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《雙變流器串—并聯(lián)補(bǔ)償式ups控制策略探究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、雙變流器串—并聯(lián)補(bǔ)償式UPS控制策略探究 摘要:本篇文章全面詳細(xì)的分析了雙變流器串-并聯(lián)補(bǔ)償式UPS電源中所采用的控制方式以及具體的信號(hào)檢測措施是。并且利用對(duì)無功率檢測技術(shù)以及諧波技術(shù)進(jìn)行深入研究之后,通過三相電路瞬間無功的理論來達(dá)到了對(duì)無功電流、諧波進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)哪康?。而?dāng)電源自身的電壓并非是額定值,且其中還含有諧波電壓、諧波電流、無功電流的情況下,其電源輸入極在這一過程中的功率因素、正弦波為1,其過程中所呈現(xiàn)出來的額定值正弦波被負(fù)載電壓所控制。這一仿真結(jié)果直接證明了,該控制策略所具有的正確性。關(guān)鍵詞:雙變流器串-并聯(lián)補(bǔ)償式UPS;無功電流;諧波6UPS也被稱之為不間
2、斷的電源,這一類電源形式通常都是被直接使用到用電負(fù)載或者城市電網(wǎng)之中,而利用這一技術(shù)的主要目的就是為了能夠最大限度的改善負(fù)載過程中的供電質(zhì)量,當(dāng)市電出現(xiàn)用電故障的過程中,其負(fù)載設(shè)備在這一過程中便能夠用最大限度的確保正常運(yùn)行。UPS在實(shí)際使用的過程中,不但能夠達(dá)到供電無中斷的效果,還擁有者對(duì)電壓進(jìn)行穩(wěn)定并且抵抗電場干擾的作用。就目前來說,市場上已經(jīng)出現(xiàn)了大量的不同類型UPS,而不同UPS的具體運(yùn)行方式也有所不同,例如后備方式、雙變換在線式、在線互動(dòng)式、雙變流器串-并聯(lián)在線補(bǔ)償式等四種主要的類型。1、雙變流器串-并聯(lián)補(bǔ)償式變換型UPS功能雙變流器串-并聯(lián)補(bǔ)償式變換型UPS和以
3、往傳統(tǒng)的變換UPS相比較而言,其在電能變化、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中都引入了大量的概念,其中不但將以往傳統(tǒng)的UPS功能進(jìn)行了保留,還極大的提升了輸出電壓所具有的質(zhì)量,促使其中所存在的大量指標(biāo)在這一過程中得到了極大的改善,不但最大限度的減少了其電源對(duì)于電網(wǎng)所造成的污染現(xiàn)象,最為重要的一個(gè)因素就在于其自身不僅輸入能力高,可靠性也極高,是當(dāng)前各個(gè)方面都最為理想的UPS系統(tǒng)。6但是,雙變流器串-并聯(lián)補(bǔ)償式UPS所具有的性能是否優(yōu)秀并不是由自身來決定,而是由內(nèi)部的控制策略來進(jìn)行確定。再加上補(bǔ)償式的UPS一般都是使用兩個(gè)變換器:主變流器、串聯(lián)補(bǔ)償變流器,而這兩個(gè)變流器在實(shí)際使用的過程中則必須要把同
4、步協(xié)調(diào)控制作為控制措施。所以,下文主要針對(duì)這兩種不同變流器所涉及到的同步協(xié)調(diào)控制措施進(jìn)行了全面詳細(xì)的探討。該策略不僅把串聯(lián)變流器轉(zhuǎn)變成為了基波正弦電流源,而并聯(lián)變流器自身也被控制為基波正弦電壓源,通過這一方式,能夠最大限度的實(shí)現(xiàn)電源電壓在并非是額定值環(huán)境,并且在包含有諧波電流、無功電流、諧波電壓的情況之下,其電源輸入的電流必須要控制成為正弦波、功率因素接近1的情況下,而其中的負(fù)載電壓在這一過程中則直接會(huì)被控制成為額定的額定值正玄波。利用仿真實(shí)驗(yàn)的方式,充分的驗(yàn)證了UPS自身有著較高的功率因素,其中的輸出電壓在這一過程中極為穩(wěn)定。并且在市電完全正常的情況下,2、補(bǔ)償式UPS
5、的電路拓樸雙變流器串-并聯(lián)補(bǔ)償式UPS的電路結(jié)構(gòu)(只畫出了一相)主要由三相補(bǔ)償變壓器、三相補(bǔ)償逆變器、三相主逆變器、主靜態(tài)開關(guān)、旁路靜態(tài)開關(guān)、輸入輸出濾波器及蓄電池組等部分構(gòu)成。補(bǔ)償逆變器通過補(bǔ)償變壓器串聯(lián)連接在市電電源與負(fù)載之間,其容量約為系統(tǒng)總?cè)萘康?0%左右,主逆變器并聯(lián)在系統(tǒng)輸出端,其容量等于UPS系統(tǒng)容量。當(dāng)輸入電源電壓波動(dòng)小于±15%,頻率波動(dòng)小于±3%時(shí),由Delta逆變器和市電電源共同對(duì)負(fù)載供電,其穩(wěn)壓精度為±1%(其中85%~100%來自市電電源,0%~15%來自Delta逆變器);當(dāng)輸入電源超過上述電壓和頻率范圍時(shí),系統(tǒng)轉(zhuǎn)入蓄電池供電方式,由主逆變器為
6、負(fù)載提供100%的不間斷純凈正弦波電源。市電正常時(shí),Delta逆變器只需補(bǔ)償與市電電壓和系統(tǒng)輸出電壓差有關(guān)的功率,故損耗小,效率高,功率余量大,過載能力強(qiáng)。3、Delta逆變器控制策略Delta逆變器受控為基波正弦電流源,主要用來消除市電輸入電流中的無功與諧波電流6和對(duì)市電電壓進(jìn)行波動(dòng)補(bǔ)償,兼有有源濾波和交流穩(wěn)壓的雙重功能。其控制電路有兩個(gè)反饋信號(hào):一是負(fù)載反饋電流信號(hào)iL,用來消除市電輸入電流中的無功和諧波分量,使市電輸出電流與市電電壓同相位,輸入功率因數(shù)為1;另一個(gè)是蓄電池電壓反饋信號(hào)ΔUd,由蓄電池電壓Ud與其基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較后產(chǎn)生的,用來補(bǔ)償市電電壓的波動(dòng),并使市
7、電的輸入功率與負(fù)載所需的功率達(dá)到平衡。4、主逆變器控制策略主逆變器受控為基波正弦電壓源,用來控制負(fù)載上的電壓為穩(wěn)定純凈的正弦波電壓,與補(bǔ)償逆變器一起完成對(duì)市電電壓波動(dòng)和諧波的補(bǔ)償;當(dāng)負(fù)載為感性和非線性負(fù)載時(shí),向負(fù)載提供無功和諧波電流;當(dāng)市電掉電時(shí),向負(fù)載提供100%的功率。主逆變器采用瞬時(shí)值波形比較法,用負(fù)載輸出電壓減去基準(zhǔn)正弦電壓,其差值再被基準(zhǔn)正弦電壓所減,得到主逆變器工作所需的PWM波的電壓指令信號(hào),對(duì)主逆變器進(jìn)行控制,得到負(fù)載所需的電壓和諧波補(bǔ)償值。從而使得整個(gè)過程中的諧波值都能夠得到相應(yīng)的補(bǔ)償,因此來最大限度的確保控