儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)及市場(chǎng)調(diào)研報(bào)告.doc

文件編號(hào)生效日期2009年11月xx日 技術(shù)及市場(chǎng)調(diào)研報(bào)告項(xiàng)目名稱： 備用電源系統(tǒng) 編 制： 審 核： 批 準(zhǔn)： *有限公司技術(shù)及市場(chǎng)調(diào)研報(bào)告文件編號(hào)生效日期2009年11月xx日頁 碼共 31 頁 第 31 頁1 概要當(dāng)代社會(huì)生活對(duì)市電電網(wǎng)供電可靠性的依賴度之高是人所共知的。近年來，隨著我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高速增長(zhǎng)及人民生活水平的提高所需求的電力供應(yīng)量也隨之迅猛地增長(zhǎng)。近年來、由于電力工業(yè)所能提供的電力供應(yīng)的增長(zhǎng)量低于國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)所需用電量, 缺電、”拉閘限電”等現(xiàn)象成為制約國(guó)民經(jīng)濟(jì)能否持續(xù)增長(zhǎng)的重要制約因素之一。傳統(tǒng)能源的日益匱乏和環(huán)境的日趨惡化，加速了這種矛盾，我國(guó)自2002年以來，已連續(xù)四年出現(xiàn)多個(gè)省市拉閘限電的狀況；在世界上的其他國(guó)家和地區(qū)，也不同程度地出現(xiàn)了電力供應(yīng)短缺的現(xiàn)象。系統(tǒng)供電能力，尤其是在輸電能力和調(diào)峰發(fā)電方面的發(fā)展已經(jīng)落后于用電需求的增長(zhǎng)，估計(jì)這種狀況還會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)長(zhǎng)期存在，對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行將帶來潛在的威脅。目前，電力系統(tǒng)還缺乏高效的有功功率調(diào)節(jié)方法和設(shè)備，當(dāng)前采用的主要方法是發(fā)電機(jī)容量備用（包括旋轉(zhuǎn)備用和冷備用），這使得有功功率調(diào)控點(diǎn)很難完全按系統(tǒng)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求布置。某些情況下，即使系統(tǒng)有充足的備用容量，如果電網(wǎng)發(fā)生故障導(dǎo)致輸電能力下降，而備用機(jī)組又遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，備用容量的電力就難以及時(shí)輸送到負(fù)荷中心，無法保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中，當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)故障或者大擾動(dòng)時(shí)，同步發(fā)電機(jī)并不總是能夠足夠快地響應(yīng)該擾動(dòng)以保持系統(tǒng)功率平衡和穩(wěn)定，這時(shí)只能依靠切負(fù)荷或者切除發(fā)電機(jī)來維持系統(tǒng)的穩(wěn)定。但是，在大電網(wǎng)互聯(lián)的模式下，局部的擾動(dòng)可能會(huì)造成對(duì)整個(gè)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的極大沖擊，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生系統(tǒng)連鎖性故障甚至系統(tǒng)崩潰。美國(guó)和加拿大2003年8月14日發(fā)生的大停電事故就是一個(gè)慘痛的教訓(xùn)。如果具有有效的有功和無功控制手段，快速地平衡掉系統(tǒng)中由于事故產(chǎn)生的不平衡功率，就有可能減小甚至消除系統(tǒng)受到擾動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊。在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，用戶對(duì)于電能質(zhì)量和供電可靠性的要求越來越高。沖擊過電壓、電壓凹陷、電壓閃變與波動(dòng)以及諧波電壓畸變都不同程度地威脅著用戶設(shè)備特別是敏感性負(fù)荷的正常運(yùn)行。為確保位于現(xiàn)代辦公大樓、大型商業(yè)和服務(wù)業(yè)、大型體育場(chǎng)館及演出場(chǎng)地、醫(yī)院手術(shù)照明、地鐵應(yīng)急照明、機(jī)場(chǎng)照明系統(tǒng)、工業(yè)廠房等重要區(qū)域中的應(yīng)急照明系統(tǒng)、電梯、水泵、消防噴淋泵和監(jiān)控系統(tǒng)等關(guān)鍵設(shè)備在遇到”因故停電”時(shí)、也能正常運(yùn)行，“需要是社會(huì)發(fā)展的第一推動(dòng)力”，在這種背景下，備用電源系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，并伴隨電力電子技術(shù)的發(fā)展，不斷推陳出新，在十?dāng)?shù)年間，不僅造就了一個(gè)嶄新的產(chǎn)業(yè)，而且隨著時(shí)間的推移更將有蓬勃的發(fā)展和燦爛的前景。2 目的提供可行性的項(xiàng)目研究方向3 技術(shù)及市場(chǎng)背景3.1為什么要使用備用電源系統(tǒng)市電除了偶然發(fā)生的斷電事故，并不是連續(xù)而且恒定的。市電系統(tǒng)作為公共電網(wǎng)，上面連接了成千上萬各種各樣的負(fù)載，其中一些較大的感性、容性、開關(guān)電源等負(fù)載不僅從電網(wǎng)中獲得電能，還會(huì)反過來對(duì)電網(wǎng)本身造成影響，惡化電網(wǎng)或局部電網(wǎng)的供電品質(zhì)，造成市電電壓波形畸變或頻率漂移。另外意外的自然和人為事故，如地震、雷擊、輸變電系統(tǒng)斷路或短路，都會(huì)危害電力的正常供給，從而影響負(fù)載的正常工作。根據(jù)電力專家的測(cè)試，電網(wǎng)中經(jīng)常發(fā)生并且對(duì)電腦和精密儀器產(chǎn)生干擾或破壞的問題主要有以下幾種：a電涌（powersurges）：指輸出電壓有效值高于額定值110，而且持續(xù)時(shí)間達(dá)一個(gè)或數(shù)個(gè)周期。電涌主要是由于在電網(wǎng)上連接的大型電氣設(shè)備關(guān)機(jī)時(shí)，電網(wǎng)因忽然卸載而產(chǎn)生的高壓。b高壓尖脈沖（highvoltagespikes）：指峰值達(dá)6000v，持續(xù)時(shí)間從萬分之一秒至二分之一周期（10ms）的電壓。這主要由于雷擊、電弧放電、靜態(tài)放電或大型電氣設(shè)備的開關(guān)操作而產(chǎn)生。c暫態(tài)過電壓（switchingtransients）：指峰值電壓高達(dá)20000v，但持續(xù)時(shí)間界于百萬分之一秒至萬分之一秒的脈沖電壓。其主要原因及可能造成的破壞類似于高壓尖脈沖，只是在解決方法上會(huì)有區(qū)別。d電壓下陷(powersags）：指市電電壓有效值介于額定值的80至85之間的低壓狀態(tài)，并且持續(xù)時(shí)間達(dá)一個(gè)到數(shù)個(gè)周期。大型設(shè)備開機(jī)，大型電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，或大型電力變壓器接入都可能造成這種問題。e電線噪聲（electricallinenoise）：系指射頻干擾(rfi)和電磁干擾（efi）以及其它各種高頻干擾。馬達(dá)的運(yùn)行、繼電器的動(dòng)作、馬達(dá)控制器的工作、廣播發(fā)射、微波輻射、以及電氣風(fēng)暴等，都會(huì)引起線噪聲干擾。f頻率偏移（frequencyvariation）：系指市電頻率的變化超過3hz以上。這主要由應(yīng)急發(fā)電機(jī)的不穩(wěn)定運(yùn)行，或由頻率不穩(wěn)定的電源供電所致。g持續(xù)低電壓（brownout）指市電電壓有效值低于額定值，并且持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間。