YD/T1095-2000《通信用不间断电源-UPS》行业标准自2001年批准执行以来,至今已有6年。在1996年底原邮电部对通信电源实行进网管理时,UPS还没有通信行业产品标准,对UPS进网质量检验主要引用了国家标准GB/T14715-93《信息技术设备用不间断电源通用技术条件》,此标准是UPS产品的通用技术条件(以下简称“通用技术条件”),由于当时我国UPS技术开发和制造业处于起步阶段,无论是技术水平或单机容量与国外产品相比尚存在较大的差距。而且市场上销售的小容量UPS几乎都是为PC机供电,所以在“通用技术条件”中没有对输入功率因数、输入谐波电流、输出稳压精度以及输出电流峰值系数等技术指标作出相应的规定。

    YD/T1095-2000的制定,主要是根据通信行业的负载特点提出了不同程度的要求。对UPS的输入技术参数的确定主要根据有源补偿与无源补偿的特性,并没有考虑到三相六脉波基本电路的输入参数。为了便于通信局、站电源系统的集中监控,对UPS提出了应具有遥测、遥信功能,并对遥测、遥信内容做了相应的规定。与此同时,也注意到一些用于非重要场合如办公室自动化、各单位内局域网及服务器的供电对小容量(10kVA以下)UPS的一般要求,在标准中把与此相关的技术指标分为三类(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类),Ⅰ类指标可满足上述高端用户在重要场合下运行的要求。而Ⅲ类指标可达到在非重要场合下运行的一般要求,Ⅱ类指标介于Ⅰ类与Ⅲ类之间,可供用户根据负载特性及使用环境来综合选择。

    2004年3月,通信电源由进网管理正式转变为产品质量认证的行业管理,此标准作为UPS产品检验的依据标准和产品质量认证现场检查的部分依据。在产品质量认证的初期,申请认证的UPS均为双变换(在线)式,这种形式的大功率UPS(100kVA以上)基本上都是国外品牌产品,其中部分UPS的输入主电路采用了先进的IGBT(PWM)整流技术,输入功率因数可达0.99以上,输入电流谐波含量小于5%。采用三相12脉波整流器配置无源11次谐波滤波器的UPS满载输入功率因数也可达到0.95以上,输入电流谐波含量低于10%。即便是三相6脉波整流器配置无源5次谐波滤波器的UPS,其上述两项指标也优于标准中Ⅱ类技术要求。以上几种形式输入电路的UPS整机转换效率均可≥90%,逆变至旁路转换时间一般都可做到无间断转换或1ms(毫秒)左右的转换时间,符合标准中Ⅰ类与Ⅱ类的技术要求。

    对于国产小功率(尤其是20kVA以下)的UPS,变换技术和主电路结构各具不同,目前一般可分为双变换(在线)式、互动式和后备式三种。所采用的变换技术可分为高频或工频变换。电路结构根据不同的变换技术也各不相同,其中高频双变换(在线)式(以下简称高频在线式)UPS无工频变压器,在整流器与逆变器之间设有一级高频DC/DC变换电路,其主要功能是对交流输入端进行功率因数补偿(PFC),如采用连续电流控制方案可将输入功率因数提高至0.98左右,输入谐波电流含量可控制在10%以内,转换效率一般大于88%,甚至更高,虽然过载能力较差一些,但也能满足标准中的Ⅲ类技术要求。其它主要技术指标与标准有着较好的符合性。

    与高频机相比,工频变换尤其单相输入的UPS(简称工频机)在以上几项主要技术要求中表现欠佳。由于工频机没有输入功率因数补偿功能,所以其输入功率因数PF只能达到0.7左右,根据功率因数PF与谐波电流含量(THD)的关系式:

    THD(I)=√(1/PF)2-1可计算出输入谐波电流含量THD(I)将达到100%,实际测量的结果也是如此,也就是说在其输入端产生的谐波电流的有效值与基波电流有效值相同。