節能型VTS雷達站的電源子系統設計與設備選型方法
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一，背景
雷達站電源子系統是VTS系統的重要組成子系統。該系統負載通常由動力負載和開關電源負載組成混合負載。其中，動力負載為雷達天線馬達，開關電源負載為：雷達、微波、甚高頻收發機、以及雷達信號處理器、AIS（船舶自動識別系統）等開關電源設備。
為了保障雷達站設備可用率負荷要求（≤5年使用年限的VTS系統設備，一級可用率要求≥99.9%[1]），雷達站通常由UPS（不間斷電源）、柴油發電機及市電聯合組成多路電源保障系統。
由于VTS雷達雷達站常建在沿海/水的相對地理高位，市電供應往往穩定性較差，因而UPS和發電機便成為VTS雷達站電源子系統的關鍵組成設備。長期以來，雷達站電源子系統的設計和設備選型，都不同程度地存在著側重系統可靠性，而忽略節能性的現象。比如，總穩態功耗為2kVA的混合負載，往往被配置了10kVA甚至20kVA的UPS，為之匹配的發電組的常備功率被配置成20kVA甚至30kVA或以上！這些雷達站不僅投資成本高，而且長期運行能耗、成本也非常可觀。
隨著“建設資源節約型、環境友好型國家”的理念深入人心，怎樣建設節能型VTS雷達站已經成為VTS建設、維護人員理應科學思考的命題。本文通過對雷達站負載的分析，研究、測試節能型UPS、發電機特性，總結得出的滿足雷達站混合負載特點的節能型電源子系統的設計方法和設備選型方法。該方法最后還通過了測試驗證，證明可行，并已在珠海VTS項目中得到采用。
二，經典高耗能電源子系統案例分析
我們以如下典型案例，說明現有雷達站電源子系統普遍存在的，在能源利用率方面的問題和不足。
案例1
圖1為某雷達站電源子系統拓撲。該雷達站配置如下：
UPS型號：法國梅蘭日蘭 銀河3000，三進三出10kVA UPS，輸出功率因素0.8
發電機型號：英國Wilson，常備功率（12小時可連續運行的功率）14kVA(11.2KW) 三相發電機
負載類型：某品牌1P三相雷達馬達及雷達收發機等單相開關電源設備
圖1： 某雷達站電源子系統拓撲
該站負荷及節能性測試結果如表1、表2所示。
表1：該站實測UPS負載的穩態功耗
表2：該站實測UPS負載率與效率
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