上海UPS不间断电源在市电供电时输出稳频吗

在国家标准中，市电电压频率的稳定性为50Hz0.2Hz；小电厂输出电压频率稳定度的规定是50Hz0.5hz，目前电网电压频率实际稳定度已经达到50Hz0.1hz，如果按0.2Hz计算，其相对稳定度为
这种稳定性一般频率计不易测量，给人一种UPS输出电压和频率稳定的误解。任何在如此好的市电频率率稳定度下运行的UPS(包括备用UPS)必然会表现出电压频率稳定的性能，这将为UPS输出电压频率稳定的宣传者提供“证据”。其实这是一种错觉。

2022-12-19 21:38:21

这不是问题，但其实已经成了问题，影响了相当一部分人的思想。这些人都认为上海UPS不间断电源由市电供电时输出电压和频率稳定。其实相当一部分人并不知道“UPS输出电压频率稳定”这句话的条件，只是凭“印象”这么认为。不仅部分用户这么认为，就连部分厂商也有这样的困惑概念。比如有厂商对用户说，他的UPS输出频率稳定，当输入电压频率变为50Hz 3 Hz时，他的UPS输出电压频率依然稳定在50Hz。目前仍有不少UPS的宣传页上写着“UPS输出电压频率稳定”。
1“UPS输出是稳定的电压和频率”的误解来源
在国家标准中，市电电压频率的稳定性为50Hz0.2Hz；小电厂输出电压频率稳定度的规定是50Hz0.5hz，目前电网电压频率实际稳定度已经达到50Hz0.1hz，如果按0.2Hz计算，其相对稳定度为
这种稳定性一般频率计不易测量，给人一种UPS输出电压和频率稳定的误解。任何在如此好的市电频率率稳定度下运行的UPS(包括备用UPS)必然会表现出电压频率稳定的性能，这将为UPS输出电压频率稳定的宣传者提供“证据”。其实这是一种错觉。
UPS 2的输出频率**输入是零切换的基本条件
UPS的输出不仅要**输入频率，还要和输入同相，这就叫锁相。只有这样，负载才能在市电和UPS逆变器之间平滑切换。频率就像图1中运动员的步速一样，比如运动员每秒跑50步，为了方便理解，假设每一步平均1米。
如果前面的运动员加快速度，变成每秒53步，而后面的运动员仍然保持每秒50步的速度(稳定的频率)，两者之间的距离就会越来越远，手里的接力棒(负重)永远不会交给前面的运动员(无法实现切换)。后者只有加快步伐(追踪)才能追上前者，到达两者都够得着的位置(锁相)，把接力棒传给前者(切换)。在交接力棒的瞬间，两位运动员同时握住接力棒(零切换)。后者放手后，接力棒已经传给前者，切换过程完成。
3**率
UPS手册中有这样一个指标：**率，1 Hz/s，表示频率**的速度。比如图1中，前面的运动员增加到每秒53步(假设每一步都是1Hz)，后面的人要想追上前者就必须加快步伐。1Hz/s意味着后者为了追上前者，将自己的步速提高到每秒54步，比前者快一步。1Hz/s的**速率似乎成了一个通用指标。不能快一点或者慢一点吗？如果太快，频率会不稳定。例如，在上面的例子中，后者将步速提高到55步/秒。如果后者落后前者3m，后者在**秒追上前者2m，还剩1m，然后在第二秒追上前者2m，结果超过前者1m。这时，为了等待前者，前者必须减速2m/s，结果在下一秒落后1m，从而出现所谓的“振荡”现象，使输出变差。如果**速度太慢，响应会很慢。在切换的情况下，由于**速率太慢，**锁相没有完成，这将影响切换的定时。这也是基于很多厂商的长期实践，证明1Hz/s的**速率更合理。如果有特殊需要，设计**速率也不是不可能，在设计上并不难。从理论上讨论了**速率和不间断电源的“输出稳频”问题。UPS有三个基本功能：稳压、滤波、不间断。UPS除了是变频器(输入输出频率不同)外，还必须在允许的输出频率窗口内(一般为50hz2.5 ~ 3hz)以输入电压频率进行**锁相，两者差值越小越好。输入输出频率越一致，切换越平滑，越容易实现零时间切换。如果输出频率稳定，即不**输入频率，如图2所示，那么当输入频率增加到53Hz，输出频率仍然稳定在50Hz时会发生什么？如果在某个时刻(t=0)，输入和输出电压波在0处重合，从这一点开始，**半波将有一个相位差，即：。
(53Hz-50Hz) 360(50 2)=10.8
第二个半波的相位差将增加到21.6.那么在180 10.8=16.7个半波之后，也就是大约8个周期之后，两个电压就会相差180。此时电压的瞬时值刚好为正300 V和负300V，峰峰值达到600V，此时如果因为某种原因(如过载200%)需要立即切换，但此时电路会因为不同步而拒绝切换，但只有**同步后才能切换。根据一般UPS的**能力(1Hz/s)，切换前需要500ms。由于变频器因严重过载在500ms前已经停止工作，无电源500ms内负载将瘫痪，给用户造成重大损失。当然也有一些UPS设置了应急措施，就是这种情况下有一个小于5毫秒的强制开关。
因为UPS必须在指定范围内**输入频率，所以输出频率不能稳定。但有意思的是，一方面有UPS业务员宣传他的“UPS输出稳压稳频”，另一方面又在用户说明书中明确写着“**速率1Hz/s”，说明他还没有搞清楚**和稳频的关系。
为什么UPS由市电供电时输出电压频率稳定？事实上，这是由于市电电网的高精度。另一方面，UPS手册中写的频率稳定性多指电池供电模式下工作的指标，意义不大，但容易造成误解。但是在上海UPS不间断电源前安装发电机时，其输出不会稳定频率，因为发电机的频率变化往往伴随着电压变化，一旦频率超标，往往伴随着电压超标，所以切换问题会更加严重。