“电力型UPS”是一种创新的电力配电保障设备,满足IDC的UPS标准,无需蓄电池,即能利用电力双回路供电达成负荷侧的不间断供电。产品充分实践发明专利技术“交流过零点电力测控技术”,实现接触器的分相或单相协同控制,达成零过度、高性能地实现两个乃至多个电力供电回路间的无感切换,可超大容量地实现用电侧的不间断供电,对提高各行各业的电力保障具有极其重大的意义。 三川智控“电力物联网、强电智能化”的新成员-电力型UPS,不仅能实现电力不间断电源UPS的功能,还能实现多个变压器之间电力负荷均衡,解决电力三相不对称难题,保障电力配电、用电的高可靠性和高品质。“电力型UPS”,集测量、控制、保护、通讯、边缘计算于一体,实现AI自主控制并呼应云平台的远程控制、数字孪生功能。同时,该产品内嵌过压、欠压、过流、缺相、过热等保护功能,是高可靠供配电领域的突破性AI产品。
图1 双回路电力型UPS装置正面照 电力型UPS作为电力配电系统最重要的保障设备的新型技术、产品,适用于原来需要蓄电池型UPS的场所,以及任何需要供电保障度、持续性的场所。如: 数据中心IDC; 国防关键环节配电; 铁路; 公路; 市政工程; 社会安全保障设施; 高品质数控工业制造基地; 大型城市基础设施及一切需要一级、二级配电保障的场所 创新产品“电力型UPS”,采用三川专利技术(专利号ZL201510607734.0)交流过零点精准高速测控技术,实现了对电力接触器的分相或单相协同精准控制,零过度、高性能地实现了两个乃至多个电力供电回路间的无感切换,高可靠、高稳定、可超大容量地实现了用电侧的不间断供电,对提高各行各业的电力保障具有极其重大的意义。 电力型UPS根据多个电力变压器的负荷率,将电力负荷在多个变压器之间进行智能转移,保障电力供给的供需平衡,有效降低电力系统运行风险和电力变压器的损耗,并在更加广泛的范畴内,通过该UPS实现电力三相间负荷的转移,从而实现动态三相电力的对称,提升电力配电侧的供电、用电品质,极大降低三相不对称导致的损耗并杜绝三相电力不对称导致的各种安全隐患。 交流过零点通、断功能,使电力型UPS的切换寿命得以数百倍延长,避免了负载电器和其本身受常规分断产生的电力电弧烧灼和冲击。 电力型UPS是集测量、控制、保护、编程、通讯于一体的智能模块。通过嵌入测量单元,可在线监测负载和通道状态,并可达到0.5%的测量精度。根据智能选择或手动操作按钮即可实现通断切换。在通信方面嵌入了485通讯模块或WIFI无线模块,可实现信息交互,远程控制和海量智能开关的组网。既可以根据需求进行编程,完成规定工作,也可通过通讯系统,实现大量负载的顺序通断控制和程序管理控制。同时,为了保障安全,在控制器中嵌入了过压、欠压、过流保护程序。 电力容量最大可达600kVA,是一个一劳永逸,无需蓄电池,从而减少巨大成本以及定期蓄电池所需的巨额开支的优质解决方案。 可增加第三条回路连接到本地发电机,当一条回路停电或检修时,即可启用本地发电机作为热备; 遇到突发故障时,可将负载从电路的一个电源自动切换接至另一个备用电源,以确保重要负荷连续可靠地运行,并且投切时间快,30-60ms即可完成双回路无感切换,可靠性强,成功切换率达99.9999%; 可全生命周期在线动态管控负荷,以高速无感UPS级别在电网与太阳能、风能、波浪能之间切换,速度达22Hz,保证用电持续稳定。 电力型UPS嵌入全数字化功能,实现强大的边缘计算、实时测量、在线保护和物联网通讯功能,因此这是构建新型电力配电系统的高性能自主知识产权的产品。 