由高頻雙變換串并聯(lián)補(bǔ)償電路組成的UPS(Delta變換技術(shù))的輸入電流諧波成分最多也在5%以下，而且與UPS輸出負(fù)載的性質(zhì)無(wú)關(guān)。
(3)輸入電流的諧波成分
當(dāng)系統(tǒng)對(duì)輸入功率因數(shù)限制較嚴(yán)格時(shí)，還可以與UPS不間斷電源配套使用有源濾波器，它同樣可以在很大的輸入電壓和負(fù)載范圍內(nèi)把輸入功率因數(shù)提高到0 99(參看第4章第5節(jié))。
電力部門(mén)對(duì)用電設(shè)備的輸入功率因數(shù)是有要求的，特別是大功率用電設(shè)備，其輸入功率因數(shù)應(yīng)在0 95以上，當(dāng)不滿(mǎn)足要求時(shí)，就必須配置無(wú)源或有源功率因數(shù)補(bǔ)償環(huán)節(jié)和設(shè)備。如果叨，S的AC仍C變換器由6脈沖整流改為12脈沖整流，并配置相應(yīng)的電感電容濾波環(huán)節(jié)，可將這類(lèi)UPS的輸入功率因數(shù)在設(shè)計(jì)額定負(fù)載時(shí)提高到0 95以上，但整機(jī)成本要增加20%左右。當(dāng)叨?S輸出負(fù)載量低于設(shè)計(jì)額定值時(shí)，其濾波功能就要明顯地降低，而且當(dāng)輸入電壓波形失真過(guò)大時(shí)，可能會(huì)引起輸入濾波環(huán)節(jié)的振蕩，危及UPS主機(jī)和電網(wǎng)的安全。
各種電路結(jié)構(gòu)形式的UPS的輸入功率因數(shù)也不同，后備式和線(xiàn)交互式UPS的輸入功率因數(shù)等于UPS輸出負(fù)載的功率因數(shù)。當(dāng)市電正常時(shí)，它們的調(diào)壓環(huán)節(jié)不具備功率因數(shù)調(diào)控功能，但它本身也不對(duì)電網(wǎng)增加功率因數(shù)的失真。傳統(tǒng)雙轉(zhuǎn)換式UPS的輸入端AC仍C變換器是可控整流濾波電路，由于高次諧波的影響，其輸入功率因數(shù)很低，滿(mǎn)載時(shí)只有0 8左右，而且與皿?S輸出負(fù)載的性質(zhì)無(wú)關(guān)。在輸入端配置了12脈沖整流環(huán)節(jié)和1I次濾波器的UPS，在滿(mǎn)負(fù)荷情況下輸入功率因數(shù)可提高到0 95，在輸入端采用了高頻整流PFC(高頻機(jī))的傳統(tǒng)雙轉(zhuǎn)換式UPS以及由高頻變換串并聯(lián)補(bǔ)償電路構(gòu)成的UPS(Delb變換技術(shù)，它的串聯(lián)變換器是一個(gè)理想的正弦波電流源，實(shí)際上等效為一個(gè)典型的功率因數(shù)校正電路)，輸入功率因數(shù)都很高，在很大的輸入電壓和負(fù)載范圍內(nèi)都可達(dá)到0 99，而且與UPS輸出負(fù)載性質(zhì)無(wú)關(guān)。
UPS作為供電系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，同時(shí)又是電網(wǎng)的負(fù)載，因此與其他負(fù)載一樣，它的輸入功率因數(shù)同樣是衡量它是否對(duì)電網(wǎng)形成在污染的一項(xiàng)重要的電性能指標(biāo)。輸入功率因數(shù)低，就意味著它在從電網(wǎng)吸收有功功率的同時(shí)，還要吸收較多的無(wú)功功率，其結(jié)果是增大系統(tǒng)的配置容量，影響系統(tǒng)的供電質(zhì)量，降低UPS的工作效率，增大UPS系統(tǒng)的運(yùn)行成本。如果配置一臺(tái)輸入功率因數(shù)為0 8，輸入功率為lOOk諷的UPS，在UPS輸出滿(mǎn)負(fù)荷的情況下，叨冶要從電網(wǎng)吸收8OkW的有功功率，同時(shí)還要吸收6OkW吹的無(wú)功功率，那么就需要對(duì)該系統(tǒng)配備至少150k諷的用電容量。如果用柴油發(fā)電機(jī)供電，就需要2一4倍容量的柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，當(dāng)然配電設(shè)備(開(kāi)關(guān)、變壓器和傳輸?shù)?的容量和成本也要大幅度地增加。
(2)1UPS輸入功率因數(shù)
基于以上原因，對(duì)于那些電網(wǎng)電壓波動(dòng)范圍過(guò)大的地區(qū)，最好在UPS前級(jí)配置適當(dāng)?shù)慕涣鞣�(wěn)壓設(shè)備。
UPS廠商提出的可靠性指標(biāo)肋朋F@實(shí)際上是包括轉(zhuǎn)靜態(tài)旁路供電的，叨?S不能轉(zhuǎn)旁路時(shí)，其可靠性指標(biāo)要低得多，例如帶轉(zhuǎn)旁路功能的UPS的MTBF值是10萬(wàn)小時(shí)，當(dāng)該UPS不能轉(zhuǎn)旁路時(shí)，其M朋F值通常只有3萬(wàn)小時(shí)左右。
