UPS基礎(chǔ)知識及競爭分析

1、1施耐德施耐德UPS基礎(chǔ)知識和競爭分析基礎(chǔ)知識和競爭分析2015.04.29SE團(tuán)隊(duì)團(tuán)隊(duì)2目錄目錄 基礎(chǔ)知識 施耐德供配電系統(tǒng)整體解決方案 各系列產(chǎn)品簡介 三相大功率UPS競爭分析 招標(biāo)文件構(gòu)成 發(fā)展趨勢3基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識-UPS供配電系統(tǒng)構(gòu)成供配電系統(tǒng)構(gòu)成UPS不間斷電源不間斷電源低低壓開關(guān)柜壓開關(guān)柜電池電池低低壓開關(guān)柜壓開關(guān)柜穩(wěn)定的純凈的不間斷的220/380V交流電4基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識-電學(xué)電學(xué)電壓 U：V（伏特）電流 I ：A（安培）功率 P：W（瓦特），P=U*I有功功率，無功功率，視在功率耗電量：功率P*時間(KWH),1度電=1KWH電壓，電流，有功功率，無功功率50HZ正弦波交流

2、電，交流電壓220V，峰值=1.414*220=311V，交流電，直流電，頻率三個220V交流電，相位差120度相與相間電壓差為1.732*220=380V，相與中性線之間電壓差為220V。單相電，三相電電壓不能突變。先有電流流過，后產(chǎn)生電壓差。電流超前于電壓。容性負(fù)載。電流不能突變。先有電壓，后產(chǎn)生電流。電壓超前于電流。感性負(fù)載。電壓和電流同步。阻性負(fù)載。容性、感性、阻性負(fù)載純阻性負(fù)載為線性負(fù)載。電壓電流波形不一致。線性負(fù)載，非線性負(fù)載5基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識-電學(xué)電學(xué)120UB120 12022QPS無無功功功率功率有有功功功率功率視視在功率在功率單相交流電電壓L1L2L3N三相交流電：相電壓2

3、20V，線電壓380V電壓電壓uiUIE EU UR RI Ir r6基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識-IT設(shè)備開關(guān)電源模塊對輸入交流電的需求設(shè)備開關(guān)電源模塊對輸入交流電的需求7基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識-IT設(shè)備開關(guān)電源模塊對輸入交流電的需求設(shè)備開關(guān)電源模塊對輸入交流電的需求8基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識-七種類型的市電電網(wǎng)的問題七種類型的市電電網(wǎng)的問題IEEE1159-1995定義：瞬變現(xiàn)象，中斷，電壓暫降/欠電壓，電壓暫升/過電壓，波形畸變，電壓波動，頻率抖動9基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識-UPS電源分類（按照電氣變換原理）電源分類（按照電氣變換原理）直流交流后備（后備（Back）線交互式（在線互動，線交互式（在線互動，smart）雙變

4、換在線式（雙變換在線式（G7000，SURT）Delta變換在線式（變換在線式（MW）10基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識-UPS電源其他分類方式電源其他分類方式小功率：200KVA G7K,G6K,MW按照應(yīng)用場合分?jǐn)?shù)據(jù)中心應(yīng)用：Symmetra PX,G7K，關(guān)鍵電源（核級，煉化，船用）：Gutor.關(guān)鍵電源（醫(yī)院，機(jī)場，軌交，石化，半導(dǎo)體）：G7K，G6K，PWi按照功率分類按照電壓制式分類1:1，單相220V輸入/單相220V輸出3:1，三相380V輸入/單相220V輸出3:3，三相380V輸入/三相380V輸出電廠專用。UPS直流母線為220V DC，直接連接到電廠的直流電系統(tǒng)，無獨(dú)立電池。Pwi系

5、列機(jī)架式：SURT，SY LX，SY PX塔式：G7K,G6K,G5K上下進(jìn)線：PX500，VM下進(jìn)線：G7K，G6K按照物理結(jié)構(gòu)分類固定功率UPS:G7K,G6K模塊化UPS：SY PX,SYLX、MW類模塊化UPS:VM按照安裝方式分類按照電壓制式分類1:1，單相220V輸入/單相220V輸出3:1，三相380V輸入/單相220V輸出3:3，三相380V輸入/三相380V輸出電廠專用。UPS直流母線為220V DC，直接連接到電廠的直流電系統(tǒng)，無獨(dú)立電池。Pwi系列按照雙變換架構(gòu)分類工頻機(jī)6脈沖12脈沖過渡機(jī)（IGBT整流+逆變器+升壓變壓器）高頻機(jī)按照逆變器技術(shù)分類2電平：G6K,G7K

