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UPS并联冗余的发展方向
并联单元数目多量化、并联控制方式多样化目前几种***的UPS电源公司可以并联,但并联单元数不超过10个。小功率UPS电源中以较低成本实现了较***的并联策略目前可并联逆变电源多为中、大功率UPS电源,因此为实现其并联运行,控制电路成本增加一些对总成本影响不会很大。而普通小功率UPS电源的控制电路一般都较为简单,性能也不如大功率好,因此要实现其并联运行,电路的设计就是比较困难的一件事情。在解决控制电路特性与成本的矛盾这方面,各大公司都有一些独特的设计方法。3采用新型的高利用性电源系统设计方案今后的UPS电源系统大多以多模块化并联运均流控制的模式为主,并采用热插拔维修的方式来提高整个系统的工作性能。
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UPS并联的技术要求与直流电源不同,UPS电源输出的是正弦波,开的需要同时控制输出电压的幅值和相角,即要求同频率、同相位、同幅值运行。从UPS并联基本原理的分析可以看出:如各UPS电源模块输出电压幅值或相位不一致,各模块之间会产生有功环流和无功环流;另外,即使各模块同频率、同相位、同幅值运行,如果各自输出电压谐波含量较大,各模块之间会存在谐波环流。因此,逆变器安全并联运行,需要满足以下条件。
功率均分:并联系统中的各个逆变模块输出电压频率、相位、幅值、波形和相序基本一致,各模块平均分担负载电流,使输出静态功率和瞬时功率分布平衡。
故障自动诊断:当单模块出现故障,并联系统能快速定位故障逆变器,将它从并联系统中切除,并将其功率均匀分配给其他模块。
热插拔:待投入逆变模块控制自身输出电压与并联系统电压之间的频率、相位、幅值和相序等参数差别小于允许误差时自动投入并联系统,投入时对并联系统冲击小。任意模块生故障或需要检修时,能在线退出并联系统而无需断电
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UPS并联冗余技术概述
(1)u并联的必要性在大功率UPS电源供电系统中,当因负载增大而需要加大UPs寿系统的容量时,可以通过两条路径实现:①可以提高单台UPS的设计容量;②采用多台uP
升并联,共同承担负载电流。对于***种方案,单台电源供电时,一旦发生故障,则可能导致系电统瘫痪,并导致不可估量的损失;而UPS电源并联技术则可以很好地解决大容量场合的需求。间所谓并联余是指将N+n台UPS模块并联,其中N台用以供给负载所需电流,n台为后备冗余模块。当正在工作的模块出现故障时,后备冗余模块投入运行。这样即使正在工作的N台模块中有n台同时发生故障,UPS系统也能够***提供***的负载电流。此外,采用冗余技术还可以实现UPS电源模块的热更换,即***系统供电能力不间断的情况下更换系统的失效模块。UPS并联冗余技术理论上可以***制地增加供电系统的容量,因而越来越受到人们的重视,成为大容量UPS供电系统的研究热点。
(2)UPS并联基本原理要实现UPS逆变电源的并联运行,关键在于各UPS的逆变器应共同负担负载电流,即要实现均流控制。以两台UPS逆变电源并联为例进行分析。两台逆变电源并联运行时的等效电路如图6-3所示。其中U1、U2代表各逆变器输出的基波电压,L1、L2、C1、C2代表逆变器的输出滤波器,R为系统负载。