對(duì)于大功率UPS，電池充電電壓直接取自整流器輸出的直流母線(xiàn)電壓，當(dāng)電網(wǎng)輸入電壓過(guò)低時(shí)，就無(wú)法保證向電池提供足夠的浮充電壓，電池實(shí)際上處在放電狀態(tài)，因此就不能保證有足夠的儲(chǔ)各能量。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障轉(zhuǎn)電池逆變工作狀態(tài)時(shí)，也就不能保證所需要的不停電備用時(shí)間。
特別應(yīng)該提示的是，當(dāng)輸入電壓處于上下極限值時(shí)，例如超過(guò)士10%，UPS就會(huì)失去轉(zhuǎn)旁路運(yùn)行的功能。其原因是，為了確保UPS在執(zhí)行主交流市電逆變供電和市電旁路供電的相互轉(zhuǎn)換過(guò)程中對(duì)負(fù)載的供電不會(huì)出現(xiàn)中斷，兩種輸出方式在轉(zhuǎn)換過(guò)程中是存在供電重疊時(shí)間的，如果市電電壓過(guò)低或者過(guò)高，就會(huì)在UPS逆變輸出與旁路輸出之間出現(xiàn)過(guò)大的電壓差而產(chǎn)生過(guò)大的環(huán)流，這會(huì)損傷逆變器并對(duì)系統(tǒng)形成干擾，所以UPS通常把轉(zhuǎn)旁路時(shí)的輸入電壓范圍限定在兵士10%，這也是負(fù)載通常所能接受的電壓范圍。對(duì)于一個(gè)允許輸入電壓范圍在士20%一士30%的UPS，當(dāng)輸入電壓幅值超過(guò)士10%時(shí)會(huì)失去轉(zhuǎn)旁路的功能，進(jìn)入系統(tǒng)異常運(yùn)行狀態(tài)。在這種情況下，一且負(fù)載過(guò)載、逆變器故障或者機(jī)內(nèi)環(huán)境溫度過(guò)高，UPS就執(zhí)行"自動(dòng)關(guān)機(jī)"操作，使負(fù)載供電中斷;或者執(zhí)行有間隙的轉(zhuǎn)市電旁路供電，即先斷開(kāi)逆變器輸出，再接通市電旁路開(kāi)關(guān)，使負(fù)載供電中斷時(shí)間在100ms以上，并且在轉(zhuǎn)換前后出現(xiàn)電壓幅值的突變，這顯然是負(fù)載所不允許的。
當(dāng)市電輸入電壓幅值接近輸入電壓額定幅值時(shí)，UPS不間斷電源的整流器(特別是PFC高頻整流器)和逆變器都工作在設(shè)計(jì)最佳狀態(tài)，而輸入市電電壓過(guò)高和過(guò)低時(shí)，都會(huì)加大整流器的負(fù)擔(dān)，UPS設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮到市電偏差極限時(shí)整流器和逆變器的功率余量(包括功率管的電壓電流容量、電容器的容量和耐壓、輸入斷路器的電流限值和導(dǎo)線(xiàn)容量等)。當(dāng)輸入電壓范圍過(guò)大時(shí)，成本必然會(huì)大大提高，況且即使有足夠的功率余量，當(dāng)UPS工作在輸入電壓偏差極限時(shí)，因工作狀態(tài)的惡化，UPS的運(yùn)行效率和可靠性以及使用壽命等也會(huì)明顯降低。
電網(wǎng)電壓幅值的實(shí)際變化范圍隨電網(wǎng)供電容量的大小、輸配電設(shè)備質(zhì)量的好壞、用電負(fù)載量的大小等條件的不同而有很大的差別。在供電條件較好的城市和工業(yè)區(qū)，變化范圍通常限制在士15%左右，而在供電條件較差的農(nóng)村和邊遠(yuǎn)地區(qū)，變化范圍要大得多，有時(shí)甚至達(dá)到20%一30%。通常人們認(rèn)為UPS的輸入電壓范圍越大越好，這樣可以在市電電壓波動(dòng)時(shí)減少UPS轉(zhuǎn)換到電池供電的次數(shù)，延長(zhǎng)電池壽命，但輸入電壓范圍過(guò)大時(shí)，也會(huì)提高UPS成本并降低運(yùn)行效率及可靠性。
當(dāng)電網(wǎng)電壓幅值的變化范圍超過(guò)UPS的設(shè)計(jì)值時(shí)，與負(fù)載過(guò)載一樣，UPS變換器進(jìn)入超常工作范圍，必須轉(zhuǎn)電池逆變工作狀態(tài)。此范圍的設(shè)計(jì)值越大，在電網(wǎng)電壓幅值變化的過(guò)程中，UPS轉(zhuǎn)換到電池逆變工作的次數(shù)就越少，電池就有更多的時(shí)間處在容量充足的備用狀態(tài)，一旦電網(wǎng)電壓大幅度跌落或者供電中斷時(shí)，UPS才能有效地發(fā)揮不停電供電的功能。
這是一項(xiàng)能代表UPS性能優(yōu)劣、產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中必須明確的重要電性能指標(biāo)，它代表著UPS變換器對(duì)輸入電壓偏離正常值時(shí)的調(diào)控能力，同時(shí)也可反映UPS的輸出容量和容量余量。
(1)容許電網(wǎng)電壓幅值變化的范圍
對(duì)電網(wǎng)環(huán)境的適應(yīng)能力是UPS設(shè)備最重要的功能，是它能否推廣使用的首要因素，在這方面的電性能指標(biāo)主要有以下兒個(gè)。
UPS對(duì)電網(wǎng)環(huán)境的適應(yīng)能力。