其產(chǎn)生原因包括：大型設(shè)備啟動(dòng)和應(yīng)用、主電力線切換、啟動(dòng)大型電動(dòng)機(jī)、線路過載。h市電中斷(powerfai1）：指市電中斷并且持續(xù)至少兩個(gè)周期到數(shù)小時(shí)的情況。其產(chǎn)生原因有：線路上的斷路器跳閘、市電供給中斷、電網(wǎng)故障。鑒于以上情況，備用電源在各種行業(yè)各個(gè)場(chǎng)所得到廣泛的應(yīng)用。3.2備用電源的種類ups、eps、備用發(fā)電機(jī)等等。在現(xiàn)有的民用技術(shù)條件下的工程程項(xiàng)目應(yīng)用設(shè)計(jì)上，均盡可能利用城市電網(wǎng)滿足重要負(fù)荷的供電連續(xù)性。在自然災(zāi)害和事故性停電情況下，備用電源的設(shè)計(jì)就突顯得尤其重要。我們常用的備用電源多為柴油發(fā)電機(jī)組+ups/eps的應(yīng)用模式，這在近年來的工程應(yīng)用設(shè)計(jì)上己普遍常見。3.3 upsups意思為“不間斷電源”，是英語“uninterruptible power supply”的縮寫。從工作原理上來講， ups分為三類：離線式（off line）、在線式（on line）和在線互動(dòng)式（on line interactive）。一般來說，這種ups主要有兩種工作狀態(tài)，分別工作于不同的市電環(huán)境下。當(dāng)市電正常時(shí)，（指ups可以接受、認(rèn)可的電壓幅值、頻率和波形比負(fù)載接受的范圍要大），由市電通過ups給負(fù)載供電。ups對(duì)市電進(jìn)行濾波、穩(wěn)壓和穩(wěn)頻調(diào)整后，提供給負(fù)載更加穩(wěn)定和潔凈的電源。同時(shí)，ups通過充電器把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存在電池中。當(dāng)ups偵測(cè)到市電異常時(shí)，切換到電池供電，通過逆變器（inverter）把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟娔?，供給負(fù)載，以保證對(duì)負(fù)載的不間斷電力供應(yīng)。這種ups還有一種旁路（bypass）工作狀態(tài)，它在剛開機(jī)或機(jī)器故障時(shí)，可以把輸入經(jīng)高頻濾波后直接輸出，保障對(duì)負(fù)載的供電。3.3.1我國(guó)ups電源行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀分析國(guó)外在不間斷電源上起步于上世紀(jì)70年代，國(guó)內(nèi)起步于80年代后期，起步差距十幾年。國(guó)內(nèi)ups行業(yè)經(jīng)過20年的發(fā)展，雖然在中國(guó)市場(chǎng)上的市場(chǎng)份額被國(guó)外知名品牌占據(jù)大部分，但是，少數(shù)國(guó)內(nèi)較大規(guī)模的廠家在市場(chǎng)份額、高端技術(shù)等方面已經(jīng)十分接近國(guó)際知名品牌。ups電源企業(yè)總體規(guī)模與銷售額分布：ups電源企業(yè)規(guī)模較大的銷售額超過2億元的企業(yè)有5家，1億2億元的企業(yè)有5家，5000萬8000萬元企業(yè)有1520家，2500萬5000萬元企業(yè)約有274家，500萬2500萬元企業(yè)有1380余家，其他有300多家。如右圖：國(guó)內(nèi)ups電源市場(chǎng)總?cè)萘浚焊鶕?jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，2006年國(guó)內(nèi)信息設(shè)備用ups電源市場(chǎng)總銷售額達(dá)26.1億元人民幣，2007年總銷售額達(dá)到27.4億元人民幣。工業(yè)動(dòng)力ups電源系統(tǒng)設(shè)備中大功率ups年市場(chǎng)需求也達(dá)近30億元人民幣。我國(guó)ups電源年市場(chǎng)需求總?cè)萘繎?yīng)該在50億60億元人民幣，市場(chǎng)需求巨大。國(guó)內(nèi)中大功率ups電源市場(chǎng)容量：中大功率ups是不間斷電源行業(yè)中的高端產(chǎn)品，據(jù)統(tǒng)計(jì),2006年中國(guó)中大功率ups電源市場(chǎng)銷售額為22.1億元人民幣,同比增長(zhǎng)7.3%。2007年總銷售額預(yù)計(jì)達(dá)到27.4億元人民幣。3.3.2中國(guó)ups市場(chǎng)電信行業(yè)規(guī)模電信行業(yè)市場(chǎng)一直以來都是ups市場(chǎng)上最大的消費(fèi)市場(chǎng)之一，也是各大ups廠商的兵家必爭(zhēng)之地。近三年來，由于電信重組方案未能確定以及3g牌照遲遲未能發(fā)布，電信行業(yè)的整體投資處于相對(duì)平穩(wěn)的發(fā)展當(dāng)中，ups在電信行業(yè)的增長(zhǎng)同樣處于平穩(wěn)的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。根據(jù)研究顯示，2007年中國(guó)ups市場(chǎng)電信行業(yè)的銷售額達(dá)到7.5億元，占總體市場(chǎng)的26.6%，位于各大行業(yè)之首，其增長(zhǎng)速度也保持在8%左右的穩(wěn)定增長(zhǎng)。2008年，中央部委的縮減合并，信息與工業(yè)化部的成立以及電信重組的方案確定，這些都將加快電信業(yè)發(fā)展的速度，促進(jìn)3g在中國(guó)的發(fā)展，展開新一輪的電信投資熱潮，進(jìn)而推動(dòng)電信行業(yè)相關(guān)設(shè)備市場(chǎng)的發(fā)展。在今后的三年內(nèi)，ups電信行業(yè)市場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)快速增長(zhǎng)的時(shí)期，對(duì)今后五年的市場(chǎng)銷售額預(yù)測(cè)如下。 中國(guó)ups市場(chǎng)電信行業(yè)2008-2012年市場(chǎng)銷售額預(yù)測(cè)3.3.3工業(yè)動(dòng)力設(shè)備用不間斷電源市場(chǎng)需求在電信、金融等行業(yè)的采購規(guī)模與以前相比出現(xiàn)了穩(wěn)步增長(zhǎng)期間，有專業(yè)機(jī)構(gòu)作出的調(diào)查表明，由于這兩個(gè)行業(yè)的硬件投資比重會(huì)逐漸減少，加上這兩個(gè)行業(yè)的ups電源保有率較高，因此其ups電源需求不太可能出現(xiàn)大的增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)未來的市場(chǎng)份額將逐漸下降。相反，一些以往占市場(chǎng)比重不大的行業(yè)如制造業(yè)、交通業(yè)、能源業(yè)等對(duì)ups電源的需求呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的勢(shì)頭，特別是制造業(yè)中，中小企業(yè)的大規(guī)模崛起，更成為帶動(dòng)ups電源市場(chǎng)增長(zhǎng)的新動(dòng)力源泉。工業(yè)動(dòng)力用ups電源系統(tǒng)設(shè)備。工業(yè)動(dòng)力ups電源系統(tǒng)設(shè)備主要應(yīng)用于：工業(yè)動(dòng)力設(shè)備行業(yè)電力、鋼鐵、有色金屬、煤炭、石油化工、建筑、醫(yī)藥、汽車、食品、軍事等領(lǐng)域，作為所有電力自動(dòng)化工業(yè)系統(tǒng)設(shè)備、遠(yuǎn)方執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)備、高壓斷路器的分合閘、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、信號(hào)裝置等的交、直流不間斷電源設(shè)備，保證工業(yè)自動(dòng)化動(dòng)力供給的可靠性。