UPS基础知识及竞争分析.ppt

施耐德UPS基础知识和竞争分析 2015 04 29SE团队 目录 基础知识施耐德供配电系统整体解决方案各系列产品简介三相大功率UPS竞争分析招标文件构成发展趋势 基础知识 UPS供配电系统构成 UPS不间断电源 低压开关柜 电池 低压开关柜 稳定的纯净的不间断的220 380V交流电 基础知识 电学 电压U V 伏特 电流I A 安培 功率P W 瓦特 P U I有功功率 无功功率 视在功率耗电量 功率P 时间 KWH 1度电 1KWH 电压 电流 有功功率 无功功率 50HZ正弦波交流电 交流电压220V 峰值 1 414 220 311V 交流电 直流电 频率 三个220V交流电 相位差120度相与相间电压差为1 732 220 380V 相与中性线之间电压差为220V 单相电 三相电 电压不能突变 先有电流流过 后产生电压差 电流超前于电压 容性负载 电流不能突变 先有电压 后产生电流 电压超前于电流 感性负载 电压和电流同步 阻性负载 容性 感性 阻性负载 纯阻性负载为线性负载 电压电流波形不一致 线性负载 非线性负载 基础知识 电学 基础知识 IT设备开关电源模块对输入交流电的需求 基础知识 IT设备开关电源模块对输入交流电的需求 基础知识 七种类型的市电电网的问题 IEEE1159 1995定义 瞬变现象 中断 电压暂降 欠电压 电压暂升 过电压 波形畸变 电压波动 频率抖动 基础知识 UPS电源分类 按照电气变换原理 后备 Back 线交互式 在线互动 smart 双变换在线式 G7000 SURT Delta变换在线式 MW 基础知识 UPS电源其他分类方式 小功率 200KVAG7K G6K MW 按照应用场合分 数据中心应用 SymmetraPX G7K 关键电源 核级 炼化 船用 Gutor 关键电源 医院 机场 轨交 石化 半导体 G7K G6K PWi 按照功率分类 按照电压制式分类 1 1 单相220V输入 单相220V输出3 1 三相380V输入 单相220V输出3 3 三相380V输入 三相380V输出电厂专用 UPS直流母线为220VDC 直接连接到电厂的直流电系统 无独立电池 Pwi系列 机架式 SURT SYLX SYPX塔式 G7K G6K G5K上下进线 PX500 VM下进线 G7K G6K 按照物理结构分类 固定功率UPS G7K G6K模块化UPS SYPX SYLX MW类模块化UPS VM 按照安装方式分类 按照电压制式分类 1 1 单相220V输入 单相220V输出3 1 三相380V输入 单相220V输出3 3 三相380V输入 三相380V输出电厂专用 UPS直流母线为220VDC 直接连接到电厂的直流电系统 无独立电池 Pwi系列 按照双变换架构分类 工频机6脉冲12脉冲过渡机 IGBT整流 逆变器 升压变压器 高频机 按照逆变器技术分类 2电平 G6K G7K3电平 SymmetraPX SURT4电平 VM 按照电源类型分 交流UPS 直流UPS HVDC 动态UPS 飞轮 静态UPS 基础知识 UPS指标参数 主回路输入参数 输入电压范围输入频率范围输入功率因数输入电流谐波输入最大电流 输出参数 输出电压精度输出电压谐波输出额定功率输出额定电流输出功率因数输出电压可调范围 带载能力 负载功率因数图逆变器过载能力旁路过载能力旁路短路电流100 不平衡负载能力峰值因数 环境参数 效率曲线运行温度及湿度存储温度及湿度海拔高度噪音额定发热量 电池参数 电池只数电池可调数量范围电池额定电流电池最大放电电流 安装参数 尺寸 重量 前后左右及上部空间要求运输方式输入开关 输入交流电缆线径输出开关和输出交流电缆线径电池开关和电池电缆线径 输入额定电流输入额定电压延时启动时间斜坡启动时间 动态响应及恢复时间三相输出最大不平衡度同步跟踪速率输出频率精度 电池放电时 旁路与逆变器切换时间并机负载电流不平衡度 旁路参数 输入电压范围输入频率范围旁路短路电流 基础知识 UPS所遵循的标准及相关证书 