UPS的“綠色、低碳”發展及諧波問題

    隨著科技經濟的發展，能源和環境問題日益突出，也就要求UPS行業要向“綠色、低碳”發展，然而真正的綠色“低碳”UPS電源，表現為諧波電流小對電網的電力諧波污染小，UPS運行的效率高，減少損耗。

    低碳發展是逐漸成為全球大趨勢，在全球范圍內被廣泛認為是人類未來發展的唯一道路。“哥本哈根會議”后，中國政府陸續出臺了一系列的“低碳”環保政策措施，2010年更是被戲稱為“中國低碳元年”。隨著政策和消費大環境的變化，“綠色UPS”及“綠色UPS技術”成為各領軍UPS市場爭奪得戰略高地，無鉛生產、DSP技術、IGBT整流技術、APFC技術等都得到了長足的發展和運用。

    理想的UPS對電網應當是呈現純阻性，也就是說，UPS的功率性因數最好是1，這樣它對于電網就沒有任何的污染。但現實情況是，大多數的UPS普遍采用了50Hz的低頻可控硅整流器，對市電產生了大量的一個諧波反饋污染。擺在所有用戶面前的問題是治理諧波污染，就像我們治理化工廠排放污水一樣。諧波造成的危害很大。

    諧波危害主要在于：

    1、使電動機產生附加損耗和發熱、產生脈動轉矩和噪音。使電力變壓、使電動機產生附加損耗和發熱、產生脈動轉矩和噪音。使電力變壓器線圈發熱，加速絕緣老化，壽命縮短、引起附加損耗和噪音。

    2、對斷路器、漏電保護器、繼電器等保護、自控裝置產生干擾，造成誤動作。

    3、使照明設施壽命縮短。

    4、造成電流表、電壓表、功率表、電能表測量誤差。

    5、對臨近的通訊線路產生靜電干擾和電磁干擾。

    6、引起配電系統靜電補償電容器發生串/并聯諧振。

    7、使配電線路損耗增大、發熱、縮短絕緣壽命，甚至引起短路、火災。

    8、由于諧波，使電壓突變造成電子設備損壞、出現誤動作，影響計算機程序正常運行。造成數據丟失，甚至損壞硬件，引起樓宇自動化、消防報警系統、安全防范系統誤動作，甚至無法工作。

    目前市場上關于治理UPS諧波污染的方式，主要有:6脈沖整流器+輸入濾波器;12脈沖整流器;12脈沖整流器+輸入濾波器;有源濾波器。這些方式都有一個共同的缺點，那就是先污染后治理。由于UPS采用的是可控硅整流器的結構，不可避免地會造成諧波污染，然后用戶被迫再花費大筆資金來治理諧波污染。如果UPS不產生或很少產生諧波污染，那用戶就無須花錢來治理它了。

    如果要達到同樣的指標，還需要加眾多的選件例如輸入濾波器，12脈沖整流器等，每個額外選件都會進一步降低UPS的整體效率。所以，12脈沖整流器，會降低效率2%，有源濾波器會使系統效率降低4%，因此在實際測量時許多12脈沖UPS的整機效率尚不足88%。很多人在采購UPS時只關注了UPS價格比較，殊不知對UPS的運行成本進行衡量。舉例而言，1臺HP9330C系列80KVA(64KW)的UPS它的整機效率為95%，而一臺12脈沖整流器的效率卻僅為88%左右。在10年的UPS壽命周期內，HP9330C系列UPS所節約的電費64(KW)×(95%-88%)×24(小時)×365(天)×10(年)×1(元/度)=392，448元。耗電會以熱量的形式散發出來，這樣用戶還要支付大量的電費供用戶空調制冷，而UPS在不知不覺中為用戶節約了近40來萬元的電費。

    近年來能源和環境保護問題已經引起人們的高度重視，能源和環境也成為了大眾話題，UPS減少產生諧波污染和提高機器整機效率不僅為保護環境和節省能源作出了貢獻，還將為用戶節省大量的電費，提高了經濟效益，這也就進一步說明UPS“綠色、低碳”是時代所求。■