一、項目背景
多晶硅是制造硅拋光片以及光伏電池的主要原材料，一直以來在光伏產(chǎn)業(yè)、半導(dǎo)體工業(yè)、電子信息產(chǎn)業(yè)中扮演著重要角色。內(nèi)蒙古新特硅材料有限公司（簡稱為“蒙特公司”）是專門從事光伏新能源產(chǎn)品研制、硅基新材研制產(chǎn)品研發(fā)等的高新技術(shù)企業(yè)，為積極響應(yīng)國家“2030碳達(dá)峰、2060碳中和”的號召，蒙特公司在土默特右旗新型工業(yè)園區(qū)建設(shè)10萬噸多晶硅建設(shè)項目，助力構(gòu)建以新能源和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)為支撐的現(xiàn)代能源經(jīng)濟(jì)體系。
但是，由于多晶硅生產(chǎn)是個連續(xù)性過程，各工序之間一環(huán)扣一環(huán)，緊密性很高，而且工藝較為復(fù)雜，設(shè)備自動化程度高，一旦出現(xiàn)失電停電事故，就可能會造成設(shè)備故障、影響生產(chǎn)連續(xù)性，甚至發(fā)生重大安全事故。針對多晶硅生產(chǎn)的需要，青島海博電子為其打造了一套UPS不間斷電源保障方案，包含GUTOR不間斷電源、旁路柜、蓄電池等產(chǎn)品，保障了多晶硅生產(chǎn)制備過程電源的連續(xù)性，助力蒙特公司安全有序生產(chǎn)。
二、項目方案
根據(jù)蒙特公司10萬噸多晶硅建設(shè)項目-DCS中控系統(tǒng)進(jìn)口UPS不間斷電源的需求，青島海博電子的UPS不間斷電源主機(jī)主要由整流器、逆變器、靜態(tài)旁路開關(guān)、手動維修旁路開關(guān)、通信接口軟硬件等組成，中控室配置一套（2臺單機(jī)）UPS，每臺120kVA，機(jī)柜間配置兩套（4臺單機(jī)）UPS，每臺100kVA，并且為每臺UPS主機(jī)配置獨(dú)立旁路柜，蓄電池組每套UPS公用，滿足項目生產(chǎn)運(yùn)營需要。
同時，青島海博電子UPS不間斷電源的控制單元采用了冗余設(shè)計，主要控制核心采用雙芯片并聯(lián)運(yùn)行模式，配合軟硬件并聯(lián)雙向保護(hù)，提高UPS運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。并且，其控制系統(tǒng)搭載了高速動態(tài)響應(yīng)技術(shù)，當(dāng)負(fù)載在0-100％之間變化時，UPS的動態(tài)輸出電壓變化率不超過2％，且在10ms內(nèi)恢復(fù)；UPS穩(wěn)態(tài)輸出電壓變化率不超過5％，輸出頻率偏離不超過0.2Hz。
當(dāng)青島海博電子的UPS不間斷電源保障方案正常運(yùn)行時，整流器將交流輸入電源轉(zhuǎn)換為直流電源，再通過逆變器將直流電源轉(zhuǎn)換為交流輸出電源，蓄電池組通過浮充系統(tǒng)充電；當(dāng)交流電源斷電時，蓄電池組的直流電源通過逆變器轉(zhuǎn)換為交流電源供給用電負(fù)荷；當(dāng)交流電源恢復(fù)時，系統(tǒng)自動切換到正常運(yùn)行方式。
為了便于逆變器的維修，該系統(tǒng)方案還設(shè)計有切換功能，逆變器包括一個同步電路以保證其有和正常電源相同的輸出頻率，在不斷電的情況下通過一個高速切換裝置（靜態(tài)開關(guān)）完成切換動作，以便逆變器隨時退出，不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
三、方案特點(diǎn)
1、可靠性高，無懼復(fù)雜惡劣環(huán)境
青島海博電子的UPS不間斷電源通過了核級認(rèn)證，確保其設(shè)備在環(huán)境限制、耐久性和設(shè)備老化、抗震、電磁兼容、電氣隔離、電子部件、設(shè)備外殼、電氣、性能等方面均符合要求，還具備超寬存儲溫度范圍（-20～70℃）和超寬工作溫度（-10～40℃），防塵、防潮、防腐蝕，能輕松應(yīng)對多晶硅生產(chǎn)的易燃易爆、強(qiáng)腐蝕性、高溫高壓等惡劣環(huán)境條件。
- 產(chǎn)品全生命周期長，易于維護(hù)
相較于一般UPS產(chǎn)品，青島海博電子的UPS不間斷電源的平均無故障間隔時間（MTBF）長，目前有超過20000套系統(tǒng)在正常運(yùn)行，產(chǎn)品的使用壽命更長。即使其中一個模塊發(fā)生故障，由于其采用的模塊化設(shè)計，也可以快速替換而不影響整個系統(tǒng)的正常運(yùn)行。此外，該產(chǎn)品還支持實時、智能地進(jìn)行故障診斷，實現(xiàn)對UPS的遠(yuǎn)程監(jiān)控，方便工作人員進(jìn)行處理和維修。
- 綠色節(jié)能，助力落實雙碳行動
因為多晶硅的生產(chǎn)緊密圍繞“綠色環(huán)保、節(jié)能減排、資源再利用”理念，所以青島海博電子的UPS不間斷電源也具有綠色節(jié)能的特點(diǎn)。該產(chǎn)品采用了效率較高的電力轉(zhuǎn)換技術(shù)，轉(zhuǎn)換效率可達(dá)98%以上，提高了系統(tǒng)的工作效率，降低UPS自身對電力的損耗。該產(chǎn)品還擁有接近1的輸出功率因數(shù)，不僅可以減少線路損耗，節(jié)約電能，還可以減少市電電網(wǎng)的污染，提高系統(tǒng)的可用性。
在蒙特公司多晶硅生產(chǎn)過程中，青島海博電子的UPS不間斷電源保障方案發(fā)揮了不可替代的作用，它通過提供可靠穩(wěn)定的電力，確保制備過程電源的連續(xù)性，助力提高生產(chǎn)的效率和安全性。同時，它還具有便捷維護(hù)和綠色節(jié)能的特點(diǎn)，為多晶硅行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了支持。