刍议UPS数字化控制及其并联运行主要技术

赵悦晓

（首钢长治钢铁有限公司,山西 长治 046031）

刍议UPS数字化控制及其并联运行主要技术

赵悦晓

（首钢长治钢铁有限公司,山西 长治 046031）

摘要：在社会不断进步的过程当中，我国各行各业都实现了进一步的发展，且USP作为一种性能比较高的数字化电源，它在我国各个行业当中的应用，也得到了最广阔的拓展，特别是我国的电力行业。UPS数字化电源的应用，不仅在很大程度上提高了我国电力系统的安全性，还让电力系统实现了并联运行的这一运行过程。因此，本文将对UPS数字化控制及其并联运行的主要技术，进行深入的分析和探究。

关键字：数字化控制；安全性；UPS；并联运行

1　简析UPS

“UPS”也被人们广泛的称之为是“不间断电源”，它是一种通过把蓄电池和主机进行合理的连接，并借助于主机上的逆变器等功能模块，将电路中的直流电安全的转换成城市用电的一个重要系统设备。它可以给一个独立的计算机或者是各种电力设备，亦或者是一个计算机网络系统，提供稳定、安全以及不间断的电力供应。因此，USP被广泛的应用在了我国的各个行业当中，例如：电信行业、医疗行业、银行行业以及军事行业等。其次，由于USP具有极其强大的保护功能，所以它经常被最为最主要电源，应用在了我国的电力系统当中。其中，USP的保护功能包括：过载保护、过电流保护以及过压保护等。

2　试析USP数字化控制

2.1分析USP数字化控制

所谓的“USP数字化控制”，指的就是：利用多台USP数字化电源，向同一个负载设备进行稳定、持续的供电，也就是“USP并机”。因为，如果只依靠一个单独的电源，对某一负载进行供电，那么就极有可能会让负载在实际运行的过程当中，因运行故障而引发系统问题，比如：系统出现瘫痪或者是死机等问题。这样一来，就会给整个系统造成无法挽回的经济损失。而USP数字化并联控制，不仅可以大大降低系统运行时出现故障的概率，还会进一步提高整个系统的安全性与可靠性。由此可见，USP数字化并联控制的应用，是非常重要的。

另外，要想让USP实现数字化并联控制，还必须得要从以下两个方面去进行充分的考虑：（1）面对同一个负载，系统中的每一个USP都要分得负载上的相同电流，也就是说：每个USP分得的电流之和等于负载上的总电流；（2）系统中每个USP的输出属性要相同，比如：频率、电压以及幅值等。

2.2简析USP数字化控制的组成结构

USP的组成结构比较复杂，主要包括：逆变器、并机控制板、整流电路、蓄电池、充电控制、变压器、开关以及输出滤波器。其中，整流电路的功能有三个，它们分别是：一，把城市供电转变成直流，让其给控制系统中的“弱电电路”提供电能；二，防止电力网运行时的干扰；三，给系统中的逆变器功能。

充电控制的实现原理是：把城市电能转换成直流电，并将其供应给控制系统中的蓄电池，当蓄电池充电完成之后，充电控制才会完全停止运行。为整个控制系统设置开关的目的，就是为了保证系统运行时的安全性与可靠性，它实现的原理是：当系统出现过压、过载或者是过电流故障的时候，开关会从逆变器供电自动的切换到城市供电；倘若故障被解决，系统恢复正常运行的时候，开关又会自动的切换回逆变器供电。可见，开关在整个控制系统中，是起着一定的决定性作用的。

3　探究USP数字化并联运行的主要技术

目前，USP数字化并联运行的主要技术可以分为三种，它们分别是：集中控制技术、主从控制技术以及无互联线控制技术。因此，现对这三种技术进行简单的分析和探究，并以此来挖掘出它们各自的优点。

3.1集中控制技术

（1）如果城市供电稳定，那么控制单元在对城市供电的频率进行检测之后，就会形成与之相对应的信号，来对系统中的所有USP进行电压的校准；

（2）如果城市供电不稳定，那么控制单元就会立即形成一个与工频频率相对应的信号，来确保系统中所有USP的电压能够维持在一致的这个情况之下。与此同时，控制单元也会把电流的差值，依照USP的实际情况，分别附加到各个USP当中，并以此来抵消整个系统中的环流。

从以上两个方面来看，该控制技术的优点就显而易见了，比如：不论城市供电是否稳定，该控制技术都能够让整个系统维持在一个较为安全与可靠的运行环境中，这样也就可以大大提高整个系统的运行效率。

3.2主从控制技术

将系统中的某一台USP当做是整个系统的控制单元，授予其对各个USP进行控制的权利，这种控制模式就是“主从控制”模式。它的实现原理是：倘若，该控制单元的USP在运行的过程当中，出现了故障，那么系统就可以自动的把控制单元转向其它正常运行的USP，并让该正常运行的USP对其它运行中的USP进行合理的控制。因其的控制单元可以自动的进行转换，所以该控制模式具有比较高的安全性与可靠性，且一旦USP控制单元出现了故障，也不会影响整个系统的正常运行。

3.3无互联线控制技术

处于该控制模式中的各个USP电源之间，是没有任何信号的，它只有能够进行输出的功率先。它的实现原理是：先由每个USP电源对其自身的输出功率进行全面的检查，待检查无误之后，USP将会对输出的功率进行合理的分解（这里主要指的是有功与无功功率的分解），然后再依照分解的最终结果，对输出电压进行合理并有效的调整，并以此来达到均分电流的这一目的。

该控制模式的优点主要有三个，它们是：（1）易于技术人员对整个系统的安装、操作以及后期的维护工作；（2）系统运行时的安全性更加强大；（3）可以实现容量的大范围扩展。

4　结束语

综上所述，USP作为一种具有较高安全性与可靠性的电源，它在我国各个行业中的应用，在很大程度上提高了我国各个行业的生产效率。与此同时，它也加快了我国经济市场的发展速度。然而，随着社会的不断进步，我国对USP的要求也会随之逐渐提高。因此，在这种情况之下，我国相关部门就应当在现有USP并联运行技术的基础上，结合各个行业对USP的实际需求，研制出更具有高科技效力的新型并联运行技术。唯有这样，才能够进一步增强USP的功能，从而让其能够成为推动我国各行各业实现进一步发展的强大动力。

参考文献：

[1]蔡庸军.在线式并网型UPS数字化控制系统的研究与设计[D].三峡大学,2013.

[2]杜伟.基于全数字化控制的UPS并机均流方法分析[J].中国新通信,2012（17）：67.

[3]廉柯.基于DSP的在线式数字化UPS的研究[D].中南大学,2010.

[4]袁其玉.三相UPS逆变系统数字化控制的研究[D].复旦大学,2009.

作者简介：赵悦晓（1985—），女 ，山西原平人，本科，研究方向：电气自动化。