隨著用戶對電源可靠性以及容量要求的不斷提高,UPS的并聯(lián)運行是一個很好的選擇。采用冗余并機技術(shù),即將UPS逆變器的輸出端直接連接同時給負(fù)載供電,可以提高UPS的容量和系統(tǒng)的可靠性。UPS并聯(lián)運行的關(guān)鍵在于負(fù)載電流的分配。現(xiàn)有的UPS逆變器并聯(lián)control方法主要有3種,即瞬時電流control方法、無線下垂control方法及有功功率和無功功率control方法。
1.瞬時電流control
利用電流總線信號與自身輸出電流的差即瞬時環(huán)流指令來調(diào)節(jié)逆變器的輸出電流,從而使負(fù)載電流在并聯(lián)系統(tǒng)中均勻分配。瞬時平均電流control可以取得很好的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)均流效果,但是由于電流總線上一般是模擬信號,隨著并聯(lián)系統(tǒng)中UPS數(shù)量的增加,各臺UPS之間的距離也將隨之?dāng)U大,導(dǎo)致平均電流總線容易受到干擾,影響整個并聯(lián)UPS系統(tǒng)的可靠性,所以必須進行抗干擾處理并且每臺機器之間的距離不能很遠。
2.下垂control
對大功率UPS來說,均流control固然很重要,但是邏輯切換以及故障保護同樣決定著整個系統(tǒng)是否能穩(wěn)定運行,這就需要單臺UPS知道并聯(lián)系統(tǒng)中其他UPS的狀態(tài),無線并聯(lián)下垂control方法雖然省略了功率control總線,但是信號control總線并不可少,實際產(chǎn)品中很少用下垂法進行均流control。有功功率和無功功率control利用CAN總線進行并聯(lián)系統(tǒng)中各臺UPS間有功和無功傳輸,通過計算得到平均功率作為參考值來control輸出電壓的幅值和相角,從而使負(fù)載電流在各臺UPS之間均勻分配,由于CAN總線傳遞的是數(shù)字信號,不容易受到干擾,這樣就有力提高了系統(tǒng)的可靠性。
3.有功功率和無功功率環(huán)節(jié)調(diào)節(jié)
由于有功功率和無功功率環(huán)節(jié)調(diào)節(jié)比較慢,當(dāng)并聯(lián)系統(tǒng)存在擾動時,如UPS并聯(lián)系統(tǒng)中逆變器直流母線電壓不一致、IGBT導(dǎo)通壓降分散、PWM control 死區(qū)時間不同、濾波電感的等效內(nèi)阻抗不同,將影響并聯(lián)系統(tǒng)中UPS逆變器輸出電壓的幅值和相位control精度,都可能造成并聯(lián)系統(tǒng)UPS之間產(chǎn)生環(huán)流。為進一步提高系統(tǒng)的均流特性,本文在電壓電流雙環(huán)control的外部加入了虛擬電阻環(huán)路,虛擬電阻可以減小并聯(lián)系統(tǒng)環(huán)流,減小并聯(lián)系統(tǒng)中由于UPS逆變器直流母線電壓不一致以及IGBT導(dǎo)通壓降和死區(qū)不一致引起的環(huán)流,怯除UPS環(huán)流之間的相互影響,提高整個系統(tǒng)的均流特性和穩(wěn)定性。
工軍電子系統(tǒng)(上海)有限公司是一家專注于電能變換及control領(lǐng)域產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)的高科技企業(yè),目前公司產(chǎn)品主要包括:①模塊:軍方用電源模塊及工業(yè)電源模塊產(chǎn)品,應(yīng)用于各列裝及系統(tǒng)配套。②設(shè)備:電力電子設(shè)備,普遍服務(wù)于military industry生產(chǎn)測試、質(zhì)檢驗證、高等裝備等。③系統(tǒng)集成:編程測試系統(tǒng),服務(wù)于military industry研制驗證及老化、新能源汽車產(chǎn)業(yè)測試等。
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