[发明专利]不同容量等级UPS并联的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电源技术领域，尤其涉及不同容量等级UPS并联的方法及系统。

背景技术

随着社会信息化程度的日益提高，信息数据的规模越来越庞大，交换越来越频繁，为了对信息数据进行更加高效、可靠、安全的处理、存储和传输，人们对供电设备的品质提出了更高的要求。

UPS(Uninterrupted Power System，不间断电源系统)作为主要的供电设备，其可扩容性和高冗佘可靠性成为业界研究的热点。UPS并联技术不但可以让小容量的单机模块组成满足用户需求的系统容量，而且还可以组成冗余配电模式，提高系统的可靠性。不同容量等级UPS模块的并联技术与相同容量等级UPS模块的并联技术相比，不仅可以为用户提供更多种的配电组合解决方案，而且直接可以给用户节省成本，带来经济效益。

现有的不同容量等级UPS模块的并联结构主要分为无线并联和有线并联。无线并联的设计思想是保持UPS模块在并联系统中的独立性。参阅图1A所示，当UPS模块的输出阻抗特性为纯感性时，其输出电压的频率随自身输出的有功功率的增加而减小，此减小的趋势称为UPS模块的下垂特性，该下垂特性可保证在系统容量S1大于S2时，输出的有功功率P1大于P2。与图1A类似，图1B中，其输出电压的幅值随自身输出的无功功率的增加而减小，该下垂特性可保证在系统容量S1大于S2时，其输出的无功功率Q1大于Q2。由图1A和图1B可以看出，UPS模块的无线并联技术中，在设置下垂特性线的斜率与其额定容量成固定比例时，即可以实现容量的自适应，因此无线并联技术本身就可以实现不同容量等级UPS模块的并联。当然，有线并联在实现不同容量等级UPS模块的并联时，也可借用无线并联的设计思想，利用下垂特性来实现。

但是，由于UPS模块的输出阻抗特性在实际中并不是纯阻性或纯感性，因此其输出电压的频率和幅值与自身输出的有功功率和无功功率并不是成简单解耦的下垂特性关系，这种近似的处理导致系统精确度不高，而且下垂特性建模困难，不易精确实现；另外，在利用下垂特性来实现不同容量等级UPS并联时，系统输出电压随负载的变化而变化，其稳态精度相对较差。

发明内容

本发明提供一种不同容量等级UPS并联的方法及系统，用以解决现有技术中存在由于构造UPS下垂特性以实现不同容量等级UPS的并联而导致的系统精确度不高和输出电压稳态精度较差等问题。

本发明方法包括：

一种不同容量等级UPS并联的方法，该方法包括步骤：

根据各单机的物理容量标幺各单机的物理输出电流；

将标幺后的各单机物理输出电流值进行平均得到标幺后的各单机物理输出均流值；

分别对标幺后的各单机物理输出电流值和所述物理均流值进行转换，得到各单机的物理输出电流标幺值和物理均流标幺值；

利用所述各单机的物理输出电流标幺值与物理均流标幺值的误差控制各单机的物理输出电流。

根据上述方法：

通过电流传感器标幺各单机的物理输出电流；或者，通过与电流检测相关的硬件电路通道标幺各单机的物理输出电流；或者，通过软件设定标幺各单机的物理输出电流。

所述转换为模/数转换，即提供一个电流的转换系数，该系数中包括采样电阻转换系数、模数转换器ADC通道的调理系数和模数转换器ADC的转换系数；或者，所述转换为乘以一个电流转换系数的模拟转换。

所述模/数转换包括对相同量纲物理量定点数的定标进行统一。

在利用所述误差控制各单机的物理输出电流时，根据各单机的额定容量和系统的实际负载判断系统是否过载，并在确定系统过载后进行相应的切换动作。

一种不同容量等级UPS的并联系统，包括：

多个标幺装置，用于根据各单机的物理容量标幺各单机的物理输出电流；

多个信号处理装置，用于将标幺后的各单机物理输出电流值进行平均得到标幺后的各单机物理输出均流值；以及分别对标幺后的各单机物理输出电流值和所述物理均流值进行转换，得到各单机的物理输出电流标幺值和物理均流标幺值；

多个逆变器输出控制装置，其中每个逆变器输出控制装置包括一个逆变器和一个控制器，所述逆变器用于输出各单机的物理输出电流，所述控制器用于利用所述各单机的物理输出电流标幺值与物理均流标幺值的误差控制逆变器输出各单机的物理输出电流。

其中，所述电流检测装置为电流传感器；或者，所述电流检测装置为与电流检测相关的硬件电路通道。

所述信号处理装置包括：