认证证书ISO9001 设计 生产 销售 服务ISO14001 环保ROHS WEEE指令 电子废弃物管理办法 独立实验室认证 节能 TUV 泰尔 满足国际与国家标准IEC60146 UPS性能及安全IEC60950 UPS安全IEC61000 2 2 低频传导干扰IEC61000 3 2和 3 4 小于等于16A和大于16A的谐波干扰IEC61000 3 5 电压波动干扰IEC61000 4 2 抗静电放电IEC61000 4 3 抗射频磁场IEC61000 4 4 抗瞬态电冲击IEC61000 4 5 抗浪涌能力 国际和国家对应标准国家标准GB7260 1 IEC62040 1国家标准GB7260 2 IEC62040 2国家标准GB T7260 3 IEC62040 3UPS的中国行业标准YD T1095 2008信息产业部 通信用不间断电源 UPS 基础知识 UPS供配电系统常用架构1 N串联并联2N 基础知识 UPS供配电系统常用架构2 分布式备用冗余带STS的分布式冗余不带STS的分布式冗余 WS G40 5kV气体绝缘开关柜 DNF740 5kV空气绝缘开关柜 PIX12 24kV空气绝缘开关柜 PIX55012 24kV空气绝缘开关柜 Premset12kV屏蔽式固体绝缘开关柜 RM63 24kV气体绝缘环网开关柜 SM67 1 24kV空气绝缘环网开关柜 SCBH15200 2500kVA非晶合金干式变压器 SCB10 SCB11315 3150kVA干式变压器 OKKEN6300A低压开关柜 BLOKSET6300A低压开关柜 ATS自动电源转换系统 GalaxyVM PWi固定功率UPS Galaxy300 5500Galaxy7000 6000Galaxy9000固定功率UPS BLOKSET6300A低压开关柜 SymmetraMW模块化UPS SymmetraPX模块化UPS PrismaiPM4000A低压开关柜 STS静态转换开关 Accusine有源电力滤波器 PDPM277精密配电柜 PMM精密配电柜 PDPM1385U配电盘 RACKPDU RACKPDU iBusway智能母线系统 i Line母线槽 施耐德UPS供配电系统整体解决方案 2015UPSoffer 施耐德小功率UPS产品 220V 全球第一的小功率UPS产品系列具有1 1 3 1 双路市电输入 内置电池 外置电池 塔式 机架式 原装电池包 网卡 外置旁路等多种机型和附件高可用性高性能产品 RT RC SUA三大子系列两年上门更换式保修服务 Smart系列1 5KVA SmartRT系列1 20KVA 后备式技术 10种规格仅内置电池分稳压和不稳压两种产品适合于收银机 办公环境等小型电气设备 SmartRC系列1 KVA 后备式技术 10种规格仅内置电池分稳压和不稳压两种产品适合于收银机 办公环境等小型电气设备 施耐德品牌 专为中国用户设计的保护工业和IT负载的在线式UPS电源 具有1 1 1 10K 3 1 10 20K 3 3 15 20K 机型 塔式或机架式 1 10K 安装 标机或长机 通过CE和泰尔认证 输入电压100 300V 可配多种通信卡 强大的电池管理功能 部分机型支持并机 LCD显示 2年上门换机服务 全球第一的模块化UPS产品系列 功率模块冗余并联 提供高可用性应用内置4KVA功率模块最多5个 电池模块最多13个 也可连接外部电池组用户可快速安全的更换故障模块 施耐德小功率UPS产品 220V 施耐德三相UPS全家福 SYLX16kVAPX48KVAPX160KVAPX250 500KVA模块化UPS SymmetraMW400 1600KVA 10 40kVASmartVT 20 120kVAGalaxy5500 250 500kVAGalaxy7000 800 900kVAGalaxy9000 10 20kVASmartRT 10 40KVAGalaxy300 250 600KVAGalaxy6000 160 200kVAGalaxyPW 