工業(yè)動(dòng)力用不間斷電源是不間斷電源產(chǎn)品中的高端產(chǎn)品，涉及大功率(可能達(dá)到兆瓦級(jí))能量變換的電力電子技術(shù)、數(shù)字化控制技術(shù)、交流電源并聯(lián)冗余技術(shù)、有源諧波抑制技術(shù)、大功率產(chǎn)品制造技術(shù)等。顯然，一般的電源企業(yè)無法進(jìn)入該領(lǐng)域，只有已經(jīng)擁有大功率電力電子技術(shù)和系列產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)、服務(wù)能力，并積累相應(yīng)工業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)，才能做好工業(yè)動(dòng)力不間斷電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、市場(chǎng)服務(wù)。傳統(tǒng)ups廠家在這些地方采用的ups電源往往是具備適應(yīng)工業(yè)自然環(huán)境的ups電源產(chǎn)品，而不是適應(yīng)工業(yè)電氣環(huán)境、感性動(dòng)力負(fù)載特性的真正工業(yè)動(dòng)力設(shè)備用不間斷電源。工業(yè)動(dòng)力ups電源系統(tǒng)設(shè)備市場(chǎng)銷售額隨著工業(yè)自動(dòng)化成套設(shè)備和設(shè)備更新改造的飛速發(fā)展，工業(yè)動(dòng)力大功率ups電源系統(tǒng)設(shè)備市場(chǎng)在2000年后開始發(fā)展，2003年出現(xiàn)加速，平均增長(zhǎng)率達(dá)到16%，2006年1至9月更是達(dá)到18%。隨著重工業(yè)化時(shí)期的來臨，中國(guó)工業(yè)化、城市化進(jìn)程加快，全球產(chǎn)業(yè)鏈加速向中國(guó)轉(zhuǎn)移。依據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，分析其數(shù)據(jù)特征，我們預(yù)測(cè)工業(yè)動(dòng)力ups電源系統(tǒng)設(shè)備市場(chǎng)未來五年的銷售額平均增長(zhǎng)率將達(dá)到17.5%，潛力巨大。3.3.4 ups電源2009年行業(yè)綜合評(píng)價(jià)從目前在中國(guó)市場(chǎng)上銷售的品牌和廠家來看,按照廠家企業(yè)性質(zhì)來劃分,銷售超過億元規(guī)模的ups電源制造商主要有以下的三大集團(tuán)：大陸本土品牌：科華、科士達(dá)；臺(tái)商品牌：中達(dá)電通；國(guó)際品牌：伊頓-山特、apcmge、艾默生。 1、廈門科華恒盛科技有限公司(1)一直專注于具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的科華/kelong品牌的建設(shè),擁有直接由公司總部統(tǒng)一財(cái)務(wù)和薪酬管理的、遍布全國(guó)各地的技術(shù)服務(wù)和銷售網(wǎng)絡(luò),品牌穩(wěn)定度高,是國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的起草單位。(2)年銷售額一直處于本土品牌中龍頭地位的廠家,在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上,銷售額一直穩(wěn)居國(guó)內(nèi)品牌第一,尤其是在中大功率ups產(chǎn)品的技術(shù)、銷售和市場(chǎng)占有率方面,排名本土品牌第一；從行業(yè)協(xié)會(huì)到企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果看,科華有望在近幾年再上一個(gè)臺(tái)階,成為國(guó)內(nèi)首家走上國(guó)際化發(fā)展道路的廠家。(3)在近年大功率產(chǎn)品研發(fā)和銷售上,取得了較好的業(yè)績(jī),具備對(duì)國(guó)際知名品牌在高端ups產(chǎn)品沖擊的有利條件。特別是在工業(yè)動(dòng)力的不間斷供電保護(hù)領(lǐng)域,是國(guó)內(nèi)企業(yè)的領(lǐng)先者。2.科士達(dá)科技發(fā)展有限公司(1)在小于3kva小功率的產(chǎn)品上有一定的優(yōu)勢(shì),通過直銷和經(jīng)銷商的方式,在小功率產(chǎn)品市場(chǎng)份額上取得本土品牌的排名第一,在小功率產(chǎn)品上具備對(duì)國(guó)際品牌形成沖擊的條件。(2)針對(duì)快速發(fā)展的信息行業(yè)建設(shè),拓展ups關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù),成立了整機(jī)機(jī)房事業(yè)部,為客戶提供整體機(jī)房系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)。(3)從技術(shù)和銷售額上看,是ups本土品牌中的重要廠家之一,在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上,銷售額排名國(guó)內(nèi)品牌第二。3中達(dá)電通股份有限公司(1)中達(dá)電通股份有限公司在中大功率的ups市場(chǎng)上有較好的競(jìng)爭(zhēng)力,占據(jù)可觀的市場(chǎng)份額；(2)由于公司同時(shí)具備生產(chǎn)開關(guān)電源等其它電力電子產(chǎn)品,公司在客戶需要綜合電源解決方案時(shí),有較好的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),尤其是整流開關(guān)電源和筆記本電源方面。4伊頓愛克賽電源有限公司/山特電子(深圳)有限公司伊頓愛克賽(1)是較早進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的國(guó)際品牌之一,有一定的品牌認(rèn)知度；(2)公司擁有的熱同步無線并聯(lián)技術(shù)是ups業(yè)界內(nèi)的一個(gè)技術(shù)亮點(diǎn)；(3)公司的優(yōu)勢(shì)主要集中在大功率產(chǎn)品上,在大功率ups上具有一定的市場(chǎng)份額。山特電子(1)山特公司是較早在中國(guó)設(shè)廠的臺(tái)商ups品牌之一,在經(jīng)銷商銷售模式上的品牌認(rèn)同度較高。(2)由于在高頻化ups產(chǎn)品上的成功研發(fā)和制造,在國(guó)內(nèi)中小功率市場(chǎng)上已經(jīng)取得了較高的品牌認(rèn)知度和市場(chǎng)份額,且在小功率ups國(guó)際市場(chǎng)上已經(jīng)具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。(3)在繼續(xù)鞏固小功率ups市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)的同時(shí),企業(yè)正往高端大功率ups方向發(fā)展,以期待獲得較好的大功率市場(chǎng)份額。5美國(guó)電力轉(zhuǎn)換集團(tuán)(apc公司)/梅蘭日蘭(中國(guó))有限公司(mge) apc公司(1)apc公司借助于在國(guó)際市場(chǎng)上技術(shù)、制造、銷售上的優(yōu)勢(shì),在國(guó)內(nèi)ups市場(chǎng)上取得了銷售額第一的成績(jī)；(2)在小功率ups上有規(guī)模上的優(yōu)勢(shì),尤其是在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展時(shí)候成功進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)化ups銷售更是ups業(yè)界一個(gè)成功的營(yíng)銷案例；梅蘭日蘭公司(1)是進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)較早的國(guó)際品牌之一,在市場(chǎng)上的品牌穩(wěn)定度相對(duì)較高；(2)市場(chǎng)銷售主要采用直銷和經(jīng)銷的方式,產(chǎn)品主要集中在高端大功率上,大功率產(chǎn)品具有較好的市場(chǎng)份額。6.艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司(emerson)(1)艾默生公司近年在ups市場(chǎng)上銷售額快速增長(zhǎng)的國(guó)際品牌,在產(chǎn)品研發(fā)和市場(chǎng)銷售上有良好的運(yùn)行機(jī)制；(2)ups產(chǎn)品主要集中在高端大功率上,是重要的ups國(guó)際品牌廠商之一。(3)由于強(qiáng)調(diào)一體化電源解決方案和有豐富的其它電力電子產(chǎn)品,在電信系統(tǒng)市場(chǎng)有上較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),近幾年的發(fā)展體現(xiàn)了較強(qiáng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)。3.4 eps全稱為emergency（緊急）power（電力）supply（供給），是當(dāng)今重要建筑物中為了電力保障和消防安全而采用的一種應(yīng)急電源。它主要由輸入輸出單元、充電模塊、電池組、逆變器、監(jiān)控器、輸出切換裝置等部分組成。其原理為：在市電正常時(shí)，由市電經(jīng)過輸出切換裝置給重要負(fù)荷供電，同時(shí)充電器為蓄電池進(jìn)行充電或浮充；當(dāng)市電斷電后或電壓超出供電范圍，控制器啟動(dòng)逆變器，同時(shí)輸出切換裝置將市電供電狀態(tài)立即切換到逆變器供電，為負(fù)荷設(shè)備提供應(yīng)急供電；當(dāng)市電恢復(fù)時(shí)，應(yīng)急電源將恢復(fù)為市電供電。 eps是以解決應(yīng)急照明、事故照明、消防設(shè)施等一級(jí)負(fù)荷供電設(shè)備為主要目標(biāo)，提供一種符合消防規(guī)范的具有獨(dú)立回路的應(yīng)急供電系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠在應(yīng)急狀態(tài)下提供緊急供電，用來解決照明用電或只有一路市電缺少第二路電源，或代替發(fā)電機(jī)組構(gòu)成第二電源，或做為需要第三電源的場(chǎng)合使用。3.4.1 ups與eps之區(qū)別eps應(yīng)急電源可以說是近兩年才迅猛發(fā)展起來的一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，相比于發(fā)展成熟的ups而言，有相同之處，也有不同之處。其相同點(diǎn)在于都具備在市電故障(中斷)情況下繼續(xù)向負(fù)載提供交流電源的功能，均采用了igbt逆變技術(shù)和脈寬調(diào)制(pwm)技術(shù)。不同之處是（1）我國(guó)eps的發(fā)展是起源于電網(wǎng)突發(fā)故障時(shí)，為確保電力保障和消防聯(lián)動(dòng)的需要，它能即時(shí)提供逃生照明和消防應(yīng)急，保護(hù)用戶生命或身體免受傷害，其產(chǎn)品技術(shù)要求受公安部消防認(rèn)證監(jiān)督，并接受安裝現(xiàn)場(chǎng)消防驗(yàn)收。而ups只是用來保護(hù)用戶設(shè)備或業(yè)務(wù)免受經(jīng)濟(jì)損失，其產(chǎn)品技術(shù)要求受信息產(chǎn)業(yè)部認(rèn)證。兩者適用的安全規(guī)范明顯不同，因而具有不同的價(jià)值觀。ups以維護(hù)信息傳輸暢通為主要目的，eps應(yīng)急電源以防范重大災(zāi)難事故為主要目的。（2）eps和ups均能提供兩路選擇輸出供電，ups為保證供電優(yōu)質(zhì)，是選擇逆變優(yōu)先；而eps是為保證節(jié)能，是選擇市電優(yōu)先。當(dāng)然兩者在整流/充電器和逆變器的設(shè)計(jì)指標(biāo)上是有差異的。（3）ups由于是在線式使用，出現(xiàn)故障可以及時(shí)報(bào)警，并有市電作后備保障，使用者能及時(shí)掌握故障并排除故障，不會(huì)對(duì)事故造成更大的損失。而eps是離線式使用，是最后一道供電保障，因而其可靠性設(shè)計(jì)要求更高，不能簡(jiǎn)單理解為后備式ups，否則就把eps的重要性一筆勾銷了。如果eps在市電故障時(shí)，不能通過蓄電池應(yīng)急供電，則eps如同虛設(shè)，造成的后果將不堪設(shè)想。ups供電模式要求切換時(shí)間很短(010ms)，eps應(yīng)急電源則相對(duì)較寬(04s)。（4）ups供電對(duì)象是計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，負(fù)載性質(zhì)（輸入功率因數(shù)）差別不大，所以國(guó)標(biāo)規(guī)定ups輸出功因?yàn)?.8。而eps供電對(duì)象則是電力保障及消防安全，負(fù)載性質(zhì)為感性、容性及整流式非線性負(fù)載兼而有之，其輸出功率因數(shù)就不能設(shè)定為0.8（eps國(guó)標(biāo)將規(guī)定其數(shù)值），而且有些負(fù)載是停市電后才投入工作的，因而要求eps能提供很大的沖擊電流，eps需要輸出動(dòng)態(tài)特性要好，抗過載能力更強(qiáng)。因此eps與ups各組成部分的技術(shù)設(shè)計(jì)指標(biāo)分配是不同的。eps按配帶負(fù)載類型基本分為三類：（一）照明型，（二）照明/動(dòng)力混合型，（三）動(dòng)力變頻型。3.4.2 eps應(yīng)急電源在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用現(xiàn)狀現(xiàn)在在eps市場(chǎng)占據(jù)前幾名的生產(chǎn)企業(yè)基本集中在北方，例如東北的大連國(guó)彪、大連精密儀器、鞍山恒力等，華北的青島創(chuàng)統(tǒng)、煙臺(tái)華盛、北京動(dòng)力源、合肥陽光、合肥聯(lián)信等，這幾家的市場(chǎng)份額基本就占據(jù)了整個(gè)國(guó)內(nèi)eps生產(chǎn)的90%以上，而其余的武漢、上海、杭州等地的eps生產(chǎn)廠家，或者是把eps作為生產(chǎn)補(bǔ)充、或者雖然把eps作為主要產(chǎn)品生產(chǎn)，但是由于沒有技術(shù)及市場(chǎng)的積累，剛投入這個(gè)行業(yè)3年左右。消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)gb16806-2006 于2007年4月1日正式實(shí)施。在國(guó)標(biāo)中4.5條款中詳細(xì)規(guī)定了消防應(yīng)急電源要達(dá)到的性能指標(biāo)。從此eps有了自己的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在中國(guó)的eps產(chǎn)品將有統(tǒng)一的管理，規(guī)范了eps市場(chǎng)3.4.3 eps作為應(yīng)急電源的必要性在某些辦公和居民區(qū)、無法尋找到能適合于安裝柴油發(fā)電機(jī)”備用電源”的安裝場(chǎng)地。這是因?yàn)樗赡軒砣缦卤容^棘手的安裝和維護(hù)問題：強(qiáng)烈機(jī)械震動(dòng)/嚴(yán)重嗓音的擾民問題、柴油發(fā)電機(jī)組的日常維護(hù)及燃油的安全儲(chǔ)存問題等。此外，由于發(fā)電機(jī)的開機(jī)啟動(dòng)時(shí)間往往長(zhǎng)達(dá)幾秒幾十秒。這樣一來，對(duì)某些不允許”瞬間供電中斷”時(shí)間長(zhǎng)的負(fù)載而言，就會(huì)帶來不必要的工作麻煩。隨著社會(huì)的發(fā)展，建筑技術(shù)水平的不斷提高，城市的建筑趨向于大規(guī)模，高層化發(fā)展隨之而來對(duì)建筑的供電要求越來越高，社會(huì)的信息化，建筑的現(xiàn)代化，使建筑對(duì)供電的依賴也越來越大，尤其是一些重要的公共建筑，一旦中斷供電，將造成重大的政治影響或經(jīng)濟(jì)損失，如果是發(fā)生火災(zāi)，后果就更不堪設(shè)想。所以現(xiàn)行的高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范及民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范就有嚴(yán)格規(guī)定：“一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)電源供電，當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源不致同時(shí)受到損壞。