电系统高可用性的影响

    对于双变换UPS则不会出现上述问题。双变换UPS调整输入电源，而且可以容许电源频率出现较大变化，同时继续提供稳定的输出频率，而无需使用电池供电。而且，双变换UPS主要制造商已经开发出减少输出电流畸变的技术，极大地提高UPS与发电机的兼容性，使负载规格选择更为准确。双变换UPS容量与发电机的容量配比可以达到1.25~1.5：1，不会发生运行问题。

    三、UPS拓扑结构：具有功率因数校正功能的在线性互动式结构(包括“Delta变换式”产品)

    近年来，有几家公司推出了具有功率因数校正功能的在线互动式三相UPS产品。与离线式产品和一般的互动式产品相比，这些产品改善了电源的调控性能，提高了输出的电源质量。但同时也产生了一些不利因素，如有源功率调节会使效率降低。实际上，在带非线性负载(一般为计算机负载)时，其效率一般都低于双变换UPS产品。并且这种产品结构的复杂性相对于双变换UPS而言往往是有过之而无不及。及为容易误导用户的是，该种类型的在线互动式产品甚至被标榜为“在线式”产品，因为其逆变器始终“运行”，提供电压调节或输入功率因数校正。

    传统意义上，这些产品应被称为互式动UPS，即串联变压器和输出逆变器与输入市电进行互动，从而调整输出电压。有些产品具有小型的输入逆变器/充电器(有时又称为“delta”逆变器)，用以调整输入电压。小型逆变器一般与直流总线连接，直流总线为输出(主)逆变器提供电能转换的通道，输出逆变器会对输入功率因数进行校正，断电时将电池的能量逆变输出提供负载供电保护。

    正常模式下(标准输入电源波形，UPS负载为线性负载)，输入隔离开关、市电输入静态开关和输出隔离开关为闭合，市电直接向负载输出供电。输入逆变器用作充电器，对电池系统进行浮充充电。在上述理想(非现实)状态下，主逆变器是不工作的。当UPS输入电压出现过异常情况时，delta变换器产生相应的电压，通过降压/升压变压器与输

    入电压相叠加(相加或相减)，从而调整输出电压，保证其输出的稳定。这种调控原理与当前市面上的某些电子电压调节器类似。当输入电压超出可调控范围时，主逆变器开始工作，将电池提供的直流电逆变输出，提供满幅输出电源，这时须将市电输入静态开关断开，防止电源向输入侧反灌，其作用与离线式UPS类似。

    若在线互动式UPS使用整流式市电输入静态开关，当输入电源出现故障时，就极容易受到故障的影响，因为它们无法快速关闭，导致逆变器向出现故障的输入电源端反向供电，然后关闭。

    在线互动式UPS(或Delta变换式)还可提供负载谐波电流和输入功率因数校正。主逆变器产生所需的补偿电流—包括谐波电流和基波电流两种。逆变器只要一运行，无论是用于电压校正逆变器/充电器(Delta变换器)，还是对谐波电流和功率因数进行校正的主逆变器，都会发生额外损耗，大大降低设备效率，因此其实际效率是远低于其标榜的效率的。

    四、UPS拓扑结构：双变换在线式UPS

    真正的在线式或双变换UPS产品(如图4所示)是极受欢迎的UPS拓扑结构。整流器将输入交流电转换为直流电，向UPS的内部直流总线供电，输出逆变器将直流变换为交流，输出稳压稳频的交流电，向重要负载供电。正常运行期间，与直流总线连接的电池采用浮充充电。输入电源超出规定范围时，电池向逆变器和重要负载供电。

    双变换在线式UPS配置优点如下：

    (1)重要负载与输入交流电完全隔离。

    (2)重要负载始终由输出逆变器供电，而输出逆变器始终由内部直流总线供电。当输入电源故障时，输出电压不会出现切换跌落，因为逆变器一直是通过直流输入运行。输入市电的电压和频率可能会变化，但双变换UPS不会因此受到影响，因为整流器仅会

    向直流总线提供直流电。例如，UL33系列UPS可长时间运行，甚至当电池输入电压比其标称电压低15%时，可再次向电池充电。它可在电压比标称电压低20%的情况下继续运行，无须释放电池电量。同样，如果输入频率低于或超出规定范围，整流器将继续提供直流电，而输出逆变器则继续输出50Hz电源，而不使用电池供电。