UPS基础知识及竞争分析

1、1施耐德施耐德UPS基础知识和竞争分析基础知识和竞争分析2015.04.29SE团队团队2目录目录 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3基础知识基础知识-UPS供配电系统构成供配电系统构成UPS不间断电源不间断电源低低压开关柜压开关柜电池电池低低压开关柜压开关柜稳定的纯净的不间断的220/380V交流电4基础知识基础知识-电学电学电压 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

2、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5基础知识基础知识-电学电学120UB120 12022QPS无无功功功率功率有有功功功率功率视视在功率在功率单相交流电电压L1L2L3N三相交流电：相电压2

3、20V，线电压380V电压电压uiUIE EU UR RI Ir r6基础知识基础知识-IT设备开关电源模块对输入交流电的需求设备开关电源模块对输入交流电的需求7基础知识基础知识-IT设备开关电源模块对输入交流电的需求设备开关电源模块对输入交流电的需求8基础知识基础知识-七种类型的市电电网的问题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9基础知识基础知识-UPS电源分类（按照电气变换原理）电源分类（按照电气变换原理）直流交流后备（后备（Back）线交互式（在线互动，线交互式（在线互动，smart）双变

4、换在线式（双变换在线式（G7000，SURT）Delta变换在线式（变换在线式（MW）10基础知识基础知识-UPS电源其他分类方式电源其他分类方式小功率：200KVA G7K,G6K,MW按照应用场合分数据中心应用：Symmetra PX,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220V DC，直接连接到电厂的直流电系统，无独立电池。Pwi系

5、列机架式：SURT，SY LX，SY PX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：SY PX,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220V DC，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,G7K

6、3电平：Symmetra PX,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UPS11基础知识基础知识-UPS指标参数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

7、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12基础知识基础知识-UPS所遵循的标准及相关证书所遵循的标准及相关证书w认证证书认证证书ISO9001 ：设计生产销售服务设计生产销售服务ISO14001：环保环保ROHS/WEEE指令（电子废弃物管理办法）指令（电子废弃物管理办法）独立实验室认证独立实验室认证：节能、：节能、TUV、泰尔、泰尔w满足国际与国家标准满

8、足国际与国家标准IEC60146 ：UPS性能及安全性能及安全IEC60950 ：UPS安全安全IEC61000-2-2 ：低频传导干扰低频传导干扰IEC61000-3-2 和和-3-4：小于等于小于等于16A和大于和大于16A的谐波干扰的谐波干扰IEC61000-3-5 ：电压波动干扰电压波动干扰IEC61000-4-2 ：抗静电放电抗静电放电IEC61000-4-3 ：抗射频磁场抗射频磁场IEC61000-4-4 ：抗瞬态电冲击抗瞬态电冲击IEC61000-4-5 ：抗浪涌能力抗浪涌能力w国际和国家对应标准国际和国家对应标准国国家标准家标准GB 7260.1 = IEC 62040 1国家

9、标准国家标准GB 7260.2 = IEC 62040 2国家标准国家标准GB/T 7260.3 = IEC 62040 -3wUPS的中国行业标准的中国行业标准YD/T 10952008 信息产业部信息产业部“通信用不间断电源通信用不间断电源-UPS”13基础知识基础知识-UPS供配电系统常用架构供配电系统常用架构1N 串联串联 并联并联 2N14基础知识基础知识-UPS供配电系统常用架构供配电系统常用架构2分布式备用冗余分布式备用冗余 带带STS的分布式冗余的分布式冗余 不带不带STS的分布式冗余的分布式冗余15WS-G40.5kV气体绝缘开关柜DNF740.5kV空气绝缘开关柜PIX12

10、24kV空气绝缘开关柜PIX5501224kV空气绝缘开关柜Premset12kV屏蔽式固体绝缘开关柜RM6324kV气体绝缘环网开关柜SM67.124kV空气绝缘环网开关柜SCBH152002500kVA非晶合金干式变压器SCB10/SCB113153150kVA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Galaxy VM/PWi固定功率固定功率UPSGalaxy300/5500Galaxy7000/6000Galaxy9000固定功率UPSBLOKSET6300A低压开关柜Symmetra MW模块化UPSSymmetra PX模块化U

11、PSPrisma iPM4000A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RACK PDURACK PDUiBusway智能母线系统i-Line母线槽施耐德施耐德UPS供配电系统整体解决方案供配电系统整体解决方案162015 UPS offer产品分类产品分类产品系列产品系列PhPh额定功额定功率（率（ KVA ）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28固定功率固定功率

12、UPS电源电源模块化模块化UPS电源电源类模块化类模块化UPS电源电源基础知识基础知识-三相大功率三相大功率UPS电源技术分类电源技术分类29整机由功率部件，控制电整机由功率部件，控制电路板，滤波电容、电感和路板，滤波电容、电感和升压变压器等构成。升压变压器等构成。系统内包含逆变器输出升系统内包含逆变器输出升压变压器。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。固定功率固定功率UPS电源之工频机电源之工频机30固定功率固定功率UPS电源之高频机电源之高频机 整机由功率部件，控制电路板，整机由功率部件，控制电路板，滤波电容电感等构成