一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除上述兩個(gè)電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源，常用的應(yīng)急電源有：(1)獨(dú)立于正常電源的發(fā)電機(jī)組；(2)供電網(wǎng)絡(luò)中有效地獨(dú)立于正常電源的專門供電線路；(3)蓄電池。”多年來，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，電網(wǎng)供電時(shí)采用兩路獨(dú)立的電源若主供電線路停電，則由備用才路供電，采用這種方式雖然簡(jiǎn)單、可靠，但供電線路復(fù)雜。當(dāng)發(fā)生大面積停電事故時(shí)，兩路電源均可能發(fā)生停電事故。因此，應(yīng)急電源作為獨(dú)立于電網(wǎng)之外的備用電源被廣泛應(yīng)用于各種建筑工程之中。目前，應(yīng)急電源包括柴油發(fā)電機(jī)組和蓄電池，近年來，含蓄電池的eps作為應(yīng)急電源，被廣泛應(yīng)用，尤其是被用做消防應(yīng)急電源。在一個(gè)工程中，它可以靈活的運(yùn)用在消防供電回路末端、個(gè)別重要場(chǎng)合等多種情況。在選擇應(yīng)急電源上，不再只局限于柴油發(fā)電機(jī)了，因?yàn)樗鼈兏髯缘奶攸c(diǎn)分別適用于不同的工程，這將為整個(gè)社會(huì)的安全提供更有力的保障。3.5應(yīng)急發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)是將其他形式的能源轉(zhuǎn)換成電能的機(jī)械設(shè)備，它由水輪機(jī)、汽輪機(jī)、柴油機(jī)或其他動(dòng)力機(jī)械驅(qū)動(dòng)，將水流，氣流，燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能傳給發(fā)電機(jī)，再由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能。發(fā)電機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，國(guó)防，科技及日常生活中有廣泛的用途。由于一次能源形態(tài)的不同，可以制成不同的發(fā)電機(jī)。柴油發(fā)電機(jī)組作為一種主要的應(yīng)急發(fā)電機(jī)，得到廣泛的應(yīng)用，它是一種小型發(fā)電設(shè)備，系指以柴油等為燃料，以柴油機(jī)為原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的動(dòng)力機(jī)械。整套機(jī)組一般由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制箱、燃油箱、起動(dòng)和控制用蓄電瓶、保護(hù)裝置、應(yīng)急柜等部件組成。整體可以固定在基礎(chǔ)上，定位使用，亦可裝在拖車上，供移動(dòng)使用。 柴油發(fā)電機(jī)組屬非連續(xù)運(yùn)行發(fā)電設(shè)備，若連續(xù)運(yùn)行超過12h，其輸出功率將低于額定功率約90%。 盡管柴油發(fā)電機(jī)組的功率較低，但由于其體積小、靈活、輕便、配套齊全，便于操作和維護(hù)，所以廣泛應(yīng)用于礦山、鐵路、野外工地、道路交通維護(hù)、以及工廠、企業(yè)、醫(yī)院等部門，作為備用電源或臨時(shí)電源。發(fā)電機(jī)與市電網(wǎng)的變壓器在電氣帶載能力上的最大不同就是帶載能力。變壓器背后因有市電網(wǎng)支撐多可理想視作恒壓源。發(fā)電機(jī)受引擎的輸出功率限制，帶載能力較之變壓器為弱，一般對(duì)純阻性負(fù)載的一次加載率（一次加載率，即一次性加諸發(fā)電機(jī)輸出端的電氣負(fù)荷功率與發(fā)電機(jī)額定功率比值）多不超過50%，對(duì)動(dòng)力/照明混合配電的用電負(fù)荷其一次加載率又因負(fù)荷的功率因數(shù)和啟動(dòng)特性而有所折扣，常將項(xiàng)目中的多路動(dòng)力/照明負(fù)荷通過外置控制回路實(shí)現(xiàn)分批加載，以最大限度的利用發(fā)電機(jī)的帶載能力與容量。市電停電時(shí)，發(fā)電機(jī)組因啟動(dòng)或注油等原因需要一定時(shí)間，所以不能瞬間供電，而ups/eps可以做到不間斷供電，但供電時(shí)間又比較短，一般為0.5小時(shí)到幾小時(shí)不等。由于受到成本和空間條件的限制，ups/eps交流供電系統(tǒng)的電池后備時(shí)間不能太長(zhǎng)，特別是20kva以上的大功率ups/eps，如果配置長(zhǎng)延時(shí)系統(tǒng)，電池組的成本將大于主機(jī)的成本。而且在安裝時(shí)，還需要考慮樓板的負(fù)重、房間的通風(fēng)散熱等問題。4小時(shí)以上的長(zhǎng)延時(shí)間配置，往往還要外置充電器，日常運(yùn)行時(shí)還需特別維護(hù)蓄電池組。因此，為了保證設(shè)備用電的連續(xù)性，必須準(zhǔn)備發(fā)電機(jī)組作為長(zhǎng)時(shí)間供電備用與ups相配合進(jìn)行供電。4 技術(shù)及市場(chǎng)調(diào)研數(shù)據(jù)及其分析4.1備用電源技術(shù)4.1.1 ups技術(shù)ups電源系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)是指依托先進(jìn)功率轉(zhuǎn)換技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)、高頻開關(guān)變換技術(shù)、脈寬調(diào)制技術(shù)、電磁兼容技術(shù)、冗余并機(jī)技術(shù)、智能充放電技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)和新工藝技術(shù)等的一門綜合技術(shù)。4.1.1.1分類ups電源已從60年代的旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)發(fā)展至今天的具有智能化程度的靜止式全電子化電路，并且還在繼續(xù)發(fā)展。目前，ups電源一般均指靜止式ups電源，按其工作方式分類可分為離線式（off line）、在線式（on line）和在線互動(dòng)式（on line interactive）三大類，按照ups電源功率的大小和應(yīng)用領(lǐng)域有以下的分類方式： 按照ups功率大小分類：ups電源系統(tǒng)按其應(yīng)用的功率可分為：大、中、小三個(gè)分區(qū)類別。小功率ups電源系統(tǒng)定義為：功率小于3kva的ups電源產(chǎn)品；中等功率ups電源系統(tǒng)定義為：大于等于3kva同時(shí)小于10kva的ups電源產(chǎn)品；大功率ups電源系統(tǒng)定義為：大于或等于10kva的ups電源產(chǎn)品。不同功率段ups產(chǎn)品和技術(shù)情況如下：功率（p）3kva產(chǎn)品小于3kva的產(chǎn)品主要包括500va2kva的后備式、互動(dòng)式ups，以及12kva的在線式ups。這一功率段的ups由于技術(shù)門檻比較低，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，國(guó)際知名品牌中除了apc、santak作為主要廠家外，其它廠家是很多國(guó)內(nèi)中小ups廠家。從國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，這部分產(chǎn)品的市場(chǎng)銷售額比例一直存在小幅下降的趨勢(shì)。3 kva功率（p）10 kva產(chǎn)品：這一功率段的ups主要是在線式產(chǎn)品，以及少量的3kva后備式、互動(dòng)式產(chǎn)品，涉及的技術(shù)相對(duì)復(fù)雜些，產(chǎn)品的質(zhì)量控制有一定的難度，除了國(guó)外品牌產(chǎn)品外，國(guó)內(nèi)的中大規(guī)模的ups廠家有這一功率段的產(chǎn)品。