原信息产业部于2001年1月2日发布的行业标准“通信用不间断电源—UPS”YD/T1095-2000(以下简称2000版),欲起到“规范UPS市场,促进与指导企业UPS产品质量的作用”。这个标准对电信行业影响很大,有的单位根据这个标准制定招标文件,有的企业根据这个标准制定企业标准、技术规范等。

当时,在国内的UPS标准中,1987年版“GB7260-87不间断电源设备”标准已经过时,不适用了。GB/T14715-93的“信息技术设备用不间断电源通用技术条件”比较简单,因此业内需要一个新的标准,虽然是行业标准,但是因原信息产业部影响力较大,所以由其推行一个新的标准是很有意义的。

但是这个标准颁布后,却不令人满意,还存在一些问题。根据这个标准,制定的招标文件对UPS提出了不可能达到的要求,这让投标者难以应对。参照此标准制定的企业技术规范,更不可能做到。笔者曾写过多篇文章提出质疑,直到2007年5月得知标准要修改的消息,还专门写了意见给有关部门。当笔者看到“YD/T1095—2008通信用不间断电源—UPS标准”(以下简称2008版)之后,随即写了文章刊载在2009年8月份《UPS应用》杂志上。

现又对这个标准仔细研读,觉得还有一些问题需要提出,供大家分析讨论。

1   什么是互动式UPS?什么是后备式UPS?

在2008版标准中,将UPS分为在线式、互动式和后备式三种。关于在线式的问题,笔者在上一篇文章中已经详细说明。此处专门谈一谈互动式和后备式的问题。在标准的第3部分“定义”是这样写的:

3.2 互动式UPS(Line interactive UPS)

交流输入正常时,通过稳压装置对负载供电,变换器只对电池充电。交流输入异常时,电池通过变换器对负载供电。

3.3 后备式UPS(Passive stand-by UPS)

交流输入正常时,通过稳压装置对负载供电。交流输入异常时,电池通过逆变器对负载供电。
这两种UPS有什么区别呢?二者的差别只是在互动式的定义中有“交流输入正常时,变换器只对电池充电”这样的一句话,而无其他区别。这能说明二者的定义和区别吗?它们在正常运行时是怎样工作的?二者的逆变器又有什么不同?这些都没有说清楚,任何人都不能根据这个定义区分清楚这两种UPS。还是看看IEC-62040-3标准、EN-62040-3欧盟标准和我国GB/T7260-3这三个等同标准对这两种UPS是如何定义的。

在我国GB/T7260-3标准中有如下的定义:

3.2.18

UPS互动运行 UPS line interactive operation

任何UPS运行时,在正常运行方式下,负载电力的连续性由使用UPS逆变器或使用一个电源接口来保证,此时,主电源与输入电源的频率一致。……

3.2.20

UPS后备运行 UPS passive standby operation
任何UPS运行时,在正常运行方式下,负载主要由市电供电,并承受输入电压(见注)和频率在规定限值内的变化。……,(注:正常运行方式下,主电源可以由辅助装置,例如铁磁谐振调节器或静态装置等来调节)。

在我国GB/T7260-3标准中的附录B所描述的各种UPS电路中,也有如下的说明:

B.3 UPS互动运行

在正常运行方式下,由合适的电源通过并联的交流输入和UPS逆变器向负载供电。逆变器或者电源接口的操作是为了调节输出电压和/或给蓄电池充电。……(见图B.3)

                                              图B.3  UPS互动运行

B.5 UPS后备运行

在正常运行方式下,负载由交流输入电源的主电源经由UPS开关供电。可能需结合附加设备(例如铁磁谐振变压器或自动抽头切换变压器)对供电进行调节。

当交流输入供电超出UPS的预定允差时,起动逆变器而使UPS单元转入储能供电运行方式,并使负载直接或通过UPS开关(可能是电子式或机电式开关)转移到逆变器。……(见图B.5)

                                          图B.5  UPS无源后备运行

从这些说明和电路中,可以很清楚地分清这两种不同的UPS。简单来说:

(1)互动式UPS的逆变器在正常运行方式下,是与电源并联接在电路中,它除了要给电池充电之外,而且还起到调节输出电压的作用。这时的逆变器电压与经过调节的市电电压相同,而且是同步的。在市电超差时,市电停止供电,由电池向逆变器提供能量，再向负载供电。

(2)后备式UPS在正常运行方式下,市电经过输出开关,直接向负载供电。其逆变器是不与市电相连的,因此正常供电时不工作。在市电故障时,市电停止供电,转换开关将电池投向逆变器,由逆变器向负载供电。

就是这样简单的区别和特点，怎么就说不清楚呢?

2   电压瞬变恢复时间的测试

在这个标准中,还叙述了电压瞬变恢复时间的概念和检测方法,在标准的定义部分是这样写的:

3.4 电压瞬变恢复时间(Transient recorery time)

在输入电压为额定值,输出接阻性负载,输出电流由零至额定电流和由额定电流至零突变时,输出电压恢复到220V(1±3%)范围内所需要的时间。

这个说明看来很清楚,也很简单。但是却经不起仔细推敲。现用一组某著名品牌UPS的数据来分析一下(见表1)。

                                             表1  某品牌UPS的部分数据

以三相100kVA的UPS(负载功率因数0.8)为例。输出额定电压为400V,输出额定电流为145A。按这个标准的规定用纯阻性负载,调节输出电流达到额定值,则输出功率P=1.732×400×145=100kW,超过了UPS额定输出功率80kW,明显过载了。这个测试得到的结果是什么条件下的结果呢?能够说明问题吗?

在国标GB/T7260-3中做这个测试是连接输出100%有功功率的电阻负载,而不是额定电流,这两者是有区别的。这是一个很简单的常识。

另外,在这个测试中要求电压恢复到220V(1±3%),不知道是出于什么考虑。还用上例,这种UPS的静态稳定电压变化范围为±1%,而这个标准却只要到±3%就够了。看来是放宽了要求,但这样得到的时间是电压瞬变恢复时间吗?而国标GB/T7260-3中是这么描述的:

3.3.31 恢复时间 recovery time

控制量或影响量之一的阶跃变化瞬间,与稳定输出量恢复到、并且不再超出稳态允差带时刻之间的时间间隔。

因为这里不仅是放宽量的问题,还有一个电压瞬变恢复时间的定义问题。恢复到±3%还没完成真正的瞬变暂态时间。而且从±3%到产品的额定值±1%这一段时间要多长,恢复不了又怎么办?总在±3%处运行可以吗?这些都是问题。在这个标准中“在线式”UPS规定电压瞬变恢复时间为≤20ms、≤40ms以及≤60ms,这已经是要求很低了,现在性能优异的UPS这个数据已经能够达到1ms,达到10ms的UPS也不少,≤20ms是最基本的要求。

标准应该是很严肃、严谨的事情,不能有任何错误和偏差。以上这些意见也许有偏颇,提出来希望与大家一起探讨分析。■