[发明专利]线路平衡UPS

说明书

一种用于控制不间断电源(UPS)的方法，不间断电源具有多相功率输入和耦合到多相功率输入的输入功率电路，该方法包括：确定减小多相功率输入的第一相上的负载，并响应于此，控制输入功率电路以将从第一相引出的第一输入电流减小第一量，以及将从多相功率输入的第二相引出的第二输入电流增加第二量。UPS可以响应于来自智能电网的减小第一相上的负载的请求或响应于减小第一相上的负载的本地决定而确定减小第一相上的负载。

本发明背景

1.技术领域

本发明的实施方式一般地涉及功率管理，并且更具体地涉及多相不间断电源的每相动态负载调节。

2.背景技术

不间断电源(UPS)被用来在主电源或主干线无法使用时为电气设备或负载提供备用电力。传统UPS使用功率因数校正电路(PFC)整流由电力公司提供的输入电力，以向DC母线提供DC电压。当主电源是可用的时，整流后的DC电压通常被用来为电池充电，以及向DC母线提供电力。在缺少主电源时，电池向DC母线提供电力。逆变器从DC母线生成到负载的AC输出电压。由于DC母线总是由主干线或者由电池供电，如果主干线发生故障并且电池被充分充电，那么UPS的输出电力是不间断的。

虽然不间断电源通常用于提供局部级别的电力的连续来源(例如，在数据中心或在办公室或家中)，但由于与UPS结合使用的电池或其它能量存储设备的有限容量，此类设备主要依赖于公用电力。从历史上看，电力公司服务是需求驱动的和低效的，但越来越多地，技术被采用以改善电网的可用性、可靠性和效率。通常，这些改善的电网被称为“智能电网”。

“智能电网”，如由纽约州纽约市的电气和电子工程师协会(IEEE)所描述的，包括“以通信和信息技术在电能的产生、输送和消耗中越来越多的使用为代表的下一代电力系统”。截至2011年，智能电网被认为是总体的和进化的概念，其并不局限于任何特定的技术特征，并且还可以包括标准、目标、目的和程序，这些共同地支持可靠的、负担得起的和可持续的电力服务的开发、实现和有效输送。因此，目前不存在智能电网的标准定义；相反，这个词泛指各种相互关联的发电、分配和消耗概念。一些现存的电力系统目前包括可表征为形成智能电网系统的部分而不是全部的一个或多个元素。

在其它目标中，智能电网的一个目标是使发电与耗电智能地匹配。从历史上看，电力公司一直信赖总平均负载，其是相对稳定的并且可以被提前计算，以基于消费者需求的合理预期预测功率需求。总平均负载被用来确定功率的基本负载或最低量，电力公司需要使该功率的基本负载或最低量可用而没有服务中断的风险。

然而，连接到电网的总负载可以随时间显著变化；例如，商业用电量通常在白天高于夜间，居民用电量在清晨和傍晚时间最高，且负载也会在加热或制冷需求最大的时期期间增加。因此，通过使用总平均负载，基本负载(以及保持应急的任何额外的发电)可能比支持实时波动的负载所需的高。因此，高可靠性的功率输送是以浪费功率为代价实现的，浪费的功率超过需求被产生。此外，可能有时负载大幅增加以致高于电力公司的基本负载容量而带有很小警告或没有警告，这引出了额外的可靠性和效率费用。因此，智能电网的一个目标通常是反应性地和/或主动地调节基本负载(例如，增加或减少供应，以满足需求)和/或总负载(例如，增加或减少的需求，以满足供应)以在任何给定的时刻最佳地匹配所产生的功率的量与消耗的(需求)功率的量。现今，通过在配电变压器中增加或减少个别的相，许多功率分配器试图匹配产生的功率与上所消耗的功率；然而这仅有助于抵消在线路电压的任何不平衡，且不能平衡电网负载，也不能有助于小在配电线中由电网电流中的不平衡引起的不必要的损耗。因此，没有电力公司和电力用户之间某种程度的合作时，完成智能电网的功率管理目标可能是困难的。

发明内容