6、3電平：Symmetra PX,SURT4電平：VM按照電源類型分交流UPS，直流UPS（HVDC）動態(tài)UPS（飛輪），靜態(tài)UPS11基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識-UPS指標(biāo)參數(shù)指標(biāo)參數(shù)主回路輸入?yún)?shù)輸入電壓范圍輸入頻率范圍輸入功率因數(shù)輸入電流諧波輸入最大電流輸出參數(shù)輸出電壓精度輸出電壓諧波輸出額定功率輸出額定電流輸出功率因數(shù)輸出電壓可調(diào)范圍帶載能力負(fù)載功率因數(shù)圖逆變器過載能力旁路過載能力旁路短路電流100%不平衡負(fù)載能力峰值因數(shù)環(huán)境參數(shù)效率曲線運(yùn)行溫度及濕度存儲溫度及濕度海拔高度噪音額定發(fā)熱量電池參數(shù)電池只數(shù)電池可調(diào)數(shù)量范圍電池額定電流電池最大放電電流安裝參數(shù)尺寸、重量、前后左右及上部空間要求運(yùn)輸方式輸

7、入開關(guān)，輸入交流電纜線徑輸出開關(guān)和輸出交流電纜線徑電池開關(guān)和電池電纜線徑輸入額定電流輸入額定電壓延時啟動時間斜坡啟動時間動態(tài)響應(yīng)及恢復(fù)時間三相輸出最大不平衡度同步跟蹤速率輸出頻率精度（電池放電時）旁路與逆變器切換時間并機(jī)負(fù)載電流不平衡度旁路參數(shù)輸入電壓范圍輸入頻率范圍旁路短路電流12基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識-UPS所遵循的標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)證書所遵循的標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)證書w認(rèn)證證書認(rèn)證證書ISO9001 ：設(shè)計(jì)生產(chǎn)銷售服務(wù)設(shè)計(jì)生產(chǎn)銷售服務(wù)ISO14001：環(huán)保環(huán)保ROHS/WEEE指令（電子廢棄物管理辦法）指令（電子廢棄物管理辦法）獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證：節(jié)能、：節(jié)能、TUV、泰爾、泰爾w滿足國際與國家標(biāo)準(zhǔn)滿

8、足國際與國家標(biāo)準(zhǔn)IEC60146 ：UPS性能及安全性能及安全I(xiàn)EC60950 ：UPS安全安全I(xiàn)EC61000-2-2 ：低頻傳導(dǎo)干擾低頻傳導(dǎo)干擾IEC61000-3-2 和和-3-4：小于等于小于等于16A和大于和大于16A的諧波干擾的諧波干擾IEC61000-3-5 ：電壓波動干擾電壓波動干擾IEC61000-4-2 ：抗靜電放電抗靜電放電IEC61000-4-3 ：抗射頻磁場抗射頻磁場IEC61000-4-4 ：抗瞬態(tài)電沖擊抗瞬態(tài)電沖擊IEC61000-4-5 ：抗浪涌能力抗浪涌能力w國際和國家對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)國際和國家對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)國國家標(biāo)準(zhǔn)家標(biāo)準(zhǔn)GB 7260.1 = IEC 62040 1國家

9、標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 7260.2 = IEC 62040 2國家標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7260.3 = IEC 62040 -3wUPS的中國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的中國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 10952008 信息產(chǎn)業(yè)部信息產(chǎn)業(yè)部“通信用不間斷電源通信用不間斷電源-UPS”13基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識-UPS供配電系統(tǒng)常用架構(gòu)供配電系統(tǒng)常用架構(gòu)1N 串聯(lián)串聯(lián) 并聯(lián)并聯(lián) 2N14基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識-UPS供配電系統(tǒng)常用架構(gòu)供配電系統(tǒng)常用架構(gòu)2分布式備用冗余分布式備用冗余 帶帶STS的分布式冗余的分布式冗余 不帶不帶STS的分布式冗余的分布式冗余15WS-G40.5kV氣體絕緣開關(guān)柜DNF740.5kV空氣絕緣開關(guān)柜PIX12