從國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，這部分產(chǎn)品的市場(chǎng)銷售額比例相對(duì)穩(wěn)定。 10kva功率（p）50kva產(chǎn)品：這一功率段的ups是在線式產(chǎn)品，涉及的技術(shù)比較復(fù)雜，產(chǎn)品的質(zhì)量控制有相當(dāng)?shù)碾y度，除了國(guó)外品牌產(chǎn)品外，國(guó)內(nèi)中等以上規(guī)模的ups廠家才有這一功率段的產(chǎn)品。從國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，這部分產(chǎn)品的市場(chǎng)銷售額比例相對(duì)穩(wěn)定，略有上升。 功率（p）p 50kva產(chǎn)品：這一功率段的ups是在線式產(chǎn)品，涉及的技術(shù)相當(dāng)復(fù)雜，產(chǎn)品的質(zhì)量控制需要較高的水平和綜合實(shí)力，除了國(guó)外品牌產(chǎn)品外，國(guó)內(nèi)只有極個(gè)別的上規(guī)模ups廠家才有這一功率段的產(chǎn)品。從國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，這部分產(chǎn)品的市場(chǎng)銷售額比例穩(wěn)步上升。 4.1.1.2基本原理一般來講，ups由五大部分組成：整流電路、儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)、逆變電路、旁路開關(guān)電路及測(cè)控電路。整流電路：將交流電變換為直流電，完成對(duì)儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)充電，同時(shí)通過逆變器向負(fù)載供電。儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)：儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)是ups的核心部分，當(dāng)市電正常時(shí)，儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)從電網(wǎng)吸收能量?jī)?chǔ)存起來；當(dāng)市電中斷時(shí)，儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)將電能釋放出來，供逆變器使用。逆變電路：將整流電路所得的直流電壓或者儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的電壓變換成交流電壓。旁路開關(guān)：是市電旁路供電和逆變器供電的電氣轉(zhuǎn)換器件。測(cè)控電路：是 ups的大腦，監(jiān)測(cè)輸入電壓、電流的水平和控制輸出的電壓和電流精度；設(shè)置和控制整流器、逆變器；控制儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的充放電；控制主回路與旁路之間的轉(zhuǎn)換。4.1.1.3技術(shù)指標(biāo)市場(chǎng)上小功率的為了追求體積小、重量輕、價(jià)格低，大都是簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，技術(shù)上沒有大功率那么嚴(yán)密，性能指標(biāo)也不及大功率。關(guān)鍵的技術(shù)特性：1、 輸出電壓特性輸出電壓特性由下面3個(gè)參數(shù)來描述穩(wěn)態(tài)電壓精度穩(wěn)態(tài)電壓精度在平衡負(fù)載和非平衡負(fù)載時(shí)能達(dá)到的值一般是不一樣的。如果不加區(qū)別，廠家應(yīng)給出非平衡負(fù)載時(shí)的穩(wěn)態(tài)電壓精度。市場(chǎng)參考值是：平衡負(fù)載1，非平衡負(fù)載2。瞬態(tài)響應(yīng)特性瞬態(tài)響應(yīng)特性指負(fù)載從0100突加或從1000突減時(shí)輸出電壓的精度，其中突減負(fù)載帶來的暫態(tài)過程一般要比突加負(fù)載嚴(yán)重。市場(chǎng)參考值是4。諧波失真度輸出電壓諧波失真度（）定義為：其中1是輸出電壓基波幅值，是次諧波幅值。帶線性負(fù)載和帶非線性負(fù)載時(shí)值會(huì)有較大差異。市場(chǎng)參考值是：帶線性負(fù)載1，非線性負(fù)載5。2、 帶非線性負(fù)載的能力的負(fù)載主要是計(jì)算機(jī)，而計(jì)算機(jī)的電源是開關(guān)電源，它們吸取的電流并非正弦波，我們稱之為非線性負(fù)載。一般正弦波的峰值與有效值之比（波峰因數(shù)）為2:1，而非線性負(fù)載電流的波峰因數(shù)常常為2.03.0:1。市電容量大，阻抗小，對(duì)非線性負(fù)載供電時(shí)，問題不大。卻有較大的輸出阻抗，非線性負(fù)載會(huì)在的輸出端產(chǎn)生諧波電壓，特別是在諧振頻率附近的諧波電壓更大，使的輸出電壓失真。而且的容量也是有限的，它必須有好的對(duì)策來對(duì)付高波峰因數(shù)的負(fù)載電流，否則可能在帶這類負(fù)載時(shí)經(jīng)常切換到限流工作，引起輸出電壓降低，進(jìn)而影響計(jì)算機(jī)負(fù)載的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。所以現(xiàn)在好的都提出自己的能夠允許的波峰因數(shù)，一般應(yīng)在3:1以上。反過來，我們?cè)谶x擇的容量時(shí)，也應(yīng)該考慮非線性負(fù)載的影響。因?yàn)榈臉?biāo)稱容量同其他電器設(shè)備一樣，是按負(fù)載功率因數(shù)0.8來定的。而非線性負(fù)載的功率因數(shù)常常只有0.60.65，如果要帶滿負(fù)荷的這類負(fù)載，勢(shì)必?zé)o能為力。所以核定容量時(shí)，應(yīng)該作適當(dāng)?shù)姆糯蟆?、 的輸入特性的輸出特性主要決定于的逆變器，而的輸入特性主要決定于的前級(jí)整流。過去人們不太重視的輸入特性，談到輸入部分只談?shì)斎腚妷悍秶?、頻率，對(duì)輸入功率因數(shù)、諧波影響則不太關(guān)心。有的廠家提供了輸入濾波器，功率因數(shù)能提高到0.9以上，但出于經(jīng)濟(jì)上的考慮，僅僅是作為選件，并且還是手動(dòng)接入和斷開的。其實(shí)設(shè)備的功率因數(shù)低，諧波電流大會(huì)給電網(wǎng)帶來很多危害，歸納起來主要有：（1）干擾其他的用電設(shè)備；（2）增大輸入電流在傳輸線上的損耗；（3）增加前級(jí)設(shè)備的功率容量，提高投資；（4）增大中線電流。為了達(dá)到對(duì)負(fù)載的不間斷供電，還經(jīng)常與柴油發(fā)電機(jī)配合使用。這時(shí)低功率因數(shù)的對(duì)柴油發(fā)電機(jī)和其他負(fù)載的危害會(huì)更明顯。傳統(tǒng)開關(guān)電源的功率因數(shù)，由于使用（功率因數(shù)矯正）電路，普遍能達(dá)到0.99以上，高頻整流技術(shù)更為大功率的輸入特性的改善提供了技術(shù)上的可行性。