发电机组和UPS电源之间的配合问题

近年来，大型数据中心的建设发展迅速，越来越多的大功率UPS将被应用。由于需要控制UPS中使用的电池数量，大功率UPS的储备时间基本为15-30分钟，需要匹配发电机组，为设备提供持续的电源流。基于上述原因，有必要面对大功率UPS与发电机组的匹配和兼容性。以下介绍：

发电机组与UPS之间的合作问题

不间断电源的制造商和用户已经注意到发电机组和UPS之间的合作，特别是整流器产生的电流谐波对发电机组电压调节器、UPS同步电路等供电系统有明显的不利影响。因此，UPS系统工程师设计了输入滤波器并将其应用于UPS，并成功地控制了UPS应用中的电流谐波。这些滤波器在UPS与发电机组的兼容性中起着关键作用。

事实上，所有的输入滤波器都使用电容器和电感来吸收UPS输入端最具破坏性的电流谐波。输入滤波器的设计考虑了UPS电路在满载下固有和最大可能的全谐波畸变的百分比。大多数滤波器的另一个优点是提高带载UPS的输入功率因数。然而，输入滤波器应用的另一个后果是降低UPS的整体效率。绝大多数滤波器消耗大约1%的UPS功率。输入滤波器的设计一直在寻求有利和不利因素之间的平衡。

为了尽可能提高UPS系统的效率，近期UPS工程师在输入滤波器的功耗方面做了改进。滤波器效率的提高，从很大程度上取决于将IGBT(绝缘门级晶体管)技术应用到UPS设计中。IGBT逆变器的高效率导致了对UPS的重新设计。输入滤波器可以吸收某些电流谐波，同时吸收很小一部分有功功率。总之，滤波器中感性因素对容性因素的比率降低了，UPS的体积变小了，效率提高了。然而新问题是UPS与发电机的兼容性又出现了，替代了老问题。

功率因数问题

通常，人们关注UPS电源满载或接近满载的工作状态。绝大多数工程师可以表达UPS在满载下的工作特性，特别是输入滤波器，但很少有人对空载或接近空载时的滤波器感兴趣。毕竟，UPS及其电气系统在轻载状态下的电流谐波影响很小。然而，UPS空载时的工作参数，特别是输入功率因数，对UPS与发电机的兼容性非常重要。

最新设计的输入滤波器在减少电流谐波和提高满载功率因数方面具有良好的效果。然而，在空载或非常小的负载下，特别是那些为了满足5%最大电流失真度的滤波器，衍生出一个非常低的功率因数一般来说，当负载低于25%时，大多数UPS系统的输入滤波器会导致明显的功率因数下降。然而，输入功率因数很少低于30%，一些新系统甚至达到了低于2%的空载功率因数，接近理想的容性负载。

这种情况不影响UPS电源输出和关键负载，市电变压器和输配电系统也不受影响。但发电机不同，发电机工程师知道：发电机大容量负载工作异常，当接入低功率因数负载，典型容量小于15%~20%时，由于系统紊乱，可能导致发电机停机。市电停电后发生这种停机？紧急发电机系统驱动UPS系统负载会造成灾难性事故。关键负载有两个危险：一是发电机需要手动重启，必须在UPS电池放电结束前；二是发电机可能导致系统