图2 双回路电力型UPS装置上的触控显示屏 市面上的双回路切换装置,又称ATS,在双回路切换时存在如下问题: 机械接触器型间隔时间长,多为110ms以上,主流产品超过1秒,因此,不能作为UPS,只能作为回路切换,并且可能会导致全部数字产品断电、重启、受冲击; 由于切换时间长,供电侧和负荷侧的电流变化巨大,会产生强电磁暂态过程,形成冲击电流,产生对负荷的冲击、对电源的冲击以及对通讯设备的电磁冲击; 个别能够实现快速切换的装置,由于双回路之间使用的是电力电子产品——可控硅,因此,双回路之间没有隔离,无法保障电力配电系统的安全,成为安全隐患。并且在使用过程中若受电磁干扰、过电压冲击,会导致双回路被可控硅之间的微小电流转化为双电源同时导通,产生严重电力配电事故。 电力型UPS装置,使用了发明专利技术——交流过零点通断控制技术,在双回路切换时保障在零过度状态,即无电弧通、断,这是继特斯拉发明交流电130年后帮助电力技术电力接触器摆脱“电弧”的高性能控制器技术,从根本上解决了电弧对电力负载冲击和对电网谐波干扰的问题,同时其接触器的寿命不再因受电弧烧灼而缩短,从而达到接触器的机械寿命,这一点就将电力开关寿命延长200倍以上,达成高度可靠、安全、经济性。 目前市场的不间断电源UPS,是电力电子产品,需要靠电化学储能蓄电池作为后备电源,从而难以实现大功率、长时间的电力保障。尤其是蓄电池有较短的寿命限制,一般每三年需要更换一次,才能保障安全UPS供电,这无疑是一笔消耗性的长期开支。同时传统的不间断电源UPS在蓄电池使用过程中会产生巨大的碳排放,属于环境不友好型设备。而电力型UPS可利用电力双回路供电达到负荷侧的不间断供电,具有超大电力容量,无需蓄电池参与。 图3 三相双回路电力型UPS应用于大富科技研发部的现场图 先进性:电力型UPS,嵌入高性能微处理机进行边缘计算,以实现无电弧AI多电源的无感切换; 安全可靠性:解决了双电力回路的高速隔离并多回路间的无感切换难题; 零过度无冲击:杜绝多回路切换时,电弧对负载、电网和接触器的冲击,杜绝谐波干扰; 大容量:电力型UPS容量可以达到600kVA电力容量; 无污染:无需传统UPS的蓄电池,杜绝环境污染、杜绝空间浪费、杜绝蓄电池检测和更换的运维劳动; 特别惊喜: 该产品还解决了多个变压器间负荷均衡的重大课题,有效降低电力系统运行风险和变压器损耗,实现三相电力的对称,极大降低三相不对称导致的损耗并杜绝其带来的安全隐患。 不间断电源,是全社会各行各业都离不开的电力保障设备,2023年全球UPS市场规模达611.07亿元(人民币),中国UPS市场规模达180.63亿元。报告预测到2029年全球UPS市场规模将达956.99亿元,2023至2029期间年均复合增长率为7.55%; 根据权威报道,UPS的发展方向是大功率、规模化、园区化,与电力型UPS的特点100%吻合。因此,该产品具有十分超前的技术领先和产品优势; 电力型UPS的出现,将极大地促进UPS市场的进一步发展。在AI爆发的背景下,电力型UPS将有力促进AI在中国的高质量电力保障。 该产品为UPS摆脱了对环境十分不友好的蓄电池,实现了绿色发展、绿色创新、绿色实践; 相关产业未来将在90%的场景,将需要定期更换蓄电池的储能型UPS更新迭代为电力型UPS,更为环保; 由于无需蓄电池,电力型UPS将为用户释放原来储放蓄电池所需的巨大空间,并且无需单独设置安全排风体系和动态检测系统,是一种最典型的为可持续发展添砖加瓦的大国重器; 电力型UPS,寿命远长于传统电池储能型UPS,是一种一劳永逸的配电类电力型UPS解决方案,将在绿色环保产品中起到示范和引领作用。 电力型UPS的数字化解决方案,将在供电、用电、绿电消纳等绿色产品中起示范和引领作用。 如果您有兴趣了解更多关于eUPS的内容、与三川进行合作交流, 请扫描二维码填写该调查问卷。