160 200kVAGalaxyVM 10 120kVAGalaxyPWi 10 40KVAGalaxy300i 施耐德中大功率UPS产品1 380V Galaxy300 300i系列10 40KVA GalaxyVM系列160 200KVA 实践证明的高可用性高性价比产品 可两台1 1冗余并机具有3 3 3 1 变压器 内置电池 外置电池等多种机型和附件适合于制造 建筑 交通运输 工业控制 应急照明 自动化 安防等场合 在配置 功能 性能参数均处于领先地位的革命性产品采用4电平逆变器 旁路优先 旁路有源滤波 智能负载测试等先进技术 引领了UPS技术发展方向 提高了系统可靠性 在线效率高达96 并具有5台并机 模块化电池 外部电池等配置 Galaxy5500系列20 120KVA 主流3 3三相UPS电源 功能及参数指标优异具有6台并机 输出变压器等配置能力适合于工业 基础设施及控制领域 SmartVT系列10 40KVA 实践证明的高可用性高性价比产品 可两台1 1冗余并机具有3 3 3 1 变压器 内置电池 外置电池等多种机型和附件适合于制造 建筑 交通运输 工业控制 应急照明 自动化 安防等场合 施耐德中大功率UPS产品2 380V Galaxy7000系列250 500KVA Galaxy6000系列250 600KVA 实践证明的高可用性高性价比产品 可两台1 1冗余并机具有3 3 3 1 变压器 内置电池 外置电池等多种机型和附件适合于制造 建筑 交通运输 工业控制 应急照明 自动化 安防等场合 在配置 功能 性能参数均处于领先地位的革命性产品采用4电平逆变器 旁路优先 旁路有源滤波 智能负载测试等先进技术 引领了UPS技术发展方向 提高了系统可靠性 在线效率高达96 并具有5台并机 模块化电池 外部电池等配置 工业型UPS 具有3 3 3 1 电厂专用的220VDC母线 输出变压器 输入变压器 旁路变压器等多种机型和附件适用于石油石化 天然气 电厂 输变电站 地铁 冶金 矿业 造纸 机床加工 半导体 工业自动化 工业型UPS 具有3 3 3 1 电厂专用的220VDC母线 输出变压器 输入变压器 旁路变压器等多种机型和附件适用于石油石化 天然气 电厂 输变电站 地铁 冶金 矿业 造纸 机床加工 半导体 工业自动化 施耐德中大功率UPS产品3 380V SymmetraPX160系列16 160KVA SymmetraPX500系列25 500KVA 实践证明的高可用性高性价比产品 可两台1 1冗余并机具有3 3 3 1 变压器 内置电池 外置电池等多种机型和附件适合于制造 建筑 交通运输 工业控制 应急照明 自动化 安防等场合 在配置 功能 性能参数均处于领先地位的革命性产品采用4电平逆变器 旁路优先 旁路有源滤波 智能负载测试等先进技术 引领了UPS技术发展方向 提高了系统可靠性 在线效率高达96 并具有5台并机 模块化电池 外部电池等配置 工业型UPS 具有3 3 3 1 电厂专用的220VDC母线 输出变压器 输入变压器 旁路变压器等多种机型和附件适用于石油石化 天然气 电厂 输变电站 地铁 冶金 矿业 造纸 机床加工 半导体 工业自动化 SymmetraPX48系列16 48KVA 主流3 3三相UPS电源 功能及参数指标优异具有6台并机 输出变压器等配置能力适合于工业 基础设施及控制领域 施耐德配电柜 Okken Blockset PMM 施耐德母线及切换设备 ATS STS iBUSway智能母线 施耐德精密配电 PDPM1385U精密配电盘 PDPM277精密配电柜 PMM精密配电柜 施耐德机柜配电 基本型 切换型 开关型 基本型PDU 提供机柜内部IT设备的电源分配 无监控功能 性价比高 具有水平1 2U或垂直0U2种安装方式 可提供10 32A单相 16 32A三相的功率分配 输出为C13 C19插孔 5款C4C型号提供更高性价比 16A水平安装AP6201CH提供国标三眼插孔 另外3款0U安装的PDU可提供本地液晶显示电压 V 电流 