UPS是英文 Uninterruptable PowerSupply 的缩写，中文译为“不间断电源”；它是能够实现两路电源之间不间断地相互切换的电气装置。
UPS：利用电池化学能等作为后备能量，在市电断电等电网故障时，不间断地为用户设备提供（交流）电能的一种能量转换装置。
从严格意义上讲，UPS不是一种电源，它不是依靠能量形式的转换来提供电能，它只是提供一种两路电源之间无间断相互切换的机会，这才是UPS的主要设计思想；UPS的价格之所以昂贵，就是贵在这种不间断切换的特点上。
UPS系统组成：一个完备的UPS系统，是由UPS主机、电池、市电（发电机)、后台监控或网络监控软/硬件等单元共同组成的。
UPS的主要作用：
①两路电源之间的无间断相互切换；
②隔离作用：将瞬间间断、谐波、电压波动、频率波动以及电压噪声等电网骚扰阻挡在负载之前，即使电网中的骚扰不影响负载，又使负载对电网不会产生骚扰；
③电压变换作用：输入电压等于或不等于输出电压，如380V/380V，380V/220V，包括稳压作用；
④频率变换作用：输入频率等于或不等于输出频率，如50Hz/50Hz，50Hz/60Hz，包括稳频作用；
⑤提供一定的后备时间：UPS的电池贮存一定的能量，在电网停电或间断时继续供电一段时间来保护负载；后备时间为10分钟、30分钟、60分钟或更长。
①和⑤是保证对负载供电的连续性；②、③和④是保证对负载供电的质量。
UPS的基本拓扑结构：
GB/T7260.3描述了UPS的三种分类方法和拓扑结构：
VFD级-被动后备式(Passive Standby-“Off-line” )：负载的电压V和频率F取决于电网电源(Depends)；电压和频率都没有经过调整。
VI级-线交互式(Line Interactive)：负载的电压V与电网电源无关(Independent)；频率没有经过调整。
VFI级-双转换式(Double Conversion-“On-Line” )：负载的电压V和频率F都与电网电源无关(Independent)；负载的电压和频率都是经过“再生”调整的(re-generated)。
IEC 62040-3/GB 7260.3定义：
（1）被动后备式-VFD(Passive Standby，也称离线式OFF-Line)
组成：充电器，逆变器，电池，滤波器/调压器；
应用：小于2KVA的UPS；
优点：电路简单，价格便宜；
缺点：频率不能调节，切换时有间断。
（2）线交互式-VI (Line Interactive)
组成：静态开关，双向逆变器，电池，旁路开关。
应用：此种配置不太适合中-大功率和为敏感性负载的供电，因为无法进行频率的调节。
优点：电路简单，效率高；
缺点：频率不能调节，动态特性差。
对间断敏感的负载，有另外一种结构的UPS，特别提到静态开关作用（防止逆变器的电流进入电网）。
（3）双转换式-VFI (Double－ Conversion，又称为在线式On-Line)
基本组成：整流器/充电器，逆变器，静态旁路开关，手动维修旁路开关，电池。
逆变器串联在交流输入与负载之间。
通过运行方式，引进旁路的概念。如果市电正常，整理逆变坏，也送不到负载，需要静态旁路，如果故障，引入手动旁路。
应用：在这种配置中，由于使用了静态开关，将负载切换到逆变器所需的时间可以忽略不计；而且，输出的电压和频率完全独立于输入电压和频率。这意味着这种类型的UPS可以被设计作为频率转换器使用。
实际上，这种类型是中大功率的主要配置（10KVA以上）。
注意：这种类型的UPS常常被称作“在线式”，这表示负载由逆变器连续供电而不管交流输入电源的状态如何。
优点：稳压稳频、切换无间断；缺点：价格昂贵。
UPS常用术语：
1、VA & W：UPS 的容量单位，VA 为视在功率，W为有功功率。
2、功率因数（PF）：对一台设备有输入功率因数和输出功率因数两个不同的参数，功率因数绝对值介于0于1之间，它是W（有功功率）与VA（视在功率）之间的比数。输入功率因数越高表明UPS对电网利用效能越高。
从输出端考虑，输出功率因数越高则UPS带载能力越强。
例如：一台UPS的参数为：3000VA/2400W，可以知道输出功率因数为2400W/3000VA=0.8。
3、峰值因数（CF）：指周期波形的峰值与有效值之比。
由于计算机性负载接受正弦波电压 会产生CF（介于2.4-2.6倍的电流），因此，UPS设计时常需能提供CF值3的规格，以满足电脑性负载的应用。
4、输入电压范围：UPS允许市电变化的范围，范围越大说明UPS适应性越好。