10、24kV空氣絕緣開關(guān)柜PIX5501224kV空氣絕緣開關(guān)柜Premset12kV屏蔽式固體絕緣開關(guān)柜RM6324kV氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜SM67.124kV空氣絕緣環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜SCBH152002500kVA非晶合金干式變壓器SCB10/SCB113153150kVA干式變壓器OKKEN6300A低壓開關(guān)柜BLOKSET6300A低壓開關(guān)柜ATS自動電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)Galaxy VM/PWi固定功率固定功率UPSGalaxy300/5500Galaxy7000/6000Galaxy9000固定功率UPSBLOKSET6300A低壓開關(guān)柜Symmetra MW模塊化UPSSymmetra PX模塊化U

11、PSPrisma iPM4000A低壓開關(guān)柜STS靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)Accusine有源電力濾波器PDPM277精密配電柜PMM精密配電柜PDPM1385U配電盤RACK PDURACK PDUiBusway智能母線系統(tǒng)i-Line母線槽施耐德施耐德UPS供配電系統(tǒng)整體解決方案供配電系統(tǒng)整體解決方案162015 UPS offer產(chǎn)品分類產(chǎn)品分類產(chǎn)品系列產(chǎn)品系列PhPh額定功額定功率（率（ KVA ）基礎(chǔ)知識-三相大功率UPS電源技術(shù)分類基礎(chǔ)知識-三相大功率UPS的并機(jī)架構(gòu)200-600KVA并機(jī)系統(tǒng)常用配置方式中國市場各品牌主要產(chǎn)品系列競爭分析大功率UPS供配電系統(tǒng)組成常用打法28固定功率固定功率

12、UPS電源電源模塊化模塊化UPS電源電源類模塊化類模塊化UPS電源電源基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識-三相大功率三相大功率UPS電源技術(shù)分類電源技術(shù)分類29整機(jī)由功率部件，控制電整機(jī)由功率部件，控制電路板，濾波電容、電感和路板，濾波電容、電感和升壓變壓器等構(gòu)成。升壓變壓器等構(gòu)成。系統(tǒng)內(nèi)包含逆變器輸出升系統(tǒng)內(nèi)包含逆變器輸出升壓變壓器。壓變壓器。輸入?yún)?shù)較差，需要增加各種輸入波附件進(jìn)行調(diào)整。效率低。系統(tǒng)體積大，成本高必須廠家專業(yè)人員進(jìn)行維修。固定功率固定功率UPS電源之工頻機(jī)電源之工頻機(jī)30固定功率固定功率UPS電源之高頻機(jī)電源之高頻機(jī) 整機(jī)由功率部件，控制電路板，整機(jī)由功率部件，控制電路板，濾波電容電感等構(gòu)成

13、。濾波電容電感等構(gòu)成。 由于在整流器部分具有由于在整流器部分具有DC/DC直流升壓環(huán)節(jié)，使得不需要在直流升壓環(huán)節(jié)，使得不需要在逆變器部分采用逆變器部分采用AC/AC交流升交流升壓的升壓變壓器。壓的升壓變壓器。 輸入?yún)?shù)優(yōu)異，不需要增加各種輸入濾波附件進(jìn)行調(diào)整。效率高。 系統(tǒng)體積縮小重量輕。成本降低。 用戶心理上認(rèn)為可用性降低。 必須廠家專業(yè)人員進(jìn)行維修。31高頻機(jī)和工頻機(jī)故障率高頻機(jī)和工頻機(jī)故障率32模塊化模塊化UPS電源電源 多臺小功率多臺小功率UPS形成的形成的N+X并機(jī)系并機(jī)系統(tǒng)。統(tǒng)。 單個功率模塊故障時自動退出系統(tǒng)，單個功率模塊故障時自動退出系統(tǒng)，余下模塊繼續(xù)并機(jī)輸出。余下模塊繼續(xù)并機(jī)

14、輸出。 高端產(chǎn)品可在線更換或擴(kuò)容功率模高端產(chǎn)品可在線更換或擴(kuò)容功率模塊，甚至塊，甚至可在線更換靜態(tài)旁路以及其他模塊（例如網(wǎng)卡模塊）。 高端產(chǎn)品用戶可自己進(jìn)行更換維修。內(nèi)部電內(nèi)部電池池模塊模塊外部電池外部電池電池開關(guān)電池開關(guān)靜態(tài)旁靜態(tài)旁路路模塊模塊輸入部分輸入部分輸出部分輸出部分功率模功率模塊塊33類模塊化類模塊化UPS電源電源 多臺小功率模塊組件形成的多臺小功率模塊組件形成的N+0系統(tǒng)。系統(tǒng)。 單個功率模塊組件故障時系單個功率模塊組件故障時系統(tǒng)立即切換到靜態(tài)旁路。統(tǒng)立即切換到靜態(tài)旁路。 不可以在線更換或擴(kuò)容功率不可以在線更換或擴(kuò)容功率模塊。模塊。 必須廠家專業(yè)人員進(jìn)行維修。34基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識