A 有功功率 kW 的功能 机架式ATS 为单电源IT设备提供双电源保护 水平1 2U安装方式 可提供10 32A单相功率分配 输出为C13 C19插孔 可提供本地和远程的管理功能 提供SNMP接口 计量型PDU 提供机柜内部IT设备的电源分配 提供整条PDU的有功功率计量及远程告警 包括电压 V 电流 A 有功功率 kW 以及电能 kWh 具有水平1 2U或垂直0U2种安装方式 可提供10 32A单相 16 32A三相的功率分配 输出为C13 C19插孔 可通过选配温湿度探头 提供机柜的微环境监控 开关型PDU 提供机柜内部IT设备的电源分配 提供整条PDU的有功功率计量及远程告警 包括电压 V 电流 A 有功功率 kW 以及电能 kWh 并可以远程开 关PDU的每个输出插孔 具有水平1 2U或垂直0U2种安装方式 可提供10 32A单相 16 32A三相的功率分配 输出为C13 C19插口 可通过选配温湿度探头 提供机柜的微环境监控 最高级别的AP86系列PDU 除了具有上面的所有功能外 还可以提供每个输出插孔的计量功能 三相大功率UPS供配电系统市场竞争分析 基础知识 三相大功率UPS电源技术分类基础知识 三相大功率UPS的并机架构200 600KVA并机系统常用配置方式中国市场各品牌主要产品系列竞争分析大功率UPS供配电系统组成常用打法 固定功率UPS电源模块化UPS电源类模块化UPS电源 基础知识 三相大功率UPS电源技术分类 整机由功率部件 控制电路板 滤波电容 电感和升压变压器等构成 系统内包含逆变器输出升压变压器 输入参数较差 需要增加各种输入波附件进行调整 效率低 系统体积大 成本高必须厂家专业人员进行维修 固定功率UPS电源之工频机 固定功率UPS电源之高频机 整机由功率部件 控制电路板 滤波电容电感等构成 由于在整流器部分具有DC DC直流升压环节 使得不需要在逆变器部分采用AC AC交流升压的升压变压器 输入参数优异 不需要增加各种输入滤波附件进行调整 效率高 系统体积缩小重量轻 成本降低 用户心理上认为可用性降低 必须厂家专业人员进行维修 高频机和工频机故障率 模块化UPS电源 多台小功率UPS形成的N X并机系统 单个功率模块故障时自动退出系统 余下模块继续并机输出 高端产品可在线更换或扩容功率模块 甚至可在线更换静态旁路以及其他模块 例如网卡模块 高端产品用户可自己进行更换维修 类模块化UPS电源 多台小功率模块组件形成的N 0系统 单个功率模块组件故障时系统立即切换到静态旁路 不可以在线更换或扩容功率模块 必须厂家专业人员进行维修 基础知识 三相大功率UPS电源技术分类 选择什么类型的大功率UPS电源呢 鉴于大功率UPS电源的重要性 对于重要行业如通信 金融 电力等数据中心 我们建议选用高可用性的固定功率UPS或模块化UPS 对于需要低建造成本的 可用性要求不高的IDC等场合可选择类模块化UPS 对于关键电源行业 考虑到成本 运行物理环境及电网环境 优先选择固定功率UPS 部分场合可选择模块化UPS 基础知识 高频机与工频机 通常将使用SRC或IGBT作为整流器 配置逆变器输出变压器的UPS称为工频 通常将采用IGBT PFCDC DC整流器 消除了逆变器输出变压器的UPS称为高频UPS 高频UPS的各项电性能指标都优于或相当于工频UPS 且具有后者没有的优点所有UPS厂家的新一代UPS全部是高频UPS目前全球只有中国和印度还在销售工频UPS 固定频率斩波MG240 1969 固定频率斩波Alpase3000 1975 PWM斩波Alpase4000 1980 基础知识 施耐德工频机历史 基础知识 施耐德高频机历史 1993年Comet30KVA 2000年Galaxy3000系列30KVAIGBT PFC 2005年G5000系列单机120KVA2007年G7000系列单机500KVA 专利号 FR2517489 EP0080925 US449812申请日期 19811130专利描述 Staticconverterwithelectricvalvescomprisingatwelve