高速公路供电系统中用ＵＰＳ替代ＥＰＳ的讨论

　　【摘 要】EPS电源和UPS电源作为后备电源在高速公路的应用越来越广,它们之间存在许多相似的地方,容易造成人们的误解,下面跟大家一起谈谈EPS电源和UPS电源。并探讨UPS替代EPS作为高速公路机电后备电源的可能。
　　【关键词】EPS UPS
　　
　　一、EPS电源和UPS电源性能比较
　　
　　1.EPS电源和UPS电源的基本概念
　　EPS(Emergency Power Supply)是应急电源,在市电故障时,能够继续向负载供电,确保不停电,以保护人民生命和财产的安全。EPS电源按用途可分为应急照明、动力和动力变频三大类。UPS(uninterruptible power system)是不间断电源,在市电出现异常和突然中断时,它能持续一定时间为设备供电,给用户充裕的时间应对工作。UPS按工作原理可分为后备式、在线式和在线互动式三大类。
　　2.EPS电源和UPS电源的主要用途
　　EPS电源广泛应用于建筑电气领域和应急照明、消防等需要应急供电场合,被称为“城市生命线系统”的重要组成部分。从机关、企业事业单位和民用建筑使用情况来看,仅仅靠公用电网供电还远远不够,必须具备应急供电系统EPS。其重要性是在发生事故的情况下确保提供所需的应急电力,以有效降低因为断电而造成的损失,为人们生产和生活安全提供保障。UPS广泛地应用于IT行业和特殊的精密设备,遍布从信息采集、传送、处理、储存和应用的各个环节,其重要性随着信息应用重要性的日益提高而不断提高。
　　3.EPS电源和UPS电源的供电方式
　　在市电正常时,各类EPS电源圴通过旁路直接为负载提供市电。UPS电源中的后备式UPS和在线互动式UPS通过旁路为负载提供经调整、净化的市电,UPS电源中的在线式UPS则始终为负载提供纯净的与市电同频、同相、误差很小的逆变交流电。
　　在市电中断时,EPS电源和UPS电源均为负载提供逆变交流电。为能更好地保护信息和设备,UPS电源在市电异常时:包括电涌(power surges)、高压尖脉冲(high voltage spikes)、暂态过电压(switching transients)、电压下陷(power sags)、电线噪声(electrical line noise)、频率偏移(frequency variation)、持续低电压(brownout)等现象,自动转为逆变供电。 EPS电源则无此功能。
　　4.EPS电源和UPS电源的技术
　　EPS电源中应急照明EPS大都采用旧的UPS电源技术,只是在市电正常时改为市电直接旁路供电;在市电异常时,当UPS电池保护动作,仍可强制放电逆变工作。动力和动力变频EPS大都直接采用成品逆变器做为EPS的逆变部分(将电池接在逆变器的直流母线上)。UPS电源中的后备式、小型在线式和在线互动式UPS在高频、智能化和轻、薄、短、小上不断发展和提高;大型UPS则在高频、智能化基础上不断向功率更大、N+1冗余和输出直接并机发展和提高。
　　5.电池充电和管理技术
　　EPS电源大都延用旧UPS电源的浮充电技术,也有用充电时间快的充电机。但是,由于EPS电源的工作环境较差,对电池管理上要求很严格,配有电池管理和单电池测试系统。UPS电源在充电技术上有了很大提高,为进一步提高电池寿命,先进的UPS都采用一种ABM(Advanced Battery Management)三阶段智能化充电技术,即充电分成初始化充电、浮充电和休息三个阶段: 论文检测天使-免费论文检测软件http://www.jiancetianshi.com
第一阶段是恒流均衡充电,将电池容量充到90%;第二阶段是浮充充电,将电池容量充到100%,然后停止充电;第三阶段是自然放电,在这个阶段里,电池利用自身的漏电流放电,一直到规定的电压下限,再重复上述的三个阶段。这种方式改变了以前那种充满电后,仍使电池处于一天24h的浮充状态,因此延长了电池的寿命。
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二、EPS电源和UPS电源性价比较
　　
　　1.对于一般用途负载,如照明、PLC、监控等设备,高频UPS价格要低于EPS。
　　2.对于感性负载设备,如风机,在无电容补偿的条件下,UPS比EPS价格略高。
　　3.电池消耗。由于充电技术与机制不同,EPS电源电池消耗遥远高于UPS,而电池作为消耗材料,在高速的后继运行中会占很大资金比例。
　　
　　三、UPS其他优势
　　
　　1.响应时间优势。UPS要求的转换时间极短,或者为零,而EPS最短转换时间在20MS以上(大多数EPS的转换时间在秒级以上),对于计算机、网络设备等会造成重启。
　　2.冗余优势。大部分的UPS会支持冗余安装,在1+1冗余模式下,可以将供电故障率由5%下降至1%以下。
　　3.网络监控优势。UPS具有的比较完善的状态监控、电池状态监控、输入输出电压监控、负载变化监控等检测监控数据,并可以轻松并入网络。
　　
　　四、两点误区
　　
　　1.UPS电池电不能完全放完,到一定量的时候UPS自己关机,EPS电池可以全放完,而电池不会坏。现阶段无论UPS和EPS所使用的电池都是一样的,EPS完全放完并不比UPS自动关机的时间延长多少,而且最长一般在市电停电后一小时内就会启动发电机(考虑人工启动情况下),所长出的微弱时间是没有意义的;
　　2.UPS不能带感性负载。这种说法主要是基于:其一、早期的UPS输出地基本是方波,而现在的UPS不存在此类问题;其二:高频UPS带感性负载会造成很大的浪费,采用低频逆变或者对逆变电路定制改装就可避免此类问题。
　　
　　参考文献:
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