15、-三相大功率三相大功率UPS電源技術(shù)分類電源技術(shù)分類UPS類型類型描述描述研發(fā)目的研發(fā)目的單機(jī)冗余類單機(jī)冗余類型型多機(jī)并聯(lián)多機(jī)并聯(lián) 成本成本可用性可用性建議應(yīng)用建議應(yīng)用固定功率固定功率UPS每臺UPS由一套零散的部件構(gòu)成。固定功率輸出。高可用性、高性能、高效率1+0可最多外部9臺并機(jī)中高建議不進(jìn)行4臺以上并機(jī)使用。4臺要采用集中靜態(tài)旁路的架構(gòu)。適用于要求高可用性的各種規(guī)模數(shù)據(jù)中心和關(guān)鍵電源領(lǐng)域。模塊化模塊化UPS每臺UPS由多個UPS模塊并聯(lián)構(gòu)成，可熱插拔在線更換和擴(kuò)容。輸出功率可按需配置。在線擴(kuò)容、高可用性、高可維護(hù)性N+X可最多內(nèi)部20個模塊外部4臺并機(jī)高高不建議再外部并機(jī)使用。適用于要求

16、靈活在線擴(kuò)容、可用性高、維護(hù)簡單的數(shù)據(jù)中心場合。要注意高低端模塊化UPS的巨大差異。適用于企業(yè)級別數(shù)據(jù)中心和部分關(guān)鍵電源行業(yè)。類模塊化類模塊化UPS每臺UPS由多個UPS模塊組件并聯(lián)構(gòu)成，固定功率輸出，不可在線更換及擴(kuò)容。低成本，高密度，高性能N+0可最多外部5臺并機(jī)低低不建議3臺或以上并機(jī)，適用于低成本、可用性要求一般的場合，例如IDC等，不適用于關(guān)鍵電源領(lǐng)域。35選擇什么類型的大功率選擇什么類型的大功率UPS電源呢？電源呢？ 鑒于大功率UPS電源的重要性，對于重要行業(yè)如通信、金融、電力等數(shù)據(jù)中心，我們建議選用高可用性的固定功率UPS或模塊化UPS。 對于需要低建造成本的、可用性要求不高的I

17、DC等場合可選擇類模塊化UPS。 對于關(guān)鍵電源行業(yè)，考慮到成本、運(yùn)行物理環(huán)境及電網(wǎng)環(huán)境，優(yōu)先選擇固定功率UPS，部分場合可選擇模塊化UPS。36基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識-高頻機(jī)與工頻機(jī)高頻機(jī)與工頻機(jī)可控硅整流器可控硅逆變器可控硅整流器GTR逆變器可控硅整流器IGBT逆變器IGBT升壓整流器IGBT逆變器第一代第二代第三代第五代IGBT整流器IGBT逆變器第四代通常將使用SRC或IGBT作為整流器，配置逆變器輸出變壓器的UPS稱為工頻。通常將采用IGBT-PFC DC/DC整流器，消除了逆變器輸出變壓器的UPS稱為高頻UPS。 高頻UPS的各項(xiàng)電性能指標(biāo)都優(yōu)于或相當(dāng)于工頻 UPS，且具有后者沒有的優(yōu)點(diǎn)所

18、有UPS廠家的新一代UPS全部是高頻UPS目前全球只有中國和印度還在銷售工頻UPS37 = 30 = 30 180 0 通信行業(yè)：- 只將UPS主機(jī)、UPS輸出總配電柜、UPS維修旁路柜、電池開關(guān)分到一個包內(nèi)。- 設(shè)計(jì)院確定UPS功率，對配電柜一般只規(guī)定開關(guān)品牌，對柜體無要求。- 5年保修 應(yīng)對打法： 讓設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)對我們有利的功率段。3臺或4臺并聯(lián)時設(shè)計(jì)成公用靜態(tài)旁路。設(shè)計(jì)成MW模式。（很難） 優(yōu)化電池開關(guān)柜配置。輸出配電柜內(nèi)開關(guān)從施耐德直接拿貨并申請折扣。整體申請價(jià)格。 客觀的分析友商的不足。如指出APL可用性低，提高用戶配套成本等。53 金融以及其他行業(yè)：- 打包方式比較靈活。- 代理商投

