UPS的性能指标
一般来说，UPS生产厂家为了说明其产品的性能都在产品说明书中指出其产品已达到的某些标准或给出方便用户的指标性能说明，这些往往都在产品指标栏中给出。UPS用户通过阅读产品说明书中的指标栏，就可以很快地了解产品概况，这对选用设备和使用维护都是非常必要的。因此下面对UPS的指标给予简要介绍。
1输入指标
（1）输入电压范围
输入电压这项指标说明UPS产品适应什么样的供电制式。指标中除应说明输入交流电压是单相还是三相外，还应说明输入交流电压的数值，如220V、380V、110V等；同时还要给出UPS对电网电压变化的适应范围，如标明在额定电压基础上±10％、±15％、士20％、±35％等。当然，在产品说明书中也可将相数和输入额定电压分开给出。UPS输入电压的上下限表示市电电压超出此范围时，UPS就断开市电而由蓄电池供电。后备式和互动式UPS的输入电压范围应不窄于176～264V，在线式UPS的输入电压范围如表1-1所示。
表1-1 在线式UPS的输入电压范围
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项目 |
技术要求 |
备注 |
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I类 |
II类 |
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输入电压范围 |
176~264V |
187~242V |
相电压：输入电压范围应根据使用电网环境进行选择 |
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304~456V |
323~418V |
线电压：输入电压范围应根据使用电网环境进行选择 |
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（2）输入频率范围
输入频率范围指标说明UPS产品所适应的输入交流电频率及其允许的变化范围。在我国大陆地区，标准值为50Hz，输入频率范围如50Hz±1Hz、50Hz±2Hz、50Hz±3Hz等，这表示UPS内部同步锁相电路的同步范围，即当市电频率在变化范围之内时，UPS逆变器的输出与市电同步；当频率超出该范围时，逆变器的输出不再与市电同步，其输出频率由UPS内部50Hz正弦波发生器决定。通信用UPS的输入频率范围为48～52Hz。
（3）输入功率因数及输入电流谐波成分
在电路原理中，线性电路的功率因数（power factor）习惯用cosφ表示，其中φ为正弦电压与正弦电流间的相差角。对非线性电路而言，尽管输入电压为正弦波，电流却可能是非
正弦波，因此对非线性电路必须考虑电流畸变。一般定义为
PF=P/S
式中，PF为功率因数；P为有功功率；S为视在功率。
在非线性电路中，若定义基波电流有效值与非正弦电流有效值之比为畸变因数，则电流畸变因数d（distortion）为：
式中，I1，I2，...，In ，分别表示1,2，···，n次谐波电流有效值。若再假设基波电流与电压的相位差为φ，则功率因数PF可表示为：
即非线性电路的功率因数为畸变因数与位移因数（cosφ）之积。
输入功率因数是指UPS中整流充电器的输入功率因数和输入电流质量，表示电源从电网吸收有功功率的能力及对电网的干扰。输入功率因数越高，输入电流谐波成分含量越小，表征该电源对电网的污染越小。在线式UPS的输入功率因数应符合表1-2的要求，输入电流谐波成分应符合表1-3的要求。
表1-2 UPS的输入功率因数
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输入功率因数 |
技术要求 |
备注 |
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I类 |
I类 |
Ⅲ类
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100％非线性负载 |
≥0.99
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≧0.95
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≥0.90
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- |
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50％非线性负载 |
≥0.97
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≧0.93
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≥0.88
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- |
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30％非线性负载 |
≥0.94
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≥0.90
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≥0.85
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一 |
表1-3 UPS的输入电流谐波成分
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输入电流谐波成分 |
技术要求 |
备注 |
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I类 |
II类 |
Ⅲ类 |
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100％非线性负载 |
<5% |
<8% |
<15% |
2～39次谐波 |
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50％非线性负载 |
<8% |
<15% |
<20% |
2～39次谐波 |
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30％非线性负载 |
<11% |
<22% |
<25% |
2～39次谐波 |
2 输出指标
（1）输出电压
①标称输出电压值：单相输入单相输出型UPS或三相输入单相输出型UPS为220V；三相输入三相输出型UPS为380V，采用三相三线制或三相四线制输出方式。用户可根据自已设备所需的电压等级和供电制式选取相应的UPS产品。
②输出电压（精度／范围）：指UPS在稳态工作时受输入电压变化、负载改变以及温度影响造成输出电压变化的大小。对于后备式和互动式UPS，输出电压（精度／范围）应在198～242V范围内。对于在线式UPS，输出电压精度应符合表1-4的要求。
③动态电压瞬变范围：指UPS在100％突加减载时或执行市电旁路供电通道与逆变器供电通道的转换时，输出电压的波动值。UPS动态电压瞬变范围≤5％。
表1-4 在线式UPS的输出电压精度
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项目 |
技术要求 |
备注 |
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1类 |
II类 |
Ⅲ类 |