13、。滤波电容电感等构成。 由于在整流器部分具有由于在整流器部分具有DC/DC直流升压环节，使得不需要在直流升压环节，使得不需要在逆变器部分采用逆变器部分采用AC/AC交流升交流升压的升压变压器。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。31高频机和工频机故障率高频机和工频机故障率32模块化模块化UPS电源电源 多台小功率多台小功率UPS形成的形成的N+X并机系并机系统。统。 单个功率模块故障时自动退出系统，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。余下模块继续并机

14、输出。 高端产品可在线更换或扩容功率模高端产品可在线更换或扩容功率模块，甚至块，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。内部电内部电池池模块模块外部电池外部电池电池开关电池开关静态旁静态旁路路模块模块输入部分输入部分输出部分输出部分功率模功率模块块33类模块化类模块化UPS电源电源 多台小功率模块组件形成的多台小功率模块组件形成的N+0系统。系统。 单个功率模块组件故障时系单个功率模块组件故障时系统立即切换到静态旁路。统立即切换到静态旁路。 不可以在线更换或扩容功率不可以在线更换或扩容功率模块。模块。 必须厂家专业人员进行维修。34基础知识基础知识

15、-三相大功率三相大功率UPS电源技术分类电源技术分类UPS类型类型描述描述研发目的研发目的单机冗余类单机冗余类型型多机并联多机并联 成本成本可用性可用性建议应用建议应用固定功率固定功率UPS每台UPS由一套零散的部件构成。固定功率输出。高可用性、高性能、高效率1+0可最多外部9台并机中高建议不进行4台以上并机使用。4台要采用集中静态旁路的架构。适用于要求高可用性的各种规模数据中心和关键电源领域。模块化模块化UPS每台UPS由多个UPS模块并联构成，可热插拔在线更换和扩容。输出功率可按需配置。在线扩容、高可用性、高可维护性N+X可最多内部20个模块外部4台并机高高不建议再外部并机使用。适用于要求

16、灵活在线扩容、可用性高、维护简单的数据中心场合。要注意高低端模块化UPS的巨大差异。适用于企业级别数据中心和部分关键电源行业。类模块化类模块化UPS每台UPS由多个UPS模块组件并联构成，固定功率输出，不可在线更换及扩容。低成本，高密度，高性能N+0可最多外部5台并机低低不建议3台或以上并机，适用于低成本、可用性要求一般的场合，例如IDC等，不适用于关键电源领域。35选择什么类型的大功率选择什么类型的大功率UPS电源呢？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I

17、DC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。36基础知识基础知识-高频机与工频机高频机与工频机可控硅整流器可控硅逆变器可控硅整流器GTR逆变器可控硅整流器IGBT逆变器IGBT升压整流器IGBT逆变器第一代第二代第三代第五代IGBT整流器IGBT逆变器第四代通常将使用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-PFC DC/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

18、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UPS37 = 30 = 30 180 0 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。53 金融以及其他行业：- 打包方式比较灵活。- 代理商投

19、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？ 评分标准常用打法常用打法(没有杀手锏，只有做到极致没有杀手锏，只有做到极致)54输入输出配电柜是否与输入输出配电柜是否与UPS一起打包一起打包 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%（

20、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。55原厂柜原厂柜施耐德施耐德施耐德北京中压电器有限公司：施耐德北京中压电器有限公司：OKKENOKKENABBABB厦门厦门ABB低压电器有限公司低压电器有限公司: MNS 3.0MNS 3.0西门子西门子西门子工厂

21、自动化工程有限公司西门子工厂自动化工程有限公司: SIVACON SIVACON S8 8PT 8PVS8 8PT 8PV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：56电池如何配置更有利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Exide。 选择对G7K有利的后备时间和电池系列。 如果电池组离UPS距离远时，将电池电缆也放在一个包内。APL电池电缆更多，更粗，价格贵。57PX500，MW怎么样？怎么样？ 模块化UPS我们具有绝对的技术优势。

22、 如果碰到华为，我们就改推固定功率 PX500，MW本身是包括配电的。如果把配电与UPS捆绑在一起招标，我们不一定会有价格劣势。58招标文件核心内容功能配置参数指标评分标准资格资质及认证59UPS电源发展趋势60模块化，高频机模块化，高频机高效率，高可用，低成本高效率，高可用，低成本61三相大功率三相大功率UPS的新技术动向的新技术动向1. 超级旁路工作模式，切换时间0ms。运行在旁路，逆变器作为有源滤波器工作。高性能指标。2. 并机系统的休眠模式。3. 单机和并机的假负载测试功能。控制逆变器与旁路的相位差，从而控制电压差，使得逆变器与旁路之间出现环流。模拟任意性质和大小的负载。4. 四电平逆变器技术，效率高达96.5%，高可用性。5. 全自动操控系统。62超级高效：在超级高效：在25% 100%25% 100%负载率下，负载率下， 双变换模式双变换模式96.5%96.5%ECO旁路模式下整机效率高达旁路模式下整机效率高达99%99%E-Conversion旁路模式：效率达旁路模式：效率达98.5%98.5%，逆变器相当于有源