1.1. 市電的故障
市電系統作爲公共電網，並不是連續而且恆定得，因爲在它上面連接了成千上萬各種各樣的負載，其中一些較大的感性、容性、開關電源等負載不僅從電網中獲得電能，還會反過來對電網本身造成影響，惡化電網或局部電網的供電品質，造成市電電壓波形畸變或頻率漂移。另外或意外或人爲的事故，如雨雪、雷擊、輸變電系統斷路或短路，都會影響電力的正常供應，從而影響負載的正常工作。
實際上，電源問題除了市電中斷（power failure）外，尚有電壓突降（power sags）、脈衝電壓（high voltage spikes）、暫態過電壓（switching transients）、電壓浪涌（power surges）、雜訊干擾（noise）、頻率變化（frequency variation）、電壓起伏及閃爍（brownout）等問題存在，就是它們造成計算機設備或精密儀器的死機或重啓、硬件的損壞、使用壽命的縮短等損失。
下面介紹9種常見的市電故障及對策：
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市電中斷 |
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定義 |
電壓爲零，持續兩個周波以上 |
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產生原因 |
電網電路開關跳，電網電源失敗 | |
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危害 |
設備非正常停機造成數據丟失或數據錯誤，甚至造成硬件損壞 | |
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對策 |
在線式、交互式、後備式UPS，可以有效保護負載免受停電危害 | |
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電壓低 |
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定義 |
持續抵禦標稱電壓（RMS值）85%較長時間 |
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產生原因 |
大功率設備啓動並持續運行；電網內外網接入；電網過載 | |
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危害 |
用電設備硬件故障提前發生，設備停機或數據丟失 | |
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對策 |
在線式、交互式、後備式UPS，可以有效使負載免受低電壓危害 | |
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電壓波動 |
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定義 |
電壓低於正常電壓範圍（RMS值）的85%或高於125%，持續2個周波內的循環波動 |
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產生原因 |
大功率設備頻繁啓停，高啓動電流設備頻繁啓停 | |
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危害 |
設備提前老化，或系統非正常復位；停機後重新啓動，數據丟失 | |
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對策 |
在線式、交互式、後備式UPS，可以有效對電壓波動提供保護 | |
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電壓浪涌 |
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定義 |
電壓超過正常電壓範圍（RMS值）的150%以上，持續一個周波以上的瞬間高電壓，任何導體（包括電纜及數據線）都能傳送浪涌 |
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產生原因 |
大功率電力設備從電網上脫離 | |
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危害 |
發生設備燒損；數據錯誤或丟失；突然關機 | |
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對策 |
在線式、交互式UPS，可以有效對電壓浪涌提供保護 | |
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高電壓尖峯 |
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定義 |
在100ms到1/2周波內電壓迅速上升到峯值6000Vac |
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產生原因 |
閃電串入；大容量開關通斷，或靜電放電 | |
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危害 |
數據丟失或錯誤，硬件損壞，電路板燒損 | |
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對策 |
在線式、交互式UPS，可以有效對高電壓尖峯提供保護 | |
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順態尖峯 |
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定義 |
在10ms到100ms內電壓上升到20000Vac |
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產生原因 |
閃電串入；大容量開關通斷，或靜電放電 | |
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危害 |
數據丟失或錯誤，硬件損壞，電路板燒損 | |
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對策 |
只有AC/DC/AC結構在線式UPS可以對順態尖峯提供有效保護 | |
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諧波干擾 |
