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UPS電源輸入功率因數(shù)對電網(wǎng)和負載的影響
UPS電源作為供電系統(tǒng)的一個重要環(huán)節(jié)，它同時又是電網(wǎng)的負載，因此與其他負載一樣，它的輸入功率因數(shù)同樣是衡量它是否對電網(wǎng)存在污染的一項重要的電性能指標。輸入功率因數(shù)低時，就意味著它在從電網(wǎng)吸收有功功率的同時，還要吸收無功功率，其結(jié)果是增大系統(tǒng)的配置容量，影響系統(tǒng)的供電質(zhì)量，降低UPS電源的工作效率，增大UPS電源的運行成本。如果配置一臺輸入功率因數(shù)為0.8，輸入功率為100KVA的UPS電源，在UPS電源輸出滿負荷的情況下，UPS電源要從電網(wǎng)吸收80KW的有功功率，同時還要吸收60KVAR(乏)的無功功率，那么就需要對該系統(tǒng)配備150KVA的用電容量。如果用柴油發(fā)電機供電，那么就需要2~4倍容量的油機，當然配電設備(開關(guān)、變壓器和傳輸?shù)?的容量和成本也要大幅度的增加。
各種電路結(jié)構(gòu)形式的UPS電源的輸入功率因數(shù)也不同，后備式和在線互動式UPS電源的輸入功率因數(shù)等于UPS電源輸出負載的功率因數(shù)，當市電正常時，它們的調(diào)壓環(huán)節(jié)不具備功率因數(shù)調(diào)控功能，但它本身也不對電網(wǎng)增加功率因數(shù)失真。傳統(tǒng)雙變換式UPS電源的輸入端AC/DC變換器是可控整流濾波電路，由于高次諧波的影響，其輸入功率因數(shù)極低，只有0.8左右，而且與UPS電源輸出負載的性質(zhì)無關(guān)。在輸入端采用了高頻整流的傳統(tǒng)雙變換式UPS電源，以及由高頻變換串并聯(lián)補償電路構(gòu)成的UPS電源輸入功率因數(shù)都很高，在很大的輸入電壓和負載范圍內(nèi)都可達到0.99,而且與UPS電源輸出負載性質(zhì)無關(guān)。
電力部門對用電設備的輸入功率因數(shù)是有要求的，特別是大功率用電設備，其輸入功率因數(shù)應在0.95以上，當不滿足要求時，就必須配置無源或有源功率因數(shù)補償環(huán)節(jié)和設備。如果UPS電源的AC/DC變換器由6脈沖整流改為12脈沖整流，并配置相應的電感電容濾波環(huán)節(jié)，可將這類UPS電源的輸入功率因數(shù)提高到0.95以上，但整機成本要增加20%左右，而且當輸入電壓波形失真過大時，可能會引起輸入濾波環(huán)節(jié)的振蕩，危機UPS電源主機和負載的安全。 |
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