河北先控捷联电源设备有限公司的UPS系统

CMS系列工业级模块化UPS电源，是先控电源遵循“节能、绿色、环保”的新概念而推向市场的一款高端模块化UPS产品；该系类产品可应用在政府机关、军队、通信、电力、交通、广电、金融、税务、医疗、教育、科研、企业、石化、工矿等领域。CMS系统容量范围为50KVA~640KVA，同时还可实现系统多台并联，使系统最大容量可扩展至2560KVA。

其系统是由监控模块、静态开关模块、功率模块构成和标准配电柜构成。各个模块间均可实现“在线热插拔”和“完全的故障隔离”。同时，功率模块还采用无主从并联和多级分散式控制技术，避免了模块间的运行瓶颈。

系统对于电池具有完善的管理功能，包括电池自放电功能、自动均浮充转换功能、温度补偿功能、精确检测电池剩余容量和自动均流功能，可保障电池的长期健康运行。此系统还具备了多种保护功能和通讯功能，用来方便用户对设备的管理，同时也极大降低了设备的投资、运营和维护成本。 IMS系列电力用型模块化UPS电源，是先控公司针对通信和电力行业的设备现状，推出的一款隔离型模块化UPS电源产品，系统由监控模块、静态开关模块和功率模块和标准机柜构成。各个模块间均可在线热插拔，同时功率模块采用无主从并联、多级分散式控制技术，无运行瓶颈、性能可靠。多种通讯接口和强大的监控软件，可实现用户的远程监控。

统容量范围为36KVA~120KVA。并可随需设定为3/1或3/3的进出线方式。该产品在直流后备电池的选择方面，完全符合通信、电力行业的直流电压等级和规范要求，既可直接配接通信用户的48V直流后备电源和电力用户现有的220V、110V的直流后备电源，以节省用户对电池的投资和维护，也可单独配置电池组。

此产品的防护等级依照IP30的标准设计，在功率模块上使用交流隔离变压器作为标准配置，以隔绝外界冲击对UPS系统或负载可能的破坏；同时，在元器件选用上，采用符合工业级要求的高标准元器件并经过严格的检测程序，特别适用于工作环境和电网条件相对恶劣的场所。 ECMS系列嵌入式模块化UPS电源，是先控公司研制的一款适用于中小功率的UPS产品，其满足分散供电要求，安装于标准的19英寸机柜中，也可以单独使用。ECMS引用高科技技术作为电源保护新概念而推向市场的绿色模块化UPS。它是一款高密度、低成本的小功率模块化UPS，其具备的优势不仅仅是智能型的电源保护系统，除了包含传统UPS的整流、滤波、充电、逆变器的装置外，还采用了平均电流控制整流技术、顺位主从同步控制技术、多级分散式控制技术和三阶正弦波逆变的新型概念技术，在降低运行维护成本的同时可提供高效率、灵活机动性及可靠性。它具备优异的输入、输出等各项性能指标，是目前业内体积最小、效率最高、功率密度最大的产品，并具有极高的性价比 。

全数字智能一体化不间断电源 DSP系列机架式UPS为高功率密度数据中心、银行和安全系统制造过程控制系统、零售售货机系统、电信/VoIP设备等场所提供高级电力保护：提供清洁的连续电力支持， 保护关键设备和应用程序免受电力引起的停机、数据丢失及过程中断的影响。

DSP系列机架式UPS采用高频在线式双变换技术，控制电路采用DSP芯片控制，减少了电路规模，同时也提高了设备的可靠性和性能指标。系统可以实现机架式和塔式两种形式灵活安装，采用LED屏可清楚的反应工作模式、负载量、电池剩余容量等信息。同时监控屏幕可自由旋转，方便设备机架式和塔式两种形式的安装。其系统容量范围1KVA~20KVA。