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定義 |
電源波形發生畸變，正弦度超出一定範圍 |
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產生原因 |
供電迴路中有可控硅整流設備，高回饋污染設備運行，變壓器線圈飽和 | |
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危害 |
高次諧波會影響通訊及發射信號質量，數據誤碼率高；低次諧波會影響設備運行壽命 | |
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對策 |
只有AC/DC/AC結構在線式UPS可以對諧波干擾提供有效保護 | |
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線路噪聲 |
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定義 |
射頻干擾（RFI）電磁干擾（EMI）其他頻率影響 |
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產生原因 |
高頻開關設備、電機控制設備、廣播傳送微波通訊設備運行 | |
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危害 |
通訊或數據傳輸失敗，系統死機 | |
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對策 |
只有AC/DC/AC結構在線式UPS可以對線路噪聲提供有效保護 | |
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頻率波動 |
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定義 |
電網頻率發生明顯變化，超過+/-0.5Hz |
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產生原因 |
電網過載，電網設備故障或頻率特性差，油機供電 | |
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危害 |
對頻率敏感設備造成運行混亂或終止運行，設備壽命縮短 | |
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對策 |
只有AC/DC/AC結構在線式UPS可以對頻率波動提供有效保護 |
對於電腦來說，顯示器及主機工作都需要正常的電力供應。尤其是內存，對電源的要求更高。它是一種依賴電能的存儲設備，需要不斷地刷新動作來保持存儲內容。一旦斷電，所保存的內容立即消失。如果非正常斷電，導致內存中的信息來不及保存到硬盤等存儲設備上，就會造成信息因完全丟失或變得不完整而失去價值，從而浪費大量的工作精力、時間、甚至造成巨大的經濟損失。而UNIX這樣的操作系統，如果不正常關機，內存中的系統信息沒有回寫到硬盤上，還可能造成系統崩潰，無法再次啓動。此外，電腦中的硬盤，雖然應用的是磁存儲介質，不會因斷電而損失信息，但突然的電力故障會使正在進行讀寫工作的硬盤物理磁頭損壞，或者系統文件在維護文件系統時，造成文件分配表錯誤，從而造成整個硬盤的報廢。另外，現在的操作系統大都能設置虛擬內存，由於突然的斷電，使系統來不及取消虛擬內存，從而造成硬盤中的“信息碎片”，不僅浪費了硬盤存儲空間，還會導致機器運行緩慢。電腦電源是一種整流電源，過高的電壓可能會造成整流器燒燬。而電壓尖脈衝和暫態過電壓以及電源雜訊等干擾都可能通過整流器進入主機板，影響機器的正常工作，甚至燒燬主機線路。總之，電力問題是計算機工作的重大威脅。但是隨着計算機和網絡應用的日益重要和廣泛，安全可靠的電源已是網絡設計和管理人員不得不認真面對的重要問題。“需要是社會發展的第一推動力”，在這種背景下，UPS(不間斷電源）應運而生，並伴隨電力電子技術的發展，不斷推陳出新，在十數年間，不僅造就了一個嶄新的產業，而且隨着時間的推移更將有蓬勃的發展和燦爛的前景。
1.2. 目前我國的電力狀況
目前，我國僅有少數地區剛剛解決了電力緊張的問題，大部分地區和大城市還面臨着電力供應緊張的迫切問題，供電質量更是不能得到保證。但即使是在早已實現電氣化的美國和其它西方國家，電網的質量也遠非可靠。由於電網本身的質量有問題與各種偶然因素的作用，電壓浪涌，電磁噪聲，持續電壓偏高，持續低壓等電網不良現象在發達國家也是常事，甚至還可能發生短時間停電。來自電網的不良因素還有：電源電壓瞬時或長時間的下陷、浪涌和中斷、電源頻率的漂移和不穩、電源輸入波形畸變、各種尖峯干擾和噪音等。
這一切對於高精度的敏感儀器和不能中斷的設備來說是非常嚴重的。例如：計算機在工作時停電或者是有一個比較大的電壓低落，就可能造成內存上的信息被沖掉及硬盤數據丟失的後果。在醫院裏，電子醫療設備如果因爲停電而停止工作，對病人的影響是致命的。
事實上，在造成數據丟失的各種因素中，電源故障以45．3％的機率居首位，其它幾種主要的因素分別是：暴風雨9.4％、火災8.2％、硬軟件故障8.2％、洪水6.7％、地震5.5％。
成本效益分析。
因此，不間斷電源的效益是十分具體顯著的。IBM美國總公司曾委託Allen一segall作過效益及成本評估，如下表：
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電源設備 |
效率(%) |
安裝成本 |
運行成本 |
未解決電力問題成本 |
總成本 |
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高隔離變壓器 |
18% |
13 |
9 |
364 |
386 |
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線性電壓調節器 |
38% |
19 |
117 |
274 |
410 |
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負載調節器 |
37% |
20 |
21 |
277 |
318 |
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磁共振 |
43% |
24 |
74 |
250 |
348 |
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電動機 |
79% |
37 |
88 |
94 |
219 |
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UPS |
100% |
73 |
47 |
0 |
120 |
由上表可以證明UPS的長期成本是最低的。