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1、 哈尔滨工业大学成人高等教育学院专科毕业论文（设计） 摘 要随着现代科学技术的进步，计算机应用日趋广泛，原来应用于通讯系统的高可靠性的稳频、稳压工频电源，由于同时应用于计算机系统而得到了进一步发展。由于市电供电容易受到干扰，如因开关负载的操作、超载、雷电袭击等干扰而产生电压大幅度波动，或者产生长时间低电压、低频率输电，更甚者是整个电力供电应用中断，这样不但影响计算机系统的工作，而且有可能损坏设备内部的贵重元件或程序资料，因而使计算机系统长期不能恢复正常使用。而自从计算机问世以来，对其供电系统的研究，就成为保证计算机系统正常运行的重要课题。计算机类设备对供电系统的要求 是比较苛刻的，它不仅要求供
2、电系统提供高质量的电源，保证供电的连续性，还要求提供相应的环境物理条件和必要的系统安全保证措施，供电系统应有很高的可维护性和可管理性，以及能够适应计算机和网络系统不断发展变化的可扩展性。各种用电设备及电源装置产生的谐波电压和谐波电流，对市电电源是一种污染，随着各种政策法规的出台，对无污染的绿色UPS的呼声越来越高。要求UPS做到使用户负载既不受已污染的市电电源的影响，同时用户负载产生的谐波电压和谐波电流也不要污染市电。尤其是在大型工厂的自动化控制中，对供电的连续性要求尤为关键，为确保设备的安全使用，必须对控制设备安装UPS不间断电源，它在确保自动化控制器安全用电的同时，也保证了设备安全和人身安
3、全。关键词 UPS、电源污染、IGBT、数字化控制、智能化AbstractComputers are being used widely Along with the progress of the modern science and technology, The reliable and steady frequency electrical source which is used the communication system before is also being used in computer system now, which make it further evolut
4、ion. The utility power is easy to disturb by the operation of the load switch, overload, lightning attacks and low voltage. Meanwhile, the whole power supply application might be interrupt, which not only affect the work of computer system, but also damage the valuable components in the equipment an
5、d programs. Thus the computer system cannot resume normal use for a long time.Since the advent of the computer, power supply system research, become guarantee the normal operation of the computer system is an important subject. Computer class of equipment for power supply system requirement is quite
6、 harsh, it requires not only provides the high quality of the power supply system, guarantee the continuity of the power supply, still ask to provide corresponding environmental physical conditions and the necessary system security assurance measures, power supply system should have high maintainabi
7、lity and manageability, and can adapt to the computer and network system constant development and change of expansibility. All kinds of electrical equipment and power apparatus produces harmonic voltage and harmonic current, power of time. it is a kind of pollution, with various policies and regulat
8、ions and the introduction of pollution-free green UPS growing calls. Request UPS do user load neither be contaminated utility power supply, the effect of user load produced harmonic voltage and harmonic current nor pollution utility. Especially in large factory automation control, the continuity of