DSP系列机架式UPS具有并机功能，电源交流输出可以并联工作，电源模块可组成N+1冗余系统保障了用户的数据安全。 DSM系列UPS系统为关键负载提供电源保障，其性能指标可以满足各种场所使用，主要应用于：金融、交通运输、广电、数据处理中心、医疗、通讯、电子商务等关键场所。

DSM系列UPS是一款高频双变换在线式UPS系统，其设计思路，控制技术用来保护一系列负载，让负载运行安全可靠。其系统容量范围为30KVA~120KVA，并且可以实现6台系统并联使用，以匹配随业务需求增长的动态负载。该系列UPS具有0.9的输出功率因数，确保UPS带载能力更好，能够适应负载的变化。同时，逆变器的设计容量很大，可保证115%（PF0.8）负载长时间工作。电源启动时具有延时功能，可以减少对前端供应设备的冲击，降低发电机等供应设备的过载。具备多种充电模式，独有的“试充电再充电”功能，可避免在更换电池后，电池电压的不一致性问题，保证电池充电均衡，统一电池的整体性。多种智能通讯方式，可以实现远程管理功能，从而达到无人值守。 DSL系列是先控公司推出的一款双变换在线式UPS系统。其应用范围很广，可用于通信行业，工业级用户，电子医疗，金融等多领域应用。

其系统容量范围为100KVA~800KVA，DSL系列UPS为负载提供高可靠性的电源保障，该系列产品可以随用户的业务扩大进行扩展，基础系统可以扩展至8个模块，无需浪费初始投资；该UPS系统的器配有输出隔离变压器，保证了负载在任何情况下都会免受市电的干扰，同时，该系统整流器采用了先进的IGBT高频技术，输入电流谐波小于3%，输入功率因数大于0.99，对电网的污染几乎为零。

此系统可以配置多种电池类型如：封闭电池、通气孔蓄电池、镍镉蓄电池等，同时可以选择不同的充电方案来满足不同电池的充电要求；UPS系统还具有高短路和超强的过载能力，保障110%负载正常运行60分钟。

另外，系统可以配置多种应用方案，如双总线、动态系统扩张等先进的组态方案，通过这些配置方案可以更好地体现出系统的高可用性和可维护性。 新一代DPS系列智能型高压直流（HVDC）供电系统，是先控根据多年的模块化UPS系统设计制造经验，自主研发的一款直流模块化UPS系统，系统输出容量分别为240V600A、240V1000A、336V400A和336V600A。

该系统的三相有源功率因数校正技术和DC-DC变换技术，均采用全数字DSP控制技术；其DC-DC功率电路使用三电平串联谐振软开关技术，工作频率高达300KHz，具有可靠性高、可用性高、可维护性高、效率高等优点，监控系统功能全面，对电池的管理、电池的巡检、电池的维护等各功能都是采用直流系统中科学、先进的方式进行 ，同时直流系统配有标准的通讯接口，方便实现系统与其它设备的对接，因此DPS系列高压直流电源系统是保障通信机房数据设备不间断供电的选择。

电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电这五个环节所组成的电能生产、变换、输送、分配和消费的整体，每个环节均有可能产生谐波。

(1) 发电

发电机由于三相绕组在制作上很难做到绝对对称，铁芯也很难做到绝对均匀一致，因此会产生谐波。

(2) 变电

变电系统中谐波的来源主要有两个：电力变压器(见下述分析)和换流站(存在于HVDC系统中)。

在高压直流输电(HVDC)系统中，

电能从三相交流电网的一点导出，在换流站转换成直流，通过架空线或电缆传送到接受点；直流在另一侧换流站转化成交流后，再进入接收方的交流电网。换流站中包括大量的整流装置和逆变装置，这些开关装置将成为谐波的来源。

(3)输配电

输配电系统中主要是电力变压器产生谐波，由于变压器铁芯的饱和，磁化曲线的非线性，加上设计变压器时考虑经济性，其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上，这样就使得磁化电流呈尖顶波形，因而含有奇次谐波。它的大小与磁路的结构形式、铁芯的饱和程度有关。铁芯的饱和程度越高，变压器工作点偏离线性越远，谐波电流也就越大。

