[发明专利]一种增强UPS在油机旁路运行时锁相性能的方法

说明书

本发明公开了一种增强UPS在油机旁路运行时锁相性能的方法，包括以下步骤：监测UPS并机系统是处于逆变运行状态还是处于旁路运行状态；当所述UPS并机系统处于逆变运行状态时，使逆变器按照第一锁相速度运行；当所述UPS并机系统处于旁路运行状态时，使逆变器按照第二锁相速度运行，所述第二锁相速度大于所述第一锁相速度。该方法有利于在恶劣情况下锁定旁路相位，同时避免影响均流环的稳定性。

技术领域

本发明涉及不间断电源(UPS)，特别是一种增强UPS在油机旁路运行时锁相性能的方法。

背景技术

对UPS并机系统而言，如图1和图2所示，一般的系统配电连接方式可分为主路旁路不同源和主路旁路同源两种接法。不管是那种接法都可能出现市电掉电，负载由油机旁路供电的情况，如果油机容量不够大，或者油机质量不太好，或者负载对油机的污染比较大，在给负载供电时油机输出电压幅值和频率会发生很大的变化，会导致逆变器跟踪不上旁路电压，无法完成旁路切换回逆变的动作。在电网来电之后，对于如图1所示的主旁不同源的系统来说，如果当前是油机旁路供电，我们需要将油机旁路供电切换到市电逆变供电状态，一是可以执行手动将开关ATS1切换到市电侧，这样输出会存在掉电风险(目前的ATS切换动作都需要几个市电周期的掉电时间)；二是可以执行旁路切换逆变的动作，但如果此时逆变器没有跟踪好旁路，就无法执行不间断切逆变的动作，而如果强制切换回逆变，最少也存在半个周期以上的掉电风险(因逆变器要等旁路SCR完全关断之后再转到逆变供电)。对于如图2所示的主旁同源的系统来说，也存在一样的问题。

造成UPS逆变器锁不上油机旁路相位的原因，一是在恶劣情况下油机带大负载时的电压幅值和频率变化率太快了，二是UPS的锁相跟踪速率比较慢，特别是UPS并机时速度会更慢。目前的UPS并机系统的锁相速率已经提高到0.5Hz/s，之前的机器还远达不到这个速率。但即使是目前这样的锁相跟踪速率，在一些恶劣情况下还是无法锁定旁路相位。

如图3所示，在UPS并机系统中，为提高并联系统的可靠性，一般采用分散逻辑控制的并联结构。这种方式可以实现真正的N+1并联，在有一个模块故障退出时，并不影响其它模块的并联运行。UPS并机系统中一般采样用二级锁相来提高锁相精度和可靠性，其中一级锁相模块PLL1用来锁定输入电源信号(市电或油机)或是本振信号，当市电由正常变化到异常或是由异常变化到正常时，确保其输出频率可以平稳的切换。二级锁相模块PLL2跟踪一级锁相模块的输出，使各逆变器的输出电压相位跟踪共同的一级锁相模块的输出。

在二级锁相中，一、二级锁相模块的要求是不一致的。一级锁相模块应确保输出指令缓慢的变化，二级锁相模块要确保跟踪一级锁相模块输出的快速性，故跟踪速度要求快，但由于有并机均流的影响，过快的速率又会影响均流环的稳定性，这样二级锁相模块的跟踪速率也要减慢。

由于均流环的影响，锁相环速度不可做得很快，这就出现了在旁路比较差时逆变器锁不定旁路相位的问题。即UPS旁路运行，如果油机带载较重，旁路频率的变化率和THDU将会很大，使得系统相位无法锁定。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种增强UPS在油机旁路运行时锁相性能的方法，有利于在恶劣情况下锁定旁路相位，同时避免影响均流环的稳定性。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种增强UPS在油机旁路运行时锁相性能的方法，包括以下步骤：

监测UPS并机系统是处于逆变运行状态还是处于旁路运行状态；

当所述UPS并机系统处于逆变运行状态时，使逆变器按照第一锁相速度运行；

当所述UPS并机系统处于旁路运行状态时，使逆变器按照第二锁相速度运行，所述第二锁相速度大于所述第一锁相速度。

进一步地：