5、失真：失真分为波形失真，电压失真等，不论是体积失真，皆以百分比来计算，其失真的大小与谐波、电压、电流以及功率因数有关系。
6、效率（EFFICIENCY）：是输出瓦特数与输入瓦特数之比，若此数越接近1，则显示其效率越好，以在线式UPS而言，一般的效率约为85%~90%之间，即输入1000W，输出约为850W~900W之间，UPS本身即消耗100W~150W的功率；
7、可靠性（MTBF）：用来描述设备平均能正常工作的时间长短的参数，MTBF越大表示该设备的寿命越长。
8、高频机：利用高频开关技术，以高频开关元件替代整流器和逆变器中笨重的工频变压器的UPS俗称高频机，高频机体积小、效率高。
9、工频机：采用工频变压器做为整流器和逆变器部件的UPS俗称工频机，主要特点是主功率部件稳定、可靠、过负荷能力和抗冲击能力强。
10、无功功率：单位是 VA，它不为负载所吸收，因此称为无功功率，它组成了视在功率的另一部分。降低无功功率有利于提高电网的利用率。
11、有功功率：单位是W，是负载真正吸收转换的能量部分，它组成了视在功率的一部分。
UPS的不同运行方式：
单机系统：
优点：系统配置简单，硬件购置成本低；UPS系统得到充分的利用，因为UPS的容量和系统负载的容量接近。
缺点：UPS出现问题时系统的可用性降低。对UPS进行维护时系统将直接切换到市电供电；如果UPS故障，系统没有冗余；多单点故障系统。
串联运行：
提高UPS可靠性的方法－串联热备份：
可由两台不同容量的UPS组成，主机带重要负载，备机带次要负载或不带载；主机到备机的切换无间断。
优点：可靠性高；连接简单。
缺点：不能增容；过载能力不能增大；UPS不能充分利用。
并联运行：
提高UPS可靠性的方法-直接并联。
由2到4台单机型UPS组成，每台UPS具有各自的静态旁路，可实现：
并联冗余；并联增容。
优点：并联简单；不增大占地；价格适当；负载均分。是目前使用最多的运行方式。
公共旁路并联运行：
提高UPS可靠性的方法-公共旁路并联。
由2到6台同等容量的并联型UPS组成，采用大容量的公共静态旁路开关柜，以便实现：并联冗余；或并联增容。
优点：公共旁路过载能力大；可靠性高。
缺点：占地面积稍大；价格较贵。
UPS的配置方法：
个案中涉及到UPS配置的基本问题：
1.负载容量-决定配多大的UPS，多少台UPS；
2.负载的重要程度-决定UPS运行和配电方式；
3.所需要的后备时间-决定配置多大的电池；
4.对某些指标的特殊要求-决定UPS型号的选择或选项；
5.对某些性能或功能的特殊要求-决定配置哪些选项；
6.与UPS项目有关的工程(机房建设、配电建设、系统监控……)。
-决定自己独立完成或合作完成此项目。
1 UPS容量的确定：
1 ）用户直接提出容量需求
可配置单机满足容量需求，可配置并机满足更大容量的需求。
2）用户只告诉你负载容量
认真了解实际负载量，并按高出负载的容量配置UPS。
高出的比例视负载性质决定1：1.2(1.3、1.5、2、2.5）
例：计算机类负载按1：1.3或1：1.4配置UPS；电动机类负载按1：2或1：3配置UPS。
2 负载的重要程度
1）单机：对重要程度一般的用户，可配置一台单机；例如对可以有计划停电或可以临时决定停电的用户。
2）并机：对单机无法满足容量需求的用户，用并机提高供电容量
3）冗余并机：对不允许停电或停电会造成经济、政治、社会各方面严重影响；和损失的用户需要配置冗余并机系统，提高供电可靠性
4）单机或并机双总线供电、分布冗余方式供电：用于对供电可靠性极高，对供电无理论单一故障点的需求单位。
案例
例：做一个UPS配置方案。
项目背景：山西某铁路段道路控制系统，此系统不是一般的运输调度而是对火车运行道路的控制。其负载设备是多台单电源服务器，总负载容量接近30KVA。设计单位要求提供UPS配置方案。
1 重要性判断－此项目比较重要，因为山西铁路线路繁忙，如控制系统瘫痪会发生撞车事故。
2 UPS系统采用冗余并机可以满足供电安全要求。
3 UPS容量选择2台40KVA。
UPS中的电池：
UPS的额定直流电压可能是360、384……
知道了直流电压就知道应配多少只电池
电池可能需要1组、2组……
多组并联是为延长后备时间：
12V电池只数＝额定电压/12；2V电池只数＝额定电压/12×6。
例1台Galaxypw UPS，每串电池由多少只12V，电池组成。
计算 384/12=32只。
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