UPS 设计用于在市电停电时提供电力。UPS 暂时承担负载，直到电源恢复，或发电机启动并为负载供电。您可以根据储能系统与系统其余部分的耦合方式对 UPS 进行分类，并通过多个因素对其进行区分，包括它们如何处理电压波动、大阶跃负载和短期断电等严重异常情况。在这里，我们将检查电气和机械耦合的两种方法，以比较性能、灵活性、可靠性、可用性和可维护性。

机械耦合 UPS使用通用机械驱动轴将储能系统连接到 UPS，以进行充电和放电。在机械耦合的 UPS 中，发电机与在轴上旋转的储能系统直接耦合。发电机以同步运行速度旋转，储能系统以更高的速度旋转。当断电时，储能系统通过受控制动将电力机械地传递给负载。机械耦合UPS最常见的形式通常称为DRUPS，Diesel Rotary Uninterruptable Power Supply，简称Rotary UPS。旋转式 UPS 通常用于 1MW 以上的应用，并且存在以下几种情况：

• 需要发动机发电机和 UPS 且空间有限的应用
• 大多数负载是机械负载的工业应用，多台电机不断打开和关闭（多个持续时间短的浪涌电流）
• 通常安装在建筑物外部或专门建造的外壳内
• 高功率放大器以快速和随机顺序打开和关闭的卫星站和广播站
• 高安全性，军事设施
• 负载的性质需要最高质量的正弦波形，或者有系统故障清除的下游要求，而不必直接旁路到市电
• 提供空调非常昂贵的环境

电耦合 UPS通过直流链路将储能系统连接到系统的其余部分，并利用功率半导体器件 (IGBT) 控制充电和放电期间的电流。电池、飞轮或超级电容器用作短期能源。有两种类型的电耦合 UPS。第一种，通常称为静态 UPS，使用快速开关功率半导体 (IGBT) 来制造基本波形，然后由电力电容器过滤以产生交流正弦波。静态 UPS 在大多数应用中都有使用，并且应用最广泛（根据 IHS Markit 的数据，占市场的 95.7%），因为它们的安装成本相对较低、灵活性高且效率高。模块化架构在调整大小和扩展以满足需求方面提供了灵活性。

第二个电耦合 UPS 具有独特的低失真和高故障清除特性，使用更坚固的电路和功率半导体，以较慢的速度切换以产生基本波形，然后使用同步发电机代替电力电容器进行滤波以产生交流正弦波。这被称为电耦合电动发电机旋转式 UPS。电耦合电动发电机旋转式 UPS 通常用于 1MW 以上的应用和一些特殊情况，例如：

• 隔离负载和电源之间的谐波，瞬态或负载变化期间的频率稳定
• 大多数负载是机械负载的工业应用，多台电机不断地打开和关闭（多个持续时间短的浪涌电流）。
• 恶劣的环境和偏远的条件

• 半导体生产——晶圆制造商、光掩模设计、消磁系统
• 制造、工业自动化——制药、食品和饮料、石油和天然气、汽车、铝、水泥、石化、纺织品、跨大陆电缆

• 能源（需要双向功率流的应用）——可再生能源发电、热电联产、微电网、智能电网
• 石油和天然气——油气田基础设施、跨大陆天然气管道
• 广播和通信- 卫星和广播电台

机械耦合 UPS 的优势

• 在线模式下的最高效率
• 卓越的浪涌电流处理能力
• 耐恶劣环境
• 更适合大功率应用。
• 通过取消电容器提高可靠性
• 占地面积更小

电耦合 UPS 的优势

• 低负载时运行效率更高（<=25% 时相差 3%）
• 可扩展架构
• 多种储能选择
• 更低的维护要求、更高的可用性和更低的运营成本
• UPS 和应急发电机相互独立，可以根据要求和物理限制进行不同配置

电耦合电动发电机旋转式 UPS 的其他优势

• 取消电容器和风扇以提高可用性
• 35% 负载时的高效率
• 大容量装置，减少占地面积
• 更好的过载和故障特性
• 适用于低压和中压
• 用于将能量回馈至电网的双向功率流

在为您的设施探索 UPS 系统时，重要的是要了解具体的应用和存在的相关电能质量问题。然后选择最合适的 UPS 分类，电气或机械耦合以及满足所需的经济性、性能、灵活性、可靠性、可用性和可维护性标准的储能系统。