電力操作電源是為電力系統(tǒng)中控制和保護(hù)設(shè)備提供獨(dú)立電源的設(shè)備。同時(shí)，一些重要的動(dòng)力負(fù)荷電源，如保證發(fā)電機(jī)組，大型廠用電設(shè)備起停的潤(rùn)滑油泵電源系統(tǒng)，氫密封油電系統(tǒng)電源，主要的熱工動(dòng)力電源，以及UPS不間斷電源和事故照明電源系統(tǒng)等，由于安全性和可靠性要求極高，需要采用與控制電源系統(tǒng)同等可靠的直流電源系統(tǒng)供電。因此，電力系統(tǒng)直流操作電源對(duì)于可靠性的要求極高。無(wú)論是大型樞紐變電站，中小型變電站站，還是核電站，水、火力發(fā)電廠等，均要求直流供電系統(tǒng)的高可靠性。通過(guò)對(duì)電源系統(tǒng)的的合理設(shè)計(jì)，各分立部件的可靠性保證及協(xié)同工作，以及冗余配置方案，可以滿足電力系統(tǒng)對(duì)于直流操作電源系統(tǒng)的高可靠性要求。
圖示為完整的工程解決方案示例。整個(gè)系統(tǒng)的能源由市電與蓄電池組共同提供。
電廠是一個(gè)自動(dòng)化程度很高的特殊生產(chǎn)企業(yè)，自動(dòng)化的生產(chǎn)設(shè)備依賴于供電系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。在現(xiàn)代化的發(fā)電廠中，大容量機(jī)組發(fā)電機(jī)的DCS控制系統(tǒng)，包括各種熱工自動(dòng)裝置，如自動(dòng)調(diào)節(jié)用組裝儀表、汽輪機(jī)電液數(shù)字調(diào)節(jié)裝置、鍋爐聯(lián)鎖及安全監(jiān)察系統(tǒng)FSSS、汽機(jī)監(jiān)視儀表（TSI）、協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)（CCS）等，都需要有一個(gè)可靠的電源，該電源要求無(wú)論在機(jī)組本身廠用電中斷還是電網(wǎng)故障時(shí)，都不應(yīng)中斷供電，這就要求大容量機(jī)組中不但有可以使機(jī)組安全停機(jī)的事故保安電源，而且要求有一個(gè)為控制、監(jiān)視裝置及事故后狀態(tài)參數(shù)記錄裝置提供高供電品質(zhì)且不間斷供電的交流不停電電源。
1、DCS系統(tǒng)電源保護(hù)方案：
北京豐亞偉業(yè)科技發(fā)展有限公司的電力專用電源采用冗余供電系統(tǒng)，針對(duì)電力系統(tǒng)應(yīng)用負(fù)載及環(huán)境，運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)制造的工業(yè)級(jí)交流保護(hù)電源，能夠充分滿足電力DCS系統(tǒng)等負(fù)載對(duì)供電可靠性的要求。
方案的優(yōu)點(diǎn)：
1為電力行業(yè)量身定制的專業(yè)型UPS，適應(yīng)電力行業(yè)內(nèi)部的惡劣電網(wǎng)環(huán)境，既滿足了電力行業(yè)的負(fù)載需求，又可以讓用戶不必再為負(fù)載的三相不平衡而煩惱。
2 1+1冗余并聯(lián)的工作方式，讓本來(lái)已經(jīng)很可靠的供電系統(tǒng)再增加一把安全鎖，滿足電力行業(yè)用戶對(duì)UPS高可靠性指標(biāo)的極限需要。
3充分利用電力行業(yè)的220V/110V大容量電池組，可最大限度的延長(zhǎng)UPS的后備時(shí)間，并節(jié)省電池組的安裝空間和前期投資。
4選配旁路隔離變壓器，實(shí)現(xiàn)輸入與輸出的完全隔離，并可保證輸出的零地電壓<1V。
5豐富的干接點(diǎn)監(jiān)控信號(hào)，可納入電廠自身的DCS監(jiān)控系統(tǒng)；出現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)上報(bào)，便于值班人員對(duì)UPS的實(shí)時(shí)監(jiān)控
大型數(shù)據(jù)中心解決方案
大型數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)主要分電源、環(huán)境控制和機(jī)房監(jiān)控管理系統(tǒng)。由于大型數(shù)據(jù)中心承載企業(yè)、集團(tuán)、機(jī)構(gòu)的核心業(yè)務(wù)，重要性高，不允許業(yè)務(wù)中斷。因而大型數(shù)據(jù)中心一般根據(jù)TIA942標(biāo)準(zhǔn)的Tier4標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，可靠性要求99.99999%以上，以保證異常故障和正常維護(hù)情況下，數(shù)據(jù)中心正常工作，核心業(yè)務(wù)不受影響。
1、電源系統(tǒng)，通常選用多路市電源互為備份，并且機(jī)房設(shè)有專用柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)作為備用電源系統(tǒng)，市電電源間、市電電源和柴油發(fā)電機(jī)間通過(guò)ATS（自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)）進(jìn)行切換，為數(shù)據(jù)中心內(nèi)UPS（不間斷供電電源）、機(jī)房空調(diào)、照明等設(shè)備供電。由于大型數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)重要性，通常采用雙母線的供電方案供電，滿足大型數(shù)據(jù)中心服務(wù)器等IT設(shè)備高可靠性用電要求。雙母線供電系統(tǒng)，有兩套獨(dú)立UPS供電系統(tǒng)（包含UPS配電系統(tǒng)），在任一套供電母線（供電系統(tǒng)）需要維護(hù)或故障等無(wú)法正常供電的情況下，另一套供電母線仍能承擔(dān)所有負(fù)載，保證機(jī)房業(yè)務(wù)供電，確保數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)不受影響。