[发明专利]具有源阻抗补偿的UPS

说明书

本发明提供一种用于运行离线不间断功率供应(100)，尤其是运行中等电压不间断功率供应，以在功率源失效的情况下对负载提供功率的方法，不间断功率供应(100)包括布置在功率源和负载之间的至少一个断开开关(112)、至少一个能量存储器(114)、布置在至少一个能量存储器(114)和负载之间在断开开关(112)的负载侧处的至少一个功率转换器(116)，以及控制装置(120)，控制装置用于控制至少一个功率转换器(116)，以在功率源失效的情况下将来自至少一个能量存储器(114)的功率提供给负载，方法包括以下步骤：识别功率品质事件，区分识别的功率品质事件，以分开负载侧事件与功率供应侧品质事件，以及在从识别的功率品质事件中识别功率供应侧功率品质事件时，将来自至少一个能量存储器(114)的功率提供给负载。本发明还提供一种用以执行上述方法的离线不间断功率供应(100)，尤其是中等电压不间断功率供应。

技术领域

本发明涉及离线不间断电源的领域。特别地，本发明涉及用于运行离线不间断电源，尤其是运行中等电压不间断电源，以在功率源失效的情况下对负载提供功率的方法。

背景技术

在三相中等电压(MV)分配网络中，电能通过低电压(LV)网络馈电器而分配给不同的负载。负载连接到馈电器上，并且可使用传统LV不间断电源(UPS)来保护负载。但是，连接各个馈电器中的UPS是昂贵的，占用许多空间，需要许多维护，整体效率低且需要复杂的监督控制。在中等电压水平下保护负载免受上游功率品质事件的影响可克服大部分上面提到的缺点。中等电压不间断电源(MV-UPS)对处于MV水平的负载配备更好的保护机制。大部分现有的MV-UPS使用在线UPS系统技术，其中在UPS中不断地进行AC/DC/AC转换，使得例如功率源失效的电力(utility)干扰可与负载隔离开。

为了改进效率和可靠性和降低成本，在线UPS系统技术可由MV离线UPS系统技术代替。离线UPS通常用来在其中效率和占地面积是主要成本动因的工业环境中进行功率保护。

在离线UPS系统中，在下游侧处提供的负载通过功率总线直接连接到在上游侧处作为进入的电力供应而提供的功率源，其中在功率总线中提供断开开关，也称为电力断开。功率源典型地是电网供应。离线UPS包括能量存储器，能量存储器经由功率转换器在断开开关下游连接到功率总线上。

当离线UPS在功率源中检测到电压干扰(也称为功率品质事件)时，离线UPS通过功率转换器将下游负载转移到后备能量存储器。因此，断开开关断开负载与功率源，并且来自能量存储器的功率经由功率转换器提供给功率总线，使得下游负载在功率品质事件期间可保持运行。这个通过断开断开开关来断开功率源且将负载支持转移到具有能量存储器的功率转换器的过程称为转移。为了使得在功率品质事件的情况下也能够可靠且连续地对负载供应功率，MV离线UPS的最重要功能之一是识别功率品质事件。

但是，在三相MV离线UPS中，识别上游功率品质事件是关键任务。来自功率源的电力供应电压由于下游电流和网络阻抗相互作用而对下游负载干扰、下游负载谐波和下游故障是敏感的。

由于下游故障的原因，下游电流可积聚，它对网络阻抗的影响可使来自功率源的电力电压超过MV网络电压容许极限。这可允许MV离线UPS检测功率品质事件且将下游负载转移到来自能量存储器的后备。因此，可发生错误地检测功率品质事件。这可减少离线UPS的使用期限，因为不必要地增加了运行时间。这会增加维护和维修工作。

此外，由于下游电流高，MV离线UPS可达到过载电流极限，这允许其作出关于卸掉下游负载的决定。因此，在检测到下游故障时存在卸负载的风险。

下游谐波负载高的MV分配网络可产生显著的电力电压失真，从而允许离线UPS触发功率品质事件。

电力供应电压对下游负载干扰、下游负载谐波和下游故障敏感的另外的缺点是错误地追踪电力供应电压。