19、標(biāo)。 應(yīng)對打法： 引導(dǎo)為對我們有利的功率段。3臺或4臺并聯(lián)時設(shè)計(jì)成公用靜態(tài)旁路。設(shè)計(jì)成MW模式。 如何打包？輸入輸出配電柜是否要打包在一起？電池如何配置更有利？ 評分標(biāo)準(zhǔn)常用打法常用打法(沒有殺手锏，只有做到極致沒有殺手锏，只有做到極致)54輸入輸出配電柜是否與輸入輸出配電柜是否與UPS一起打包一起打包 大部分用戶使用盤廠柜，僅指定開關(guān)等元器件品牌。施耐德，ABB，西門子。 盤廠柜，使用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的柜體，要求配置施耐德西門子ABB開關(guān)。我們即使申請開關(guān)3-4折，我們也不一定占便宜，需要申請。如果大開關(guān)630A以上多我們便宜（開關(guān)占60-70%成本），400A或250A以下的我們貴5-10%（

20、開關(guān)占50%以下成本）。 盤廠柜，使用施耐德或ABB品牌授權(quán)的柜體，B柜是授權(quán)盤廠可以自己做的，Prisma是盤廠向蘇州工廠訂購鈑金標(biāo)準(zhǔn)件，盤廠組裝。訂購相應(yīng)的施耐德開關(guān)西門子開關(guān)。這樣，我們價(jià)格持平或者我們價(jià)格還低一點(diǎn)。要求柜型prisma，開關(guān)施耐德，ANC出去的價(jià)格低幾個點(diǎn)。 原廠柜。少部分說服用戶用。必須要求使用Okken，ABB3.0,西門子8PT，我們在價(jià)格方面有優(yōu)勢。55原廠柜原廠柜施耐德施耐德施耐德北京中壓電器有限公司：施耐德北京中壓電器有限公司：OKKENOKKENABBABB廈門廈門ABB低壓電器有限公司低壓電器有限公司: MNS 3.0MNS 3.0西門子西門子西門子工廠

21、自動化工程有限公司西門子工廠自動化工程有限公司: SIVACON SIVACON S8 8PT 8PVS8 8PT 8PV低壓開關(guān)柜采用固定分隔式柜體，也可采用配有插入式、或者抽屜式相類似功能單元的柜體。低壓開關(guān)柜及柜內(nèi)所有元器件和材料應(yīng)為阻燃或不燃產(chǎn)品。推薦采用以下品牌原廠柜型及元件：56電池如何配置更有利電池如何配置更有利 鉛酸和膠體首推施耐德品牌電池。 鉛酸次推湯淺。膠體次推Exide。 選擇對G7K有利的后備時間和電池系列。 如果電池組離UPS距離遠(yuǎn)時，將電池電纜也放在一個包內(nèi)。APL電池電纜更多，更粗，價(jià)格貴。57PX500，MW怎么樣？怎么樣？ 模塊化UPS我們具有絕對的技術(shù)優(yōu)勢。

22、 如果碰到華為，我們就改推固定功率 PX500，MW本身是包括配電的。如果把配電與UPS捆綁在一起招標(biāo)，我們不一定會有價(jià)格劣勢。58招標(biāo)文件核心內(nèi)容功能配置參數(shù)指標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)資格資質(zhì)及認(rèn)證59UPS電源發(fā)展趨勢60模塊化，高頻機(jī)模塊化，高頻機(jī)高效率，高可用，低成本高效率，高可用，低成本61三相大功率三相大功率UPS的新技術(shù)動向的新技術(shù)動向1. 超級旁路工作模式，切換時間0ms。運(yùn)行在旁路，逆變器作為有源濾波器工作。高性能指標(biāo)。2. 并機(jī)系統(tǒng)的休眠模式。3. 單機(jī)和并機(jī)的假負(fù)載測試功能?？刂颇孀兤髋c旁路的相位差，從而控制電壓差，使得逆變器與旁路之間出現(xiàn)環(huán)流。模擬任意性質(zhì)和大小的負(fù)載。4. 四電平逆變器技術(shù)，效率高達(dá)96.5%，高可用性。5. 全自動操控系統(tǒng)。62超級高效：在超級高效：在25% 100%25% 100%負(fù)載率下，負(fù)載率下， 雙變換模式雙變換模式96.5%96.5%ECO旁路模式下整機(jī)效率高達(dá)旁路模式下整機(jī)效率高達(dá)99%99%E-Conversion旁路模式：效率達(dá)旁路模式：效率達(dá)98.5%98.5%，逆變器相當(dāng)于有源