一、什么是UPS帶載輸出特性

UPS（不間斷電源）作為現代電力系統中重要的設備，其主要功能是在主電源故障時提供穩定的電力供應，保障關鍵設備的持續運行。UPS帶載輸出特性指的是UPS在不同負載條件下，其輸出電壓、波形失真度等參數的表現。這些特性直接反映了UPS的供電質量和穩定性。具體來說，UPS帶載輸出特性包括輸出電壓的穩定性、波形失真度、頻率穩定性等，這些參數在不同的負載條件下（如線性負載、非線性負載）會有所變化。因此，了解并測試UPS在不同負載下的輸出特性，對于評估UPS的性能和選擇合適的UPS設備具有重要意義。

二、為什么要測試UPS帶載輸出特性

測試UPS帶載輸出特性的原因主要有以下幾點：首先，通過測試可以了解UPS在不同負載條件下的供電質量和穩定性，這對于保障關鍵設備的正常運行至關重要。例如，在非線性負載下，UPS的輸出電壓和波形失真度可能會發生變化，如果超出允許范圍，就可能對負載設備造成損害。其次，測試UPS帶載輸出特性可以幫助用戶選擇合適的UPS設備。不同的UPS設備在性能上存在差異，通過測試可以比較不同設備的性能優劣，從而選擇最適合自己需求的UPS設備。此外，定期測試UPS帶載輸出特性還可以及時發現設備故障或性能下降的情況，以便及時進行維修或更換，確保電力系統的穩定運行。

三、測試步驟

3.1 線性負載下 UPS 輸出特性測試步驟：

(1)啟動被測UPS電源，調節輸入電壓在規定的最大值及最小值范圍內變化。

(2)設置交流輸入電壓波動范圍為額定電壓的85%～115%，直流輸入電壓波動范圍同樣為額定電壓的85%～115%。

(3)使用阻感性負載作為線性負載，功率因數設為0.8（滯后）。

(4)調節負載為額定負載的0%、10%、40%及100%，記錄被測裝置的輸出電壓及輸出電壓波形失真度，并計算穩壓精度。

3.2非線性（整流性）負載下 UPS 輸出特性測試步驟：

(1)同樣啟動被測UPS電源，調節輸入電壓。

(2)設置交流輸入電壓和直流輸入電壓的波動范圍。

(3)使用整流性負載作為非線性負載，波峰系數為3:1，有功功率為額定有功功率的70%。

(4)調節負載為額定負載的0%～100%的多個點，記錄被測裝置的輸出電壓及輸出電壓波形失真度，并計算穩壓精度。對于線性負載與非線性負載，在標準Q/CSG 1204030-2018電力用直流和交流一體化不間斷電源、DL/T 1074-2019 南方電網變電站交流不間斷電源技術規范中，對UPS穩壓精與輸出電壓波形失真度有如下要求：

(1)穩壓精度不超過整定電壓（220V）的±3.0%。

(2)輸出電壓波形失真度應不大于 2%。

四、UPS帶載輸出特性測試設備選擇

進行UPS帶載輸出特性測試需要使用以下設備：4.1交流電源：在各類電氣測試中，可靠的電源供電是確保數據準確性和測試效率的關鍵。在UPS測試中，交流電源用于調節輸入電壓在規定的最大值及最小值范圍內變化，以測試UPS在不同輸入電壓下的輸出特性。對于供電端測試電源的選擇，海洋儀器給出的推薦是上海航裕電源科技有限公司推出的PSA系列可編程交流電源，以其高功率、高精度和高可靠性贏得了市場的廣泛認可，最大容量可大900kVA。這款交流電源廣泛應用于UPS測試、馬達測試、家電產業檢測、檢測實驗室、工業用電源、電機/壓縮機測試、IT制造電子業、新能源、醫療、碼頭岸電/船廠以及國防軍工等領域。PSA系列交流電源配備了高精度D/A和A/D轉換器，確保了輸出的精確性和回讀的準確性。此外，其多重保護功能（如OVP/OCP/OTP）確保了設備在復雜測試環境中的安全運行。

圖1航裕PSA系列可編程交流電源

4.2可調交流負載：可調交流負載用于模擬不同UPS帶載條件，包括線性負載和非線性負載。通過海洋儀器代理品牌搏計電子的3270系列交/直流電子負載不僅能夠同時模擬線性負載與交流負載，更在功率拉載能力上實現了質的飛躍，最大可達540kW，輕松應對各種高要求測試場景，同時其內置了專門用于測試UPS轉換時間（Transfer time）的功能。而除了電壓、電流、功率這些基礎參數外，3270系列交/直流電子負載還能精準顯示峰值因數（波峰系數）、功率因數等關鍵數據，以及電壓失真度（VTH，VH）、電流失真度（ITH、IH）等反映負載特性的重要指標。這些參數的實時監測與顯示，不僅為測試工作提供了更為全面、準確的數據支持，更為后續的系統優化與性能提升奠定了堅實的基礎。

圖2博計3270系列交/直流電子負載

4.3電能質量分析儀：電能質量分析儀是專門用于測量和記錄UPS的輸出電壓、電流、頻率、功率因數、波形失真度等參數的儀器。CA8345電能質量分析儀作為一款專業的測試設備，以其完全符合IEC 61000-4-30 A級標準的測量精度和友好的人機界面，贏得了用戶的廣泛贊譽。該分析儀可實時測量和記錄UPS的輸出電壓、電流、功率因數、波形失真度等關鍵參數，幫助用戶全面了解電能質量狀況。同時，其強大的數據記錄和處理功能，支持將數據導出至個人電腦進行進一步分析。CA8345電能質量分析儀，是您提升電能質量管理水平的必備工具。

五、總結

測試UPS帶載輸出特性的重要性不言而喻。它不僅關系到電力系統的連續穩定運行，還關系到設備的安全性和經濟性。通過UPS帶載輸出特性測試，我們可以深入了解UPS在不同負載條件下的輸出電壓穩定性、波形失真度等參數的表現。