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可冗余并聯(lián)運行的單相UPS研制
作者：
時(shí)間：2012-03-05
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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1 引言
信息技術(shù)的高速發(fā)展和廣泛應用，對其供電電源的質(zhì)量和可靠性要求越來(lái)越高，多模塊并聯(lián)實(shí)現高可靠性大容量電源被供認為今電力電子技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。以通信二次電源的構成方式為例，從最初的單模塊供電發(fā)展到1+1冗余，現在N+1方式已被廣泛認可。同主電路和控制電路的研究發(fā)展過(guò)程一樣，逆變器并聯(lián)運行技術(shù)的研究也是在借鑒DC/DC并聯(lián)技術(shù)的基礎上不斷深入，逆變器由于是正弦輸出，其并聯(lián)和熱插拔遠比直流電源復雜得多[1]，有相序（三相時(shí)）、頻率、相位、和波形等5個(gè)，其中任意一個(gè)與電網(wǎng)不一致，就不能使逆變器投入電網(wǎng)；由于交流輸出，不能象DC/DC變換器那樣簡(jiǎn)單地用二極管來(lái)隔離故障單元。再進(jìn)一步，要實(shí)現UPS并聯(lián)，則在實(shí)現逆變器并聯(lián)的基礎上，還要解決市電跟蹤和旁路控制等問(wèn)題。近幾年，國外一些著(zhù)名UPS公司，如EXIDE，APC，三菱等，已先后推出并機系統產(chǎn)品[2~4］，擁有各自的專(zhuān)利技術(shù)。在國內，逆變器并聯(lián)正成為研究熱點(diǎn)之一，但已經(jīng)實(shí)現ＵＰＳ并機的研究成果或產(chǎn)品尚未見(jiàn)報道。
南航航空電源重點(diǎn)實(shí)驗室在多年逆變器并聯(lián)運行技術(shù)研究的基礎上[5]，與科華公司合作，以FR-UK系列（5—100KVA）UPS為背景機，研制成功擁有自主技術(shù)的UPS冗余并聯(lián)產(chǎn)品樣機。
2 冗余并聯(lián)控制的基本原理
目前逆變器的并聯(lián)控制方式有集中控制、主從控制、分散邏輯控制和無(wú)互連線(xiàn)獨立控制等方案[6]。如，EXIDE產(chǎn)品采用無(wú)互連線(xiàn)方式，它在各臺UPS性能一致性很好的前提下，檢測本機輸出功率從一個(gè)周期到下一個(gè)周期的變化，按照一定的算法，調節本機輸出電壓相位，使各并聯(lián)單元之間的相位差調節到最小值，從而實(shí)現均流供電[4]；三菱UPS是檢測瞬時(shí)環(huán)流值，分解為有功和無(wú)功分量，通過(guò)控制幅度和相位偏差，分別均衡電流的無(wú)功和有功功率[2]。
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