在UPS輸出到服務(wù)器等IT設(shè)備輸入間，選用SPM（服務(wù)器電源管理器）進(jìn)行電源分配和供電管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)每臺(tái)機(jī)柜用電監(jiān)控管理，提高供電系統(tǒng)的可靠性和易管理性。對(duì)于雙路電源的服務(wù)器等IT設(shè)備，直接從雙母線供電系統(tǒng)的兩套母線引人電源，即可保證其用電高可靠性。對(duì)于單路電源的服務(wù)器等IT設(shè)備，通常選用STS（靜態(tài)切換開(kāi)關(guān)）為其選擇切換一套供電母線供電。在供電母線無(wú)法正常供電時(shí)，STS將自動(dòng)快速切換到另一套供電正常的母線供電，確保服務(wù)器等IT設(shè)備的可靠用電。
2、環(huán)境控制系統(tǒng)，通常選用機(jī)房精密空調(diào)對(duì)數(shù)據(jù)中心的環(huán)境調(diào)節(jié)，確保服務(wù)器等IT設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境。對(duì)于發(fā)熱量大的服務(wù)器等IT設(shè)備，通常選用高通孔率（一般大于70%）網(wǎng)孔門的機(jī)柜，提高機(jī)柜進(jìn)出風(fēng)量；將機(jī)柜面對(duì)面、背對(duì)背布置，在機(jī)房?jī)?nèi)形成冷熱隔離的風(fēng)道，提高制冷效率；空調(diào)采用下送風(fēng)方式，確保機(jī)房送風(fēng)均勻，提高制冷效率。
在某些功率密度特別高場(chǎng)合（發(fā)熱量超過(guò)5kw/機(jī)柜），往往容易產(chǎn)生局部熱點(diǎn)，形成故障隱患。為消除局部熱點(diǎn)，需要采用相應(yīng)的高熱密度解決方案，如開(kāi)放式方案即為在局部熱點(diǎn)發(fā)生處加裝制冷終端XD，加強(qiáng)局部制冷能力，以消除局部熱點(diǎn)；封閉式方案即為高功率密度設(shè)備放置在封閉機(jī)柜內(nèi)，通過(guò)機(jī)柜內(nèi)制冷循環(huán)，高效率制冷散熱。
3、機(jī)房監(jiān)控管理系統(tǒng)，大型數(shù)據(jù)中心需要對(duì)電源、空調(diào)等設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行管理，同時(shí)還需要對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)環(huán)境，如溫濕度、漏水、煙感等參量進(jìn)行監(jiān)控，確保數(shù)據(jù)中心工作在一個(gè)正常的范圍之內(nèi)。并對(duì)數(shù)據(jù)中心設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和環(huán)境量實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，同時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理，實(shí)現(xiàn)機(jī)房無(wú)人值守。
基本組成及作用
一般UPS電源，主要由充電器(CHARGER)、逆變器(INVERTER)、靜態(tài)開(kāi)關(guān)(SYATICSWITCH)、蓄電池(BATTERY)4大部分和控制部分組成。
UPS電源各部分功能簡(jiǎn)述如下：
1.充電器的作用
從主電源吸收能量，經(jīng)過(guò)橋式可控硅整流電路、阻容濾波電路，產(chǎn)生直流電，并將直流電提供給蓄電池和逆變器。
2.逆變器的主要作用
將充電器或蓄電池送來(lái)的直流電轉(zhuǎn)變成交流電輸出。有的也稱逆變器為DC/AC變流器，它是UPS電源的核心部件，逆變器性能的好壞，對(duì)UPS電源輸出波形、效率、可靠性、瞬態(tài)響應(yīng)、噪聲、體積、重量等方面有著決定性的影響。一臺(tái)UPS電源性能好壞，主要是由逆變器的性能來(lái)決定的。
3.靜態(tài)開(kāi)關(guān)的主要作用
靜態(tài)開(kāi)關(guān)主要作用是保證UPS電源系統(tǒng)不間斷供電。當(dāng)UPS電源正常供電時(shí)，逆變器輸出交流電作為計(jì)算機(jī)設(shè)備的主要電源(或者由市電經(jīng)穩(wěn)壓器后直接供計(jì)算機(jī)用電)。在下列情況出現(xiàn)時(shí):
①當(dāng)計(jì)算機(jī)設(shè)備起動(dòng)或發(fā)生浪涌超負(fù)載;
②當(dāng)逆變器發(fā)生故障。
通過(guò)電壓檢測(cè)信號(hào)，靜態(tài)開(kāi)關(guān)迅速將負(fù)載由逆變器供電轉(zhuǎn)移到市電供電。一旦恢復(fù)正常，經(jīng)檢測(cè)市電與逆變器電壓同步、同頻時(shí)，又轉(zhuǎn)為逆變器供電。靜態(tài)開(kāi)關(guān)，就是完成轉(zhuǎn)換并保證轉(zhuǎn)換可靠、不間斷供電的關(guān)鍵設(shè)備。
4.蓄電池的主要作用
蓄電池是儲(chǔ)存電能的裝置。在正常供電時(shí)，直流電源對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。它將電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能貯存起來(lái)。當(dāng)市電中斷時(shí)，UPS電源將依靠?jī)?chǔ)存在蓄電池中的能量輸出直流電，維持逆變器的正常工作。即將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能，供逆變器使用。
5.控制部分的主要作用控制部分在UPS電源中起著十分重要的作用。通過(guò)合理的控制，使UPS電源按設(shè)計(jì)要求給計(jì)算機(jī)提供穩(wěn)定可靠的電能