phaseconnectionwithtwoGraetzbridgesforthesuppressionofharmonics5and7ofnetworkcurrent由两个Graetz整流桥组成的 可抑制电网中5 7次谐波电流的12相可控硅静态变换器应用 Alpase4000 83年 EPS5000 89年 以及后来的Galaxy 93年 从1997年推出GalaxyPW机型起取消12脉冲整流器选件 停产原因 1 效率低 损耗大 2 效果差 不满足IEC61000 3 4标准3 被新产品取代 梅兰日兰最早将12脉冲整流器应用于UPS上 12脉冲整流器是MGE的专利 四电平机型 VM 二 三 四电平技术的工作原理 二电平机型 G5000G7000 三电平机型 PX160PX500 列图集中比较 2电平逆变器 GalaxyVM4电平逆变器 滤波前滤波后 滤波前滤波后 开关电压 100 直流母线电压 例如900V 较高的开关损耗 开关电压 33 直流母线电压 例如300V 极低的开关损耗 仅为两电平的1 3 4电平技术降低开关损耗 三相大功率UPS电源的主要工作架构 单机工作多台直接并机带公共静态旁路的多台并机 主输入 旁路输入 输出 外接电池 单机工作 多台直接并机 公用静态旁路的多台并机 200 1600KVA 冗余 并机系统常用配置方式 中国市场各品牌主要产品系列 中国市场各品牌主要产品系列 竞争分析 主输入和旁路输入配电柜 系统输出配电柜 UPS主机 电池系统 公共静态和手动旁路 大功率UPS供配电系统组成 大功率UPS供配电系统组成 系统输入配电柜UPS电源和其他柜体 公用静态旁路柜 走线柜等 电池系统 含电池 电池架 电池开关 电池监控等 电缆系统输出配电柜服务 安装服务 保修服务 满载测试 培训 厂验服务等 由于UPS电源为非标准产品 即使同样的架构 不同公司的产品对配电柜和线缆的要求也会不一样 因此为准确的衡量某个厂家的方案是否有价格竞争优势 应该将整个UPS供配电系统一起考虑 而不能单独只考虑UPS主机 常用打法 没有杀手锏 只有做到极致 通信行业 只将UPS主机 UPS输出总配电柜 UPS维修旁路柜 电池开关分到一个包内 设计院确定UPS功率 对配电柜一般只规定开关品牌 对柜体无要求 5年保修 应对打法 让设计院设计对我们有利的功率段 3台或4台并联时设计成公用静态旁路 设计成MW模式 很难 优化电池开关柜配置 输出配电柜内开关从施耐德直接拿货并申请折扣 整体申请价格 客观的分析友商的不足 如指出APL可用性低 提高用户配套成本等 金融以及其他行业 打包方式比较灵活 代理商投标 应对打法 引导为对我们有利的功率段 3台或4台并联时设计成公用静态旁路 设计成MW模式 如何打包 输入输出配电柜是否要打包在一起 电池如何配置更有利 评分标准 常用打法 没有杀手锏 只有做到极致 输入输出配电柜是否与UPS一起打包 大部分用户使用盘厂柜 仅指定开关等元器件品牌 施耐德 ABB 西门子 盘厂柜 使用符合国家标准的柜体 要求配置施耐德西门子ABB开关 我们即使申请开关3 4折 我们也不一定占便宜 需要申请 如果大开关630A以上多我们便宜 开关占60 70 成本 400A或250A以下的我们贵5 10 开关占50 以下成本 盘厂柜 使用施耐德或ABB品牌授权的柜体 B柜是授权盘厂可以自己做的 Prisma是盘厂向苏州工厂订购钣金标准件 盘厂组装 订购相应的施耐德开关西门子开关 这样 我们价格持平或者我们价格还低一点 要求柜型prisma 开关施耐德 ANC出去的价格低几个点 原厂柜 少部分说服用户用 必须要求使用Okken ABB3 0 西门子8PT 我们在价格方面有优势 原厂柜 低压开关柜采用固定分隔式柜体 也可采用配有插入式 或者抽屉式相类似功能单元的柜体 低压开关柜及柜内所有元器件和材料应为阻燃或不燃产品 推荐采用以下品牌原厂柜型及元件 电池如何配置更有利 铅酸和胶体首推施耐德品牌电池 铅酸次推汤浅 胶体次推Exid