9、the requirements of the power supply was key to ensure the safety equipment use, it is necessary to control equipment installation UPS, it in a safe manner in ensuring automation controller, but also ensure the equipment safety and security of person. Keywords UPS, power source pollution, IGBT, digi
10、tal control and intelligent.目 录摘 要IAbstractII目 录III第1章 前言1第2章 概 述32.1 电网的干扰、危害以及解决方案32.2 UPS的功能4第3章UPS电源系统53.1电源工作原理53.2电源工作过程6第4章UPS电源和EPS电源主要区别7第5章UPS电压种类和发展85.1 传统的UPS85.2 微处理器数字化控制95.3 控制实施通道95.4 高速数据处理结构105.5 控制和诊断软件105.6 电池自动测试与维护系统10第6章 提高UPS可靠性的方法116.1 主/从串联热备方式116.2 初级式并联126.3 高级并联方式13第7章 提
11、高UPS的可用性157.1 降低UPS的平均修复时间157.2 集成化UPS系统16第8章 UPS与网络和数据188.1 高可靠性188.2 高抗干扰性188.3 具有防雷击及抗浪涌的功能198.4 过载能力强198.5 智能化监控19第9章 UPS的控制技术209.1 DSP的应用209.2 控制电路的全微处理器化209.3 蓄电池技术219.4 UPS的冗余技术和在线维护219.5 智能化UPS的管理系统229.6 智能化的UPS应具备的功能22第10章 UPS的维护2410.1 第一次开机2410.2 日常开机2410.3 关机2410.4 UPS电源系统使用注意事项2410.5日常维护
12、与检修25结 论28致 谢29参考文献3030第1章 前言在现在的许多大型企业里保证任何情况下的正常供电，是冶金行业的重要基础。为此，除工业电网正常供电外，还需配备UPS供电系统。UPS电源是保障供电稳定和连续性的重要设备，冶金行业中，工厂的网络一般被分为现场传动级，基础自动化级，过程控制级，生产管理级，它们之间相互的数据交换确保了实时控制的准确性，由于工作现场环境的不确定性，常常会造成计算机供电系统的破坏，使控制数据下放不下去，造成在轧钢生产中很大的损失。所以，在TDC、PLC等自动化控制起的组成部分里，加了许多UPS电源，来防止设备突然掉电。虽说各企业配置的UPS供电系统设备型号及系统容量
13、有所不同，但其原理和主要功能基本相同。在UPS电源类型选择上各站都选择了在线式，这时因为在线式UPS电源系统具有对各类供电的零时间切换，自身供电时间的长短可选，并具有稳压、稳频、净化的特点。 计算机和网络系统的供电以市电为主。影响供电质量的客观因素一方面是一个地区的发电机总装机容量和配电水平、供电网络结构和配电设备以及维护管理自动化水平的落后，是供电质量差、可靠性低的重要原因；另一方面是各种不同性质的负载，特别是一些大容量感性、容性、冲击性、非线性的负载，对电网造成污染，使电网电压的幅值变化、波形畸变、频率漂移；另外，自然或人为的原因，如地震、雷击、输变电系统断路或短路等，都会危害电力的正常供
14、应，从而影响负载设备的正常运行。供电系统除了要向负载提供高质量的电源外，保证供电的连续性已经成为重要的不可缺少的功能，不间断供电系统(UPS)就是在这种形势下应运而生的。UPS供电系统从产生到现在已有几十年的发展历程，在技术不断发展和改进的过程中，其保护功能也在不断地发生变化，特别是在网络技术高速发展的今天，这种变化就更明显，图1显示了这个变化过程。1998年以前着重追求对硬件的保护，1998年开始，更多的用户把电源对数据的保护要求放在了最重要的地位。图1 供电系统保护功能的变化第2章 概 述近几年，以计算机网络技术，现代全球化通信技术而带动起来的信息产业的飞速发展，计算机和通讯设备等绝大部分
15、是非线性负载。一方面他们在运行过程中产生的“谐波污染”造成电网的供电质量普遍恶化。另一方面，一些重要的用电部门（如钢铁行业、银行、机场）和一些重要的用电设备（如计算机、通信设备）对供电质量要求越来越高。电网电压和频率的急剧波动，供电的瞬时和长时中断，在电网上出现的各种人们无法预料和控制的干扰和高能浪涌都有可能造成计算机的硬件损坏或导致计算机错误或资料丢失，造成事故。为了满足一些设备对电源的高要求，UPS 电源系统在各行业发挥着越来越重要的作用，被人们誉为计算机信息的保护神，在世界迈进信息时代之后，信息的安全问题已经被人们广泛关注，因此在这种时代背景中，UPS的发展趋势引起业界的高度重视是顺理成章的。UPS电源以它能向用户提供具有如下优点的高质量电源而独领风骚：输出电源的精度高，工作频率稳定，电压失真小的纯正正弦波电源，输出波形不存在干扰以及不管市电供电是否正常，它都能在无时间中断的条件下向用户提供高质量的交流电源。而且，由于高智能的芯片及先进的IGBT驱动脉宽调制技术的出现，目前UPS电源的可靠性达到极高的水平。2.1 电网的干扰、危害以及解决方案造成电源污染的因素
