UPS和EPS的區別
時間:2014/10/23 來源::
EPS應急電源和UPS不間斷電源都是日常生活中兩種很重要的電源,它們在一定的程度上為相關的電源系統提供著強有力的保障給人們的生活帶來了極大的便利。雖然經常都能用到它們,但對二者的概念許多人都還在處于模糊的段落,有人甚至把它們混為一談,這給二者的發展帶來了一定的影響,為此,本文將對EPS和UPS在概念上的一些誤差進行簡單地分析,希望能給大家帶來一絲便利。
EPS應急電源的概念
EPS是英文Emergency Power Supply的縮寫,是現代建筑安全保障設施的重要組成部分。一般情況是作為消防或生產在緊急情況下使用的電源。例如在高層建筑、商場、醫院、地下防空工程等地方人多、出口少、自然光源有限,一旦出現火災或電網受到破壞的時候,光源消失一片漆黑,同時人多出口少,帶來的后果將不堪設想。同時消防隊伍會因為缺少電源供應而無法施展救助工作,如此更加重了災害的程度。如果擁有應急電源,將會減少極大的損失,因此應急電源對現代社會的安全發揮越來越重要的作用。目前市場上的EPS應急電源品牌眾多,大家在設計上所采用的控制方式和控制手段不盡相同,但針對所帶負載的種類大致可以歸納為以下三種:一是主要用于應急照明和事故照明的單相EPS;二是用于應急照明、事故照明之外,還有應用于空調、電梯、卷簾門、排氣風機、水泵等電感性負載或兼而有之的混合供電的三相系列EPS;三是直接給電動機供電的變頻系列EPS。
隨著社會發展,越是信息化、現代化,就越依賴于電力。突然的斷電必然會給人們正常的生活秩序和學習帶來影響,尤其是對于生產、生活中特別重要的負荷,一旦中斷供電,將會造成重大的經濟損失。然而,電力故障具有突發性,不以人們的意志為轉移,即使電網設施再先進,意外的斷電也在所難免。目前,城市供電系統的安全對策一般是采用并網供電,為城市電力提供可靠的電源保護。但從企業及工業、民用建筑使用情況來看,僅僅靠公用電網還遠遠不夠,必須具備應急供電系統(EPS),其重要性是在事故發生的情況下確保提供所需的應急電力,以有效降低因為斷電而造成的損失,為人們生產和生活安全提供保障。因此,EPS也被稱為“城市生命線系統”的重要組成部分。
UPS電源的概念
UPS( Uninterruptible Power System )即不間斷電源,是一種含有儲能裝置,以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。UPS原本是一種使用范圍很廣泛的保障電力供應的設備,而在近幾年來已經轉化為以保護各類計算機系統為主要用途的設備,UPS在IT行業發揮著越來越重要的作用,被人們譽為計算機信息的保護神。主要用于給單臺計算機、計算機網絡系統或其它電力電子設備提供不間斷的電力供應。當市電輸入正常時,UPS將市電穩壓后供應給負載使用,此時的UPS就是一臺交流市電穩壓器,同時它還向機內電池充電;當市電中斷(事故停電 )時, UPS 立即將機內電池的電能,通過逆變轉換的方法向負載繼續供應220V交流電,使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。
有了UPS的精心呵護,計算機系統的數據安全性大大提高了,因此,UPS的問世深受廣大用戶的青睞最早問世的UPS只是一個帶有大飛輪的發電機組,其缺點是轉換效率極低,后來被柴油發動機式的發電機所取代。目前,這種旋轉發電型UPS還在某些特殊的領域有著它的特定的用途,其容量高達1000KVA。
