跟着不间断电源（UPS）及其供电体系在各个领域的广泛应用，运用者正在逐渐承受并了解专家们对UPS供电体系牢靠性、可用性的研讨理论。可是跟着人们对牢靠性研讨的深化，专家们又在寻觅供电体系不牢靠要素之地点，一起，提出处理这些不牢靠要素的新理念、新思路。传统规划理念的局限性可归结为备用电源装备办法问题。有必要改动备用电源的装备办法，将备用动力（电池）的直流电直接对负载供电，可使UPS体系的牢靠性、制作本钱、动力利用率、体系功率、体系标准化等方面产生革命性的改变。本刊对此表明重视和探寻，带着这种重视和探寻，本刊主编张乃国先生于2010年2月3日采访了中科院计算所研讨员张广明先生，请他就直流输出型UPS的首要研讨思路和咱们重视的论题进行了回答。
问：传统UPS供电体系现在存在哪些问题？
答：现在所说的UPS供电体系由AC/DC整流器、DC/AC逆变器、各级配电柜、各级滤波器、STS转化开关（双路供电体系用）、电池组、变压器等设备和环节组成。
传统UPS供电体系存在的问题可概括成下述几个方面。
（1）体系牢靠性问题
体系杂乱、单途径毛病点多、设备牢靠性差、保护难度大等。
（2）体系电流谐波*问题
体系中存在两个谐波源负载开关电源和UPS输入侧AC/DC整流器。对电网和体系自身构成*、添加滤波设备、下降输入功率因数和动力利用率，以及对零地线体系等提出严苛要求。
（3）体系本钱和动力消耗问题
动力两次转化下降了功率（双总线体系的功率﹤80%），体系杂乱性进步了置办本钱和运转本钱，电流谐波的存在需添加滤波设备，输入功率因数的低下下降了体系设备容量的利用率。
（4）体系标准化问题
体系杂乱为标准化带来困难，体系规划制作多选用定制式手法，根本办法还停留在手工业阶段。
（5）体系的灵活性和可扩展、改变问题
以方案容量一次性投入、难以改变和扩展，缩短了体系生命周期。
（6惊统运用保护难度问题
要求较高的保护水平，供给商家多且产品非标准化使毛病修正困难。
问：从技能视点讲，当时传统UPS体系要处理的要点问题是什么呢？
答：从当时用户重视的焦点和UPS厂家技能改造的要点来看，要处理的问题和技能措施概括起来有以下三点：
（1）进步体系可用性
设备降容运用，进步牢靠性，延伸运用寿命；
增大本钱，对设备选用冗余装备，使其有容错功用；
对体系选用双总线冗余装备，能够最大极限地削减整个体系的单途径毛病点；
装备模块化UPS，有冗余功用，能够大幅度下降毛病修正时刻；
进步设备智能监测和办理功用，便于保护，并可把潜在的毛病危险消除在毛病产生之前；
选用集成化体系规划，处理体系中各类设备阻抗和衔接办法的匹配问题，进步体系运转的牢靠性和会集办理问题，并最大极限地削减装置和保护过程中的人为过错。 （2）按捺体系中谐波电流的产生和管理问题
加大零线截面积标准和前端设备（变压器、柴油发电机、配电开关、转化开关等）容量，以便下降谐波电流的影响；
输入三相整流改为12脉波整流＋11次无源滤波器，使功率因数PF=0.95，谐波THDI10%；
三相整流前加有源滤波器，使输人电流成正弦波，PF=0.99，THDI5%；
输入改为IGBT高频整流，使PF＝0.99，THDI5%；
要求负载IT设备输入开关电源选用PFC高频整流。
（3）进步体系的适应性
选用模块化规划，使部分体系有扩容功用，削减体系运转初期的设备置办本钱和运转本钱；
选用标准化规划，简化体系规划和制作流程，为体系快速装置和或许的改变、移动、扩容提供方便。
问：当时ups体系的牢靠性还不够高的根本原因是什么？
答：不间断供电体系完成其功用的最根本条件是有必要有两路电源，一路是市电供电，另一路是备用电源供电。市电供电是有或许毛病掉电的，这是树立UPS供电体系的初衷。
备用电源应该是完成不间断供电的底线，是最终的确保。电池设备的毛病是可预见的，而且毛病产生是缓慢突变的、非突发性的，只需保护得好，定时检测，能够在不影响体系正常运转的情况下消除毛病危险，因而电池具有了底线、稳妥的后备动力的条件。
可是，惋惜的是，传统UPS规划方案并没有给电池发挥作用的充分条件，电池并没有直接放在负载的前面为负载保驾护航，而是把它放到了UPS主机设备中，市电掉电时，电池要通过UPS主机设备中最不牢靠的环节逆变器向负载供电。这样，备用电源供电途径的不牢靠就成为传统UPS供电体系的牢靠性难以有用进步的根本原因。
问题出在体系规划方案的辅导思想上，挑选不间断供电的主角是市电、备用电源，仍是两路都有必要通过ups的逆变器环节？
如果把备用电源放在负载前面，市电掉电时由高牢靠的备用电源直接给负载供电，那么备用电源不只可在市电掉电时向负载供电，当市电正常而主机供电体系产生毛病时，也可确保负载的正常运转。
确保IT负载接连牢靠作业的关键在于市电和备用电源的装备办法。传统UPS供电体系中，两路动力的供电办法是：一是市电输入+双改换体系；二是备用电池十逆变体系。所以，确保IDC不停电的关键是，当市电供电一路电源中止时，备用电源能否牢靠地不间断地向负载供电。原则上讲，备用电源装备办法有两种：串联型和直接型。
（1）串联型
传统UPS供电体系的备用电源装备办法是串联型的，平常市电（电网十双改换体系）对负载供电，而在电网掉电或体系毛病时，备用电源（电池组）要通过UPS设备中的DC/AC改换环节向负载供电。
依据当时设备牢靠性水平，电池体系的牢靠度R1在0.99左右，而UPSDC/AC逆变器的牢靠度只要R2=0.9，依据串联型牢靠性模型可计算出这时备用电源供电的牢靠度。
