節能型VTS雷達站的電源子系統設計與設備選型方法
加入技術交流群
該雷達站的能耗測試與實際應用結果分析：
該站UPS配置功率10kVA。UPS整體效率極低：負載率14%時，效率僅有57%（W），與UPS說明書宣稱的90%以上的滿載效率相去甚遠。
該站UPS的輸入諧波特性不佳，當雷達站發電機代替市電供電后，UPS經常提示 “逆變器內部故障”告警，并自動轉直流逆變輸出，發電機無法向UPS正常供電。而采用常備功率為25kVA或更大功率的發電機來匹配該UPS時，則可正常匹配。該站電源子系統綜合造價較高，運行效率仍舊較低，沒有解決高能耗問題。
案例2
有的雷達站為了追求可靠性，采用了圖2所示的冗余UPS電源子系統。但由于對UPS及發電機的節能選型缺乏考慮，簡單地采用了高能耗電源產品，所設計的冗余UPS電源子系統，不僅增加了配套發電機及UPS的一次性采購成本，而且由于冗余并機后的能耗增加，長期運行成本更高。
圖2： UPS冗余電源子系統拓撲
三，高耗能雷達站電源子系統的成因分析
多年來，高耗能電源子系統在不少雷達站的得到應用，其原因是是多方面的：
1、產品原因——早期缺乏節能型UPS
早期，市場上小功率（5kVA或以下）單相輸出和大功率（10kVA或以上）三相輸出的UPS較多，小功率三相輸出的UPS教少；側重接入IT開關電源負載的UPS較多，能帶混合負載的UPS較少。且早期UPS在設計上大多側重系統可靠性，節能特性并不突出或者不是主要賣點。由于這些市場的原因，可供VTS雷達站配套的節能型UPS極少，用戶不可避免選擇了高耗能UPS產品。
2、專業知識——對負載特點缺乏科學、深入研究
一些VTS工程師對雷達站負載及電源子系統的節能設計缺乏深入了解和研究，習慣照搬傳統經驗或聽信廠家銷售人員的推薦。比如，采用5倍于負載的穩態功耗作為的UPS的額定輸出功率——雷達站負載穩態功耗2kVA，就配置10kVA的UPS。至于UPS匹配的發電機，不是在深入了解UPS及發電機特性的基礎上進行選型，而是根據廠家的所謂經驗公式，簡單采用2~5倍于UPS額定功率的大功率發電機組。
有的工程師能簡單地了解到，UPS加入雷達馬達負載后，負載的開機瞬間啟動沖擊電流可能數倍于負載的穩態電流，但具體啟動瞬態電流和常態電流之比到底多大，啟動過程持續時間到底多長等關鍵技術細節缺乏科學測量及分析，因而對如何選擇節能型UPS或發電機無從下手。不得已只能照搬傳統經驗或聽信廠家的推薦，容易落入電源供貨商的“行業陷阱”。
3、行業陷阱——利潤率與功率成正比
通常，電源產品（如UPS、發電機等）的利潤率是與產品的額定輸出功率成正比的。銷售人員往往盡其所能去推銷大功率、高利潤機器，向用戶提供或推薦的電源子系統設計方案均力求按利潤最大化來考慮。如配置就高不就低；能用大功率不用小功率；電池能上長延時不上短延時。有的供貨商甚至將上述經驗形成技術文檔，使電源子系統各設備間的匹配簡單化、教條化（比如將UPS的額定輸出功率按3～5倍于負載穩態功耗配置；發電機額定輸出功率2~5倍于UPS額定輸出功率配置），向買家施加“技術影響”。
評論