基于高速客运专线OCC系统中UPS的应用

一、前言
     
此客运专线是中国第一条高速铁路，营业里程全长115公里，设计时速为300公里,是铁道部的新高速铁路网络示范项目，因此被视为中国客运专线的关键性工程。台达UPS通过层层遴选，顺利入住该客运专线控制中心，为该客运专线通讯、信号控制及调度指挥提供电力保障。

二、需求背景
      
该客运专线的建成，对我国的客运专线建设具有很强的示范作用，设计发车间隔时间为3分钟，一旦发生通讯、调度中断，将直接威胁到运行中的列车安全，造成人民群众安全危机，并造成不可估量的经济损失和社会负面影响。因此对电源保障的要求非常苛刻，在招标时客户对UPS提出了如下具体要求：

1.  采用两组市电输入，需具备自动切换能力。

2.  UPS必需具备高可*性，并采用1+1冗余并机方案。

3.  UPS具备动态数据远程监控功能，对于突发事故，UPS必需能够远程紧急关闭。

4. UPS具备电池组智能管理功能，具备漏液检测能力

5.  后备电池组投资最优化，并同时提高机房的空间的利用率

6.  供应商必需提供完善的售前、售后服务。

三、方案设计


     
如图，采用台大NT系列20KVA UPS两台，构成“1+1”冗余并机，输入采用两路市电经ATS自动切换后给UPS输入。两台UPS共享两组电池组。

1.UPS方案设计才用两路市电输入能力，提高系统可*性。采用统一维护旁路设计，便于系统检修维护。台达NT系列UPS标配双回路输入功能，可以实现主输入供电回路与旁路隔离，分别采用两路不同市电，大幅提供系统可*性。

2.采用“1+1”冗余并机系统设计，大幅度提高UPS可*性。台达NT系列UPS单机MTBF大于300000小时，单机可*度大于99.99%,采用“1+1”并机大于99.999%。台达NT系列UPS，提供强大的并机能力，无需并机卡即可并机，最高支持8台并机，并且可以在线无断电扩容，满足后期系统扩容需要。同时采用高精度的多CPU数字控制技术，保证UPS参数精确及并机时相位的严格一致，保证并机系统的带载能力和可*性。

3. UPS系统通过SNMP协议实现远程网络实时数据监控。台达NT系列UPS支持SNMP卡，配合UPSentry软件，构成智能监控系统。客户可以通过网络，对UPS运行过程中的各项参数、事件记录进行实时检测。当UPS现场突发事故，可通过监控软件或者干节点预留的EPO接口，关闭UPS。

4. 智能电池管理功能，台达NT系列UPS具备智能电池管理能力，具备自动均充、浮充转换功能，可以定期对电池进行安全发电检测，另外还可以根据负载情况，自动调整放电截至电压，通过上述功能，可以大幅延长电池寿命。另外NT系列UPS还具备电测漏液检测功能及充电自动温度补偿能力。

5. 方案中两台UPS采用共用2组电池，市电正常时，各UPS同时给电池组充电，市电异常或者中断时，各UPS同时利用电池组能量进行逆变，为负载提供能量。这样做可以节省50%的电池投资及安装空间，同时也降低里承重投资，大幅提高里电池利用率。另外电池组空开配置冗余功能，允许系统中任意两个空开故障而不影响系统的正常工作，提高系统可*性。

6.  无远弗届的服务宗旨。中达电通作为国内动力行业领军厂商，在全国设有34几个分支机构，拥有200余名经过严格考核认证的工程师，并且每个分支机构都常备有备品备件，为客户提供完善的售前售后服务。
 
四、运行分析：
     
当市电正常时，市电经过UPS整流、逆变后向负载供电。当市电故障时，ATS自动切换子铁道专用交流供电回路，由该回路向UPS提供能量。
      
当市电和铁道交流回路均故障或者中断时，UPS利用电池组的能量，逆变输出交流电供给负载使用，保障负载的平稳安全运行。
      
正常工作时，系统UPS负载均分。当并联系统中的一台UPS发生故障，则该UPS自动锁闭输出，由另一台UPS向负载供电。如果此时UPS负载超过20KVA，则负载转由两台UPS的备用电源供电，保证负载的无中断运行。
      
当遇到UPS逆变器异常时（过温、过载、短路、电池放电终止等），逆变器自动锁机，此时如果备用电源正常，则负载转为备用回路供电状态。当逆变器异常排除后，则会自动切回主回路供电。
    
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