最早的UPS現在看起來是個非常古怪的東西:采用了非常原始的機械儲能方式,是帶有一個大飛輪的電動機--發電機組,在發電機上帶有一個數噸重的飛輪,市電停電后該發電機可以維持正常供電數秒鐘?,F代的逆變式UPS問世后,在近十幾年中得到了迅速發展。就其技術性能講,它走過了從方波到正弦波、從離線式到在線式、從小功率到大功率、 從常規延時(分鐘級)到長延時(小時級)、從簡單不停電供電到智能化操作和處理功能的發展歷程。隨著蓄電池和半導體技術的發展,其控制電路也發展很快,由開始的立分元件的簡單控制發展到今天的微處理機控制,由硬件控制又發展成軟件控制,如軟件濾波器;甚至光纖通訊也被引入UPS,而且,微處理機也已被廣泛應用于小容量的UPS中,甚至還專門為蓄電池的監控設立了微處理機,以保持電池的最佳狀態。
隨著計算機網絡結構的擴展,現在網絡中應用的UPS不再只是單純的電源設備,而逐步成為整個網絡中電源的管理中心,UPS由最初單純不間斷供電已發展到今天的智能化、多功能。新型的UPS本身融合了多種新技術,UPS不僅是提供不間斷電源的工具,而且當作為負載的設備在無人值守時,當市電故障后,UPS可以按照事先的約定順序關機,甚至還可以自動發傳呼或E-mail給管理者?,F代的UPS與服務器上的軟件協同工作,還能實現事件記錄、故障告警、UPS參數自動測試分析、調節等多項功能,提供了完全的電源管理解決方案?,F在有些UPS甚至可以對環境溫度、濕度和煙霧等進行監視。
UPS的智能化還表現在加強UPS的節能功能即所謂"綠色UPS"上。"綠色UPS"可以減少PC系統使用的電能量,既降低了費用又保護了環境。比如"綠色UPS"在檢測到打印機長時間空閑后,就會把打印機的電源關閉。當出現打印排隊請求時,UPS可以馬上給打印機恢復供電,隨著"綠色UPS"的出現,為節約能源又提供了理想的解決方案。
EPS與UPS的異同
一、 EPS是UPS的應用發展
在歐美先進國家,由于并網供電,電力充足,同時供電質量良好,加上用電設備規范,不會在電網上造成電網污染,互相干擾。因此,許多場合并不建議使用雙逆變在線式UPS,而是推薦使用節能ECO(ECONOMY CONTROL OPERATION)工作狀態下的UPS,即平常由市電供應負載,在市電不正常時,再由蓄電池經逆變器逆變輸出供電。在歐洲,此類具有節能工作狀態的UPS稱作CPS(Center Power Supply),廣泛采用的原因是:雙逆變工作方式的在線UPS,能量轉換效率約為90%,而節能工作狀態下的UPS(CPS,EPS)在市電正常時,其能量轉換效率高達99%,而且并網市電的可用率可達99.99%以上,即只有0.01%的停電機率,因此使用CPS(EPS)供電,其節能效果是非常顯著的。同時,EPS的逆變器是處于啟動狀態,但不輸出功率,類似休眠狀態,EPS逆變器比UPS的逆變器連續輸出功率能大大延長壽命。其實,EPS的高端產品就是休眠狀態下的UPS。在市電正常時,EPS除了輸電質量不及UPS外,但在市電并網的今天,能滿足大部分用電設備的要求。因此,人們關心節電這個永恒的主題以及高可靠性兩大因素,大多數情況下EPS是優于UPS的。如果電網質量良好,供電可靠,用電設備規范,在我國許多場合下有可能用EPS取代雙逆變在線式UPS,而不是用UPS代替EPS。當然,在某些非常關鍵的設備,仍需用雙逆變在線式UPS。
二、EPS與UPS的差別
1、我國EPS的發展是起源于電網突發故障時,為確保電力保障和消防聯動的需要,它能即時提供逃生照明和消防應急,保護用戶生命或身體免受傷害,其產品技術要求受公安部消防認證監督,并接受安裝現場消防驗收。而UPS只是用來保護用戶設備或業務免受經濟損失,其產品技術要求受信息產業部認證。兩者適用的安全規范明顯不同,因而具有不同的價值觀。
2、EPS和UPS均能提供兩路選擇輸出供電,UPS為保證供電優質,是選擇逆變優先;而EPS是為保證節能,是選擇市電優先。當然兩者在整流/充電器和逆變器的設計指標上是有差異的。