4、一組80kva特性參數(shù)技術(shù)指標(biāo)技術(shù)規(guī)格系統(tǒng)指標(biāo)ups類型在線式雙重變換輸出額定容量80kva系統(tǒng)效率（） 90電池逆變效率（）95環(huán)境溫度（）040環(huán)境濕度（）10%90%（不結(jié)露）噪音(1m)2m絕緣強(qiáng)度2500vdc, 1min無飛弧安全標(biāo)準(zhǔn)（傳導(dǎo)）en50091 電磁兼容性（輻射）en50091-2/iec62040-2電涌保護(hù)（諧波電流）iec60064-1，規(guī)定iv類安裝要求防護(hù)等級(jí)ip20抗擾性iec 61000-4-2.3.4.6.8.9.11 level iii空載環(huán)流1a電流不平衡度30萬小時(shí)輸入/輸出電纜連接機(jī)柜下進(jìn)線（標(biāo)準(zhǔn)），機(jī)柜上進(jìn)線（選件）通訊接口rs232、rs485、snmp面板顯示（lcdled）大屏幕顯示多國(guó)語言軟件功能支持snmp管理具備智能監(jiān)控具備整流器指標(biāo)輸入方式三相輸入電壓380v（線電壓）輸入電壓范圍 10輸入頻率范圍50hz2%輸入功率因數(shù)0.9輸入電流諧波 5% 逆變器指標(biāo)輸出功率因數(shù)0.8額定輸出電壓380v輸出電壓穩(wěn)定性靜態(tài)（平衡負(fù)載）1%靜態(tài)（100三相不平衡負(fù)載）1%動(dòng)態(tài)階梯負(fù)載010005%輸出電壓恢復(fù)時(shí)間（階梯負(fù)載）20毫秒內(nèi)迅速恢復(fù)到1輸出頻率50hz輸出頻率穩(wěn)定度 0.1%（電池供電時(shí)）頻率跟蹤范圍50hz2hz過載能力110%20分鐘；125%10分鐘；150%1分鐘短路保護(hù)三相150，5秒鐘，單相290，5秒鐘輸出諧波失真線性負(fù)載2%非線性負(fù)載2）并聯(lián)連接能力有強(qiáng)迫切換時(shí)間60%深充深放循環(huán)次數(shù)100%，180次可存放時(shí)間4個(gè)月深度放電保護(hù)具備電池狀態(tài)檢測(cè)具備電池放電實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及顯示具備充電時(shí)間5小時(shí)之內(nèi)充到電池容量的90%電池保護(hù)具備使用壽命5年4.1.1.4技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)1、多模塊并聯(lián)技術(shù)單機(jī)ups擴(kuò)容性差，一旦安裝后很難擴(kuò)充容量。雖然單機(jī)ups的平均無故障時(shí)間（mtbf）較長(zhǎng)，但對(duì)于很多用戶（例如醫(yī)療、銀行、金融、通信、國(guó)防等行業(yè)）而言，還是不能滿足其對(duì)電源保障可靠性的要求。為解決單機(jī)ups的眾多缺點(diǎn)，人們開始研究冗余式ups。多模塊并聯(lián)，可以靈活構(gòu)成各種功率容量，以模塊化取代系列化，從而縮短研制、生產(chǎn)周期和降低成本，提高各類電源的標(biāo)準(zhǔn)化程度、可維護(hù)性和互換性等。并機(jī)技術(shù)是技術(shù)的前沿課題，廠家在這項(xiàng)技術(shù)上也表現(xiàn)出較大的差異。并機(jī)有兩個(gè)目的，一是為了擴(kuò)充容量，二是為了獲取備份。過去并機(jī)控制是由一臺(tái)主機(jī)或者單獨(dú)一臺(tái)并機(jī)柜來實(shí)現(xiàn)對(duì)幾臺(tái)的均流和互鎖，我們稱之為集中控制。它的最大問題就是如果主機(jī)或者并機(jī)柜出了問題，換句話說，如果集中控制部分出了問題，并機(jī)就告失敗。改進(jìn)的辦法是取消幾臺(tái)并聯(lián)工作的之間的主從關(guān)系，讓它們彼此之間兩兩連接，地位對(duì)等，這樣任何一臺(tái)出現(xiàn)故障，都不會(huì)影響其他幾臺(tái)機(jī)器的并聯(lián)工作，而且對(duì)并聯(lián)系統(tǒng)擴(kuò)容也比較方便，不需要把正在運(yùn)行的停下來整體調(diào)試就可以直接并上一臺(tái)新的。2、高頻開關(guān)技術(shù)為完成ups的并聯(lián)、提高ups的性能和減小ups模塊的體積，各公司大多采用高頻鏈結(jié)構(gòu)技術(shù)。高頻鏈?zhǔn)酱笕萘縰ps簡(jiǎn)稱高頻機(jī)，由于ups內(nèi)省去了工頻變壓器，裝置的體積重量大為減輕，同時(shí)也節(jié)約了成本，減少了裝置的復(fù)雜性。高頻機(jī)的輸入端一般采用高頻整流，因此可以獲得較高的功率因數(shù)及較低的電流諧波，具有很好的輸入特性。高頻機(jī)不帶隔離變壓器，其輸出零線存在高頻電流，主要來自市電電網(wǎng)的諧波干擾、ups整流器和高頻逆變器脈動(dòng)電流、負(fù)載的諧波干擾等，其干擾電壓不僅數(shù)值高而且難以消除。而工頻機(jī)的輸出零地電壓更低，而且不存在高頻分量，對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的通信安全來講，更加重要。為了有效提高效率，減少ups 之尺寸與重量，高頻化設(shè)計(jì)是必要的，但由于開關(guān)組件如mosfet, igbt, 快速二極管之非理想性，其在開或關(guān)的瞬間產(chǎn)生了切換損失，而此切換損失隨著頻率之增加而增加，如此導(dǎo)致高頻化的困難，因而為了解決此切換損失所導(dǎo)致的高頻化限制，柔性切換因而誕生。柔性切換就切換時(shí)間開關(guān)之狀態(tài)又可分為: 零電流切換(zcs)、零電壓切換(zcs)、零電壓零電流切換(zv-zcs)- 目前柔性切換技術(shù)已被大幅運(yùn)用在服務(wù)器之電源供應(yīng)器及電信用電源供應(yīng)器上，其所獲致之優(yōu)點(diǎn)已被肯定，但在 ups 產(chǎn)品上運(yùn)用此技術(shù)的廠商仍是少數(shù)。但以電源供應(yīng)器技術(shù)之發(fā)展趨勢(shì)來推論，在不久之將來柔性切換技術(shù)將廣泛地被運(yùn)用在 ups 產(chǎn)品上。3、全數(shù)字化控制技術(shù)模擬控制簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、易于實(shí)現(xiàn)，而且響應(yīng)速度快、模型連續(xù)，至今仍在各種裝置的控制中扮演著重要的角色。但是其缺點(diǎn)也是顯而易見的，大量的分立元件和電路板使得制造成本高、電路復(fù)雜、參數(shù)易漂移、元件老化、系統(tǒng)的調(diào)試、故障檢測(cè)維修困難、易受干擾等。因此，數(shù)字化是大事所趨。數(shù)字化不僅是指在系統(tǒng)中應(yīng)用了數(shù)字器件，同時(shí)也是指整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用了數(shù)字化的控制思想和方法。數(shù)字控制可以用軟件的手段實(shí)現(xiàn)控制算法，能很好的解決控制系統(tǒng)元器件老化和溫飄帶來的問題，抗干擾能力也大大增強(qiáng)。為提高系統(tǒng)的控制性能和完成并聯(lián)控制的復(fù)雜算法，ups的控制一般應(yīng)用全數(shù)字化控制方案，如應(yīng)用單片機(jī)和dsp完成系統(tǒng)的檢測(cè)、運(yùn)算和控制?？刂葡到y(tǒng)的升級(jí)也可以通過改變軟件實(shí)現(xiàn)，代價(jià)較小。同時(shí)借助于數(shù)字控制芯片的發(fā)展，許多復(fù)雜的控制算法得以實(shí)現(xiàn)，使ups的性能提高，功能更全面。4、通過軟開關(guān)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)高效率 采用高頻鏈技術(shù)的必然結(jié)果使開關(guān)損耗顯著增加。傳統(tǒng)的諧振變換軟開關(guān)技術(shù)一定程度上可以減少開關(guān)損耗，但仍存在的不足。在90年代初，美國(guó)弗基尼亞電力電子研究中心主任李澤元教授提出了“軟開關(guān)pwm”概念，即功率開關(guān)器件只是在開關(guān)轉(zhuǎn)換前后的一個(gè)小區(qū)間與線路外加 lc元件工作在諧振狀態(tài)，以構(gòu)成電壓或電流的過零點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)功率器件的軟開關(guān)，在開關(guān)全周期仍工作在pwm模式。由于“開通”、“關(guān)斷”都是零電壓，因此又稱 “零電壓轉(zhuǎn)換”（zvt，zero voltage transition）。這種電路結(jié)構(gòu)在高頻電能變換中，即組成各種高頻冗余式ups中，將得到廣泛應(yīng)用。軟開關(guān)技術(shù)理論上可使開關(guān)損耗為零；實(shí)際上，可使目前的各種電源模塊的變換效率由 80提高到90以上，達(dá)到了高效率的功率變換。