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输出稳压精度 |
｜S｜≤1%
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｜S｜≤1.5% |
｜S｜≤2%
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等级按照｜S｜的最大值划分 |
④电压瞬变恢复时间（transient recovery time）：在输入电压为额定值，输出接阻性负载，输出电流由零至额定电流和额定电流至零突变时，输出电压恢复到（220±4.4）V范围内所需要的时间。后备式和互动式UPS的电压瞬变恢复时间应≤60ms，在线式UPS电压瞬变恢复时间应符合表1-5的要求。
表1-5 在线式UPS电压瞬变恢复时间
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项目 |
技术要求 |
备注 |
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1类 |
II类 |
Ⅲ类 |
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电压瞬变恢复时间 |
≤20ms |
≤40ms |
≤≤60ms |
- |
⑤输出电压频率：频率跟踪范围（range of frequency synchro）指交流供电时，UPS 输出频率跟踪输入频率变化的范围。UPS的频率跟踪范围应满足48～52Hz，且范围可调。频率跟踪速率（rate of frequency synchro）指UPS输出频率与输入交流频率存在偏差时，输出频率跟踪输入频率变化的速度，用Hz／s表示。UPS的频率跟踪速率应在0.5--2Hz／s 范围内。当工作在逆变器输出状态时频率（稳定度），应不宽于（50±0.5）Hz。
⑥输出（电压）波形及失真度：根据用途不同，输出电压不一定是正弦波，也可以是方波或梯形波。后备式UPS输出波形多为方波，在线式UPS输出波形一般为正弦波。波形失真度一般是对正弦波输出UPS来说的，指输出电压谐波有效值的二次方和的平方根与基波有效值的比值。UPS输出波形失真度技术要求如表1-6所示。
表1-6 UPS输出波形失真度技术要求
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UPS类型 |
负载类型 |
输出波形失真度技术要求 |
备注 |
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后备式和互动式 |
100％阻性负载 |
≤5% |
- |
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100％非线性负载 |
≤8% |
- |
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在线式 |
在线式UPS的类别 |
I类 |
II类 |
Ⅲ类 |
- |
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100％阻性负载 |
≤1% |
≤2% |
≤4% |
- |
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100％非线性负载 |
≤3% |
≤5% |
≤7% |
- |
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⑦输出电压不平衡度（three phase unbalance）：三相输出的UPS各相电压在幅值上不同，相位差不是120°或兼而有之的程度。互动式UPS输出电压幅值不平衡度≤3％，相位偏差 ≤2°。在线式UPS输出电压幅值不平衡度≤3％，相位偏差≤1°。
（2）输出容量
容量是UPS的首要指标，包括输入容量和输出容量，一般指标中所给出的容量是输出容量，是指输出电压的有效值与输出最大电流有效值的乘积，也称视在功率。容量的单位一般用伏安（V·A）表示，这是因为UPS的负载性质因设备的不同而不同，因而只好用视在功率来表示容量。生产厂家均按UPS的不同容量等级将产品划分为多个类别，用户可根据实际需要对UPS进行选型，并留一定的裕量。
（3）输出过载能力
UPS启动负载设备时，一般都有瞬时过载现象发生，输出过载能力表示UPS在工作过
程中，可承受瞬时过载的能力与时间。超过UPS允许的过载量或允许过载时间容易导致UPS损坏。后备式和互动式UPS的过载能力应符合表1-7的要求，在线式UPS的过载能力应符合表1-8的要求。
表1-7 后备式和互动式UPS的过载能力要求
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项目 |
技术要求 |
备注 |
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过载能力 |
≥1min |
过载125％，电池逆变模式 |
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≥10min |
过载125％，正常工作模式 |
表1-8 在线式UPS的过载能力要求
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项目 |
技术要求 |
备注 |
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I类 |
II类 |
Ⅲ类 |
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过载能力 |
≥10min |
≥1min |
≥30s |
125％额定阻性负载 |
（4）输出电流峰值系数
输出电流峰值系数指当UPS输出电流为周期性非正弦波电流时，周期性非正弦波电流的峰值与其有效值之比。UPS输出电流峰值系数应≥3。
（5）并机负载电流不均衡度
并机负载电流不均衡度指当两台以上（含两台）具有并机功能的UPS输出端并联供电时，所并联各台中电流值与平均电流偏差最大的偏差电流值与平均电流值之比。UPS并机负载电流不均衡度应≤5％。此值越小越好，说明并机系统中的每台UPS所输出的负载电流的均衡度越好。
3 电池指标
（1）蓄电池的额定电压
UPS所配蓄电池组的额定电压一般随输出容量的不同而有所不同，大容量UPS所配蓄电池组的额定电压较小容量的UPS高些。小型后备式UPS多为24V，通信用UPS的蓄电池电压为48V，某些大中型UPS的蓄电池电压为72V、168V或220V等。给出该数值，一方面为外加电池延长备用时间提供依据，另一方面为今后电池的更替提供方便。
（2）蓄电池的备用时间
该项指标是指当UPS所配置的蓄电池组满荷电状态时，在市电断电时改由蓄电池组供电的状况下，UPS还能继续向负载供电的时间。一般在UPS的说明书中给出该项指标时，均给出满载后备时间，有时还附加给出半载时的后备时间。用户在了解该项指标后，就可根据该指标合理安排 UPS的工作时间，在UPS停机前做好文件的保存工作。用户要注意的是该指标随蓄电池的荷电状态及蓄电池的新旧程度而有所变化。
（3）蓄电池类型
UPS说明书中给出的蓄电池类型是对UPS所使用的蓄电池类型给予说明。用户在使用或维修以及扩展后备时间时可参考该项说明。
UPS多采用阀控密封式铅酸蓄电池，一方面是因为阀控密封式铅酸蓄电池的性能比以前有较大改善，另一方面则是因为阀控密封式铅酸蓄电池的价格比较便宜。目前，通信用UPS也有采用锂离子电池（磷酸铁锂电池）的。
（4）蓄电池充电电流限流范围
避免充电电流过大而损坏蓄电池，其典型值为10％～25％的标称输入电流。