(4)用电

如@w浩森 所说，用电系统中谐波主要是由非线性负载引起，如晶闸管整流设备、变频装置、电弧炉、电石炉、气体放电类电光源、家用电器都会产生谐波，尤其是电力电子型用电设备产生的谐波最多。

1）系统角度，谐波会导致一些不正常现象：一是超高压长线上，谐波电流若较大，潜供电弧熄灭会被延缓，单相重合闸可能会失败，扩大事故，消弧线圈接地的系统中同样存在这个问题；二是谐波分量较大的时候，可能引起保护误动或拒动，如零序三次谐波过大，可能引起接地保护误动；三是计量和测量误差，尤其对过零检测相位的表计来说，更为严重。

（下图为三次谐波导致零线过热）

2）谐波引起设备的附加损耗，降低效率。尤其是对电容器组的影响，随着频率的提高，其介质损耗会明显增加；对输电线路来说，由于谐波频率高和趋肤效应的原因，线路电阻会增加，因而引起附件线损；同时变压器和电机等，都会引起一定附加的铜耗和铁损，产生局部过热。

3）加速绝缘老化，很大缩短设备寿命。谐波作用下，绝缘老化物理过程明显加剧，对电缆，电容器等危害很大。

4）可能产生局部的串联或并联谐振，并放大谐波水平。从而导致谐波支路中的设备因过电压或过电流而损坏。（下图为一简单LC并联谐振示意图）

5）谐波对通信系统的干扰。若谐波频率接近载波频率，电力线载波通信和远动装置信号传输会被一定程度干扰，此外通过电磁、静电和耦合途径，也会对平行敷设的通信线路产生干扰。

====至于措施，在技术经济条件允许的情况下，可以采取以下：

1）增大电网公共接点（PCC）处的短路容量，降低系统谐波阻抗。

这是系统接入角度所要考虑的问题，而且是基础且重要的。（并不是有些答友说的不具操作性，答这种问题最好不要仅站在设备角度回答）

比如，靠近发电厂处短路容量大，即基波和谐波短路阻抗小，同样电压等级允许的谐波电流就大。也就是说注入电网相同的谐波电流时，此谐波电流在较小的谐波阻抗上、产生的谐波电压比较小。如浙江衙州化工厂装有许多甚大的非线性负荷，但该厂拥有较大机组的自备电厂，系统短路容量较大，结果谐波电压并不高，均未超标;反之如临海电化厂仅有2000kW的非线性负荷，但该厂处在电网末端，谐波阻抗较大，谐波电压竟超标许多。

再比如，一般较高电压等级母线的短路容量比较低电压等级大，具有承担较大谐波的能力。有时一台3吨电弧炉若从l0kV母线供电，谐波电流往往超标，若改用35kV母线供电，谐波电流可能合格，故必要时应适当升高谐波源用户供电的电压等级。

所以一般的做法是尽量将谐波源用户的谐波源及非谐波源用电设备分配到不同的供电母线上，以减少谐波对本厂电气设备的影响。

谐波源

所有非线性负荷，都能产生谐波电流。产生谐波的设备类型有：开关模式电源(SMPS)、电子荧光灯镇流器、调速传动装置、不间断电源(UPS)、磁性铁芯设备（变压器、电机等）及家用电器（如电视机）等

各种整流设备、交直流换流设备和电子电压调整设备，电熔炼设备、电化学设备、矿井起重设备、露天采掘设备、电气机车等，还有种类繁多的照明器具、娱乐设施等。

随着电力电子技术的发展，各类电力电子设备，如变频器等在企业的应用越来越广泛，大大提高了企业的生产效率，但变频器工作时会产生大量的谐波电流，谐波电流在电网阻抗上产生压降，会使电压波形也变成非正弦。

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