3、UPS由于是在線式使用,出現故障可以及時報警,并有市電作后備保障,使用者能及時掌握故障并排除故障,不會對事故造成更大的損失。而EPS是離線式使用,是最后一道供電保障,因而其可靠性設計要求更高,不能簡單理解為后備式UPS,否則就把EPS的重要性一筆勾銷了。如果EPS在市電故障時,不能通過蓄電池應急供電,則EPS如同虛設,造成的后果將不堪設想。
4、UPS供電對象是計算機及網絡設備,負載性質(輸入功率因數)差別不大,所以國標規定UPS輸出功因為0.8。而EPS供電對象則是電力保障及消防安全,負載性質為感性、容性及整流式非線性負載兼而有之,其輸出功率因數就不能設定為0.8(EPS國標將規定其數值),而且有些負載是停市電后才投入工作的,因而要求EPS能提供很大的沖擊電流,EPS需要輸出動態特性要好,抗過載能力更強。因此EPS與UPS各組成部分的技術設計指標分配是不同的。
EPS市場的誤區
一、EPS就是后備式UPS
從IEC的定義來說,后備式UPS是市電正常時,由市電向負載供電,當市電出現故障時,由電池組提供能量,經逆變器向負載供電。EPS從功能上來說與上述后備式UPS定義符合。但是,說EPS就是后備式UPS,這種說法不科學,有意無意貶低EPS的重要作用。大家知道,常用后備式UPS是小功率范圍,保護對象大多為PC機。由于保護對象非重點,而且市場需求量大,技術含量低,價格競爭激烈,冒牌貨較多,導致產品質量不高,返修率大,給人們留下不良印象,后備式UPS是可有可無的IT業外設。
而EPS是應急電源,重點在于應急。其真正是"養兵千日,用兵一時"的設備,為了真正應急,可想對EPS的可靠性有很高的期望值。
二、 EPS拓撲設計不是簡單的組合
有人認為:EPS(電子部分)=整流/充電器+逆變器+輸出轉換開關(互投裝置)+控制單元等部件就能構成應急電源。不錯,EPS的基本單元是由上述部分組成,但是為了滿足整機可靠性(MTBF),各基本單元的可靠性如何分配才是最合理呢?下式告訴我們:EPSMTBF=(整流/充電器)MTBF +(逆變器)MTBF +(轉換開關)MTBF +(控制單元)MTBF, 從上式可知,EPS整機的MTBF是由各大部件的MTBF疊加而成,因此EPS整體設計就需要詳細研究、分析、計算各大部件的MTBF,提高薄弱部件的MTBF,從EPS整體安全生命周期的需要來配置各大組成部件的安全生命周期。
三、 EPS生產廠家一哄而上
由于近年來我國UPS市場全面大洗牌,一些小型、雜牌的UPS生產廠家,經受不住市場法則的檢驗,紛紛面臨被淘汰的危險。為了逃避被清洗的命運,抱著一知半解的心態匆忙轉產EPS,企圖魚目混珠,祈求解救燃眉之急,引起中國EPS市場出現"一哄而上"的現象。他們沒有理解市場真正需要何種EPS,盲目采用各大部件拼湊組合方法來生產,同時為了價格競爭,使用低劣原材料,這樣又怎能保證要求高可靠的EPS呢?
四、EPS市場混亂的原因
人們越來越清楚地認識到應急電源EPS在生活和生產當中的重要性,但是由于至今仍未有國家標準統一其技術標準和生產規范,是導致中國EPS市場混亂的主要原因,最終的受害者可能是直接用戶。
與其對照的IT業中的UPS就大不相同了,不僅有國家明確的國標,而且還有各系統、各行業自己的選型標準。EPS廠家要象UPS廠家一樣,為了贏得市場,必須進行優化設計,采用新技術,提高生產效率,降低成本,提高可靠性,滿足用戶不同要求。只有產品質量不斷提高,售后服務不斷改進,EPS產品才能獲得用戶的認可。
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