5、采用遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)，使ups智能化 現(xiàn)在ups的功能越來越完善，運(yùn)行中ups狀態(tài)的檢測(cè)、ups出現(xiàn)故障的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理、無人值守實(shí)現(xiàn)ups的自動(dòng)開關(guān)機(jī)，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制ups的運(yùn)行狀態(tài)等都成為ups研制和生產(chǎn)所追求的目標(biāo)。這些功能采用一般的硬件和控制方法是無法實(shí)現(xiàn)的，通常借助于普通ups加上微機(jī)系統(tǒng)。4.1.2 eps技術(shù)應(yīng)急電源采用單體逆變技術(shù),集充電器、蓄電池、逆變器及控制器于一體。系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)計(jì)了電池檢測(cè)、分路檢測(cè)回路等。輸出市電km1km1充電器電池組逆變器控制器epss4.1.2.1 eps電源的工作原理當(dāng)有市電時(shí)，市電通過km1輸出，同時(shí)充電器對(duì)蓄電池充電。當(dāng)控制器檢測(cè)到市電停電或者市電過低時(shí)，逆變器工作使km1切換至應(yīng)急輸出狀態(tài)向負(fù)載提供電能。4.1.2.2分類eps通常產(chǎn)品特征分為以下三類產(chǎn)品 1、wy系列eps(0.510kw) wy系列eps由單路、雙路供電輸入二類產(chǎn)品組成(輸入電壓220vac 或380vac,輸出電壓220vac),適應(yīng)于應(yīng)急照明和事故照明的照明負(fù)載。 2、wys系列eps(2.2400kw) wys系列eps由單路、雙路供電輸入二類產(chǎn)品組成(輸入電壓380vac,輸出電壓380vac),除可用于應(yīng)急照明、事故照明,同時(shí)也適應(yīng)于消防電梯、卷簾門、風(fēng)機(jī)、水泵、淋浴泵、供水泵等電感性負(fù)載或混合供電。 3、wys/b系列eps(2.2400kw) wys/b系列eps由單逆變單臺(tái)負(fù)載、單逆變單臺(tái)負(fù)載一用一備用、雙逆變單臺(tái)負(fù)載一用一備用三類產(chǎn)品組成(輸入電壓3800vac,輸出電壓380vac),僅為只有一路電源的消防設(shè)施或一級(jí)負(fù)荷中的電動(dòng)機(jī)提供一種可變頻的三相應(yīng)急電源系統(tǒng),在電源和電機(jī)之間無需任何啟動(dòng)裝置就可以解決電動(dòng)機(jī)的應(yīng)急供電及其啟動(dòng)過程中對(duì)供電設(shè)備的沖擊。適應(yīng)于高層建筑的電梯、中央空調(diào)、消防水泵等電機(jī)負(fù)載。4.1.2.3 eps功能要求1、斷電轉(zhuǎn)換時(shí)間一般在毫秒級(jí)(25ms)，以保證供電的及時(shí)性； 2、負(fù)載適應(yīng)能力強(qiáng)，包括電容性、電感性、混合型負(fù)載，而且過載能力和抗沖擊能力強(qiáng)； 3、有多路輸出，防止輸出單一形成的故障； 4、有消防聯(lián)動(dòng)和遠(yuǎn)程控制信號(hào)，可手動(dòng)與自動(dòng)相互轉(zhuǎn)換； 5、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，適用于各種惡劣環(huán)境，有防止高低溫、濕熱、鹽霧、灰塵、震動(dòng)及鼠咬等措施； 6、使用壽命長(zhǎng)，有電池快速充電能力和管理能力；7、節(jié)能，運(yùn)行效率高，運(yùn)行成本低； 8、有無人值守、自動(dòng)操作功能；9、報(bào)警功能齊全，能及時(shí)提供各種異常狀況的報(bào)警； 10、有強(qiáng)啟動(dòng)功能，避免電池環(huán)節(jié)保護(hù)后無法啟動(dòng)； 11、無煙霧、無噪音、無公害等；12、維護(hù)簡(jiǎn)單，維護(hù)費(fèi)用低。4.1.2.4蓄電池技術(shù)蓄電池是ups/eps的心臟，不管ups/eps電路多么先進(jìn)，其性能最終取決于它的電池，一旦電池失效，再好的ups/eps也無法提供不間斷供電。 目前，ups/eps一般都使用免維護(hù)密封鉛酸蓄電池，由于采用陰極吸收式密封技術(shù)，克服了普通蓄電池需要定期補(bǔ)水的缺點(diǎn)，具有“免維護(hù)”、使用方便、不污染環(huán)境、體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn)。它使用高氫過電位的板柵材料，減少了電池在存放和充電過程中的氣體分解。正極表面的超細(xì)玻璃纖維膜，阻止了活性物質(zhì)脫落，提高了電池的壽命。安全閥的使用使蓄電池很少產(chǎn)生氣體，又可使已產(chǎn)生的氧氣被負(fù)極鉛所吸收，使蓄電池?zé)o水的損失，達(dá)到了密封免維護(hù)的目的。 一般情況下，影響電池性能的主要因素是連續(xù)充電，電池連續(xù)充電大約要減少一半的使用壽命。目前國(guó)外使用一種abm(advancedbatterymanagement)三階段電池管理方案，即充電分成三個(gè)階段：第一階段是恒流均衡充電，將電池容量充到90；第二階段是浮充充電，將電池容量充到100，然后停止充電；第三階段是自然放電，在這個(gè)階段里，電池利用自身的漏電流放電，一直到規(guī)定的電壓下限，再重復(fù)上述的三個(gè)階段。這種方式改變了以前那種充滿電后，仍使電池處于一天24h的浮充狀態(tài)，因此延長(zhǎng)了電池的壽命。 金屬化鎳氫電池具有高能量密度的優(yōu)點(diǎn)，而且又無鎳鎘電池可能造成的鎘污染，將其應(yīng)用于ups/eps可以收到小型輕量化的優(yōu)點(diǎn)。但其缺點(diǎn)是售價(jià)太高。美國(guó)alupower公司研發(fā)的高功率鉛空氣備用電源裝置(rpu)，運(yùn)行50h，功率從600w到6000w，電壓有dc24v和48v兩種，其能量密度是鉛酸電池的十多倍，重量只有鉛酸電池的110，所占空間只有鉛酸電池的17，有望取代鉛酸蓄電池應(yīng)用于ups/eps。4.1.2.5 eps應(yīng)急電源的發(fā)展趨勢(shì)由于eps所帶負(fù)載類型的復(fù)雜性和環(huán)境的相對(duì)固定性，針對(duì)不同場(chǎng)合、不同負(fù)載，可對(duì)eps功能做得更貼近現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。其中包括以下幾方面。1、 結(jié)構(gòu)組成普通eps為了更好地結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，往往采用“多合一”的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，但由于負(fù)載及環(huán)境的復(fù)雜性，也由此帶來設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化和設(shè)計(jì)院所、用戶選型的困難。解決的辦法是采用模塊化設(shè)計(jì)，將主機(jī)與輸入或輸出配電分離開來。主機(jī)模塊完成主要的能量轉(zhuǎn)換及通訊控制功能；配電模塊實(shí)現(xiàn)豐富的配電管理功能。主機(jī)模塊通過標(biāo)準(zhǔn)控制接口實(shí)現(xiàn)對(duì)配電模塊的管理，如雙電源自動(dòng)切換功能，多回路輸出功能，消防聯(lián)動(dòng)功能均應(yīng)在配電模塊中實(shí)現(xiàn)。2、配電模塊應(yīng)增加功能eps用于緊急負(fù)載的供電，其負(fù)載往往為非單一的負(fù)載，而這些負(fù)載在緊急情況下的關(guān)鍵程度不盡相同，因此，對(duì)于eps來說，某些配電管理功能至關(guān)重要。（順序啟動(dòng)功能、部分卸載功能、電池管理功能、變頻起動(dòng)功能等）4.2應(yīng)用領(lǐng)域4.2.1工業(yè)動(dòng)力設(shè)備4.2.2醫(yī)用設(shè)備4.2.3家用領(lǐng)域4.2.4消防領(lǐng)域4.2.5移動(dòng)電源車4.1家用備用電源居民用電在美國(guó)占全部用電的三分之一，用量很大，但據(jù)預(yù)測(cè)，未來10年美國(guó)家庭數(shù)量將增長(zhǎng)11%，而用電僅增加6%。照明用電是家庭用電之一，由于照明革