直流220V电池电源替代UPS不间断电源应用

王蕊+罗浩

摘 要：UPS不间断电源主要作用是防止变电厂或变电站的厂用电源消失后相关的控制系统失去原有的监控作用，避免丢失部分的监控记录，影响控制系统运行。使用直流220V电池电源可以替代UPS不间断电源，优化系统架构，基于此，作者结合自身工作经验，对直流220V电池电源替代UPS不间断电源进行合理分析研究，以供参考。

关键词：不间断电源；直流电；替代

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.04.134

0 引言

随着时代不断发展，相关的冶金、电能、石油等相关领域都配有UPS不间断电源设备，以此来保证在断电过程中相关的监控系统可以正常运行，从而为相关的维修提供有效的依据。使用直流220V电池电源替代UPS不间断电源，可以从根本上降低成本的支出，优化系统结构，提升相关设备的安全性，保证系统稳定运行。

1 UPS不间断电源工作原理与存在问题

（1）工作原理。UPS不间断电源系统主要连接四部分电源：第一部分，属于A段母线，以调压设施与隔离变压器为基础作为UPS回路系统；第二部分，属于B段母线，以逆变设施、滤波器以及阻隔变压设施为主电力系统；第三部分，相关的直流系统或直流蓄电池，通过利用二极管，将逆变设施与二路电源整流相连接，从而作为补充电力系统；第四部分，作为相关的UPS不间断电源出现故障进行检修时的电源。在实际的工作过程中，UPS不间断电源利用二路系统，对于断电的系统进行能量转换，输送正常的电力，保证监控系统正常运行。例如，下图是某UPS不间断电源，如图1所示。

（2）存在问题。UPS不间断电源相关的系统较为复杂，导致其在运行过程中发生故障的频率较高，直接影响电源的可靠性。同时，UPS不间断电源需要投入资金较多，自身耗电量较多，相关工作人员在日常维修检测过程中难度大，增大了企业的成本支出。

2 直流220V电池电源替代UPS不间断电源应用分析

（1）直流220V电池电源替代原理。在实际的应用过程中，直流220V电池电源主要利用两种方式：一种是稳压电源开关，其具有较高的工作效率，利用自身质量小与体积小的特点，可以从根本上降低相关电能的消耗，但存在一些不足之处，例如，具有电路复杂特点等；另一种是稳压电源串联，有效的利用稳压50赫兹的工频电源，并将其转变为正常电源电压，使用硅钢材料或者线圈进行有效的缠绕，从而为相关的监控系统提供良好的稳定电力。受电源变压设备影响，相关的电源必须是交流电。随着时代不断发展，信息技术逐渐应用，现阶段的稳压电源开关设备逐渐完善，并将相关的复杂电路系统逐渐优化，促使直流220V电池电源广泛应用。

（2）直流220V电池电源应用。在实际的使用过程中，将原本系统的第二部分交流电源进行改变，转换为直流电源，并直接利用原有的相关直流蓄电池，利用电缆线进行负载与电源的连接。利用直流220V电池电源替代UPS不间断电源，可以有效的降低企业成本支出，减少资金的投入，同时降低UPS不间断电源自身的电能消耗，降低系统发生故障的几率，保证监控系统正常运行。通过DCS控制系统，接受二路电源，并促使二路电源为其供电，以此来保证其正常運转。DPU控制柜在实际的工作过程中，其内部的两路电源切换时间较短，不会对系统的正常运行产生影响，进而避免“系统重启”情况发生。直流电源与厂用交流电源属于两种不同性质的电源，发生故障几率较小，能有效的满足当前系统的用电需求，保证电力系统正常运行。例如，下图是DPU控制柜内电源分配原理图，如图2所示。

（3）解决直流电源替代过程中出现的问题有效措施。改变相关控制系统原有的供电设计方案，适当调整被控二次设备的直流电源配套措施，以此来减少电量的损耗，利用有效的调整措施，将负荷进行转移，分配给相关的交流系统，不另外为蓄电池充电装置提供技术要求，为DCS控制系统的控制柜第二电源提供有效的电力，保证其正常运行，并作为有效的事故电源。在部分DCS控制系统中，存在不使用直流电情况，此时，并不是相关的设备出现故障问题，而是由DPU控制柜自身的电源切换而引起，因此，当使用直流电时，需要对其内部的相关电源进行有效的电路切换，从而保证其正常运转。

（4）效果分析。利用直流220V电池电源替代UPS不间断电源，可以从根本上减少相关的设备进口数量，降低UPS设备的自身损耗电能，例如，某火力发电厂为2×300MW，利用直流220V电池电源替代，直接降低了相关设备的投资280万元，年降低电损耗38万kWh，同时，相关的维护与检修工作量不断降低，从根本上提升了系统的安全性与稳定性，避免发生安全事故，提升经济效益。

3 结论

直流220V电池电源替代UPS不间断电源系统转变了传统的电源设计理念，优化控制系统的电源结构，以此为基础，提升设备的工作效率，降低电能的损耗，同时减少相关工作人员的设备维护与检修的工作量，保证系统安全有效运行。但在实际的替换过程中，还存在一些不足之处，需要工作人员不断创新，以满足当前时代的需求。

参考文献：

[1]纪亚非.直流220V电池电源替代UPS不间断电源系统[J].自动化与仪表，2012（03）：57-60.

[2]林旭东.浅谈UPS（不间断电源）技术在单位机房建设供电系统中的应用[J].科技创新与应用，2013（22）：160.

[3]杨培和，曹清.直流不间断电源（DCUPS）蓄电池管理系统[J].电源技术应用，2011（09）：38-41.endprint