本发明专利技术公开了一种不同容量等级ＵＰＳ降额机型并联的方法，用以解决由于按物理容量进行降额机型的标幺而导致的无法按降额容量比例均流等问题；该方法包括：根据各单机的物理容量标幺自身物理输出电流；将标幺后的各物理输出电流值平均得到标幺后的各单机物理均流值；分别对标幺后的各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；根据各单机的授权容量和物理容量对所述物理均流标幺值进行修正，得到各单机授权均流标幺值；以及利用所述各单机的物理输出电流标幺值与授权均流标幺值的误差控制各单机的物理输出电流。本发明专利技术同时公开一种不同容量等级ＵＰＳ降额机型的并联系统。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电源
，尤其涉及不同容量等级UPS降额机型并联的方法及系统。
技术介绍
随着社会信息化程度的日益提高，信息数据的规j莫越来越庞大，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，其可扩容性和高冗余可靠性成为业界研究的热点。UPS并联技术不但可以 让小容量的单枳^莫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Sl大于S2时，其输出的无功功率Ql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并联。当然，有线并联在实现不同容量等级UPS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；同时，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。为了解决上述问题，在软硬件上可按物理容量对不同容量等级UPS进行 标幺设计，这样在归一化后不同容量等级UPS之间的并联技术与相同容量等 级UPS之间的并联技术在控制中没有丝毫差异，这大大提高了 UPS并联技术的通用性和开发的效率。另外，为了缩短开发周期，降低开发成本，满足市场需求，可以对其中一些容量等级仅进行简单的软件降额处理。例如对于30—120KVA容量等级的系 列产品，开发阶段只设计40KVA、 80KVA和120KVA三个物理容量设计点机 型，而30KVA、 60KVA和IOOKVA容量等级将从相应的三个物理容量设计点 机型在全盘借用硬件的基础上仅通过软件降额来获得。但是，由于上述标幺设计是按物理容量来进行归一化设计的，而降额机型 不改变硬件，也不改变软件的标幺，因此对于不同容量等级UPS降额机型的 并联，其输出将不满足按授权容量比例均流，而还是按原来物理容量比例均流。 假设UPS1和UPS2的物理容量分别为80KVA和40KVA,按物理容量比例均 流使其输出的电流之比为2:1，当这两台或其中任一台作为降额机型来使用， 如UPS1降额为60KVA, UPS2仍为40KVA并联运行时，其输出的电流之比仍 为2:1,不是所希望的3:2，这样带来的后果是原本总带载能力为60+40=100KVA 的并联系统其实际的带栽能力只有90KVA。如果带IOOKVA的负载时，UPS1所分配的负载为觸x2/^66.7《^^6^^4，造成单机过载，这是客户和设 计人员都不希望的
技术实现思路
本专利技术提供一种不同容量等级UPS降额机型并联的方法及系统，用以解决由于按物理容量进行降额机型的软硬件标幺时无法实现按授权容量比例均 流的问题。本专利技术方法包括一种不同容量等级UPS降额机型并联的方法，该方法包括步骤 根据各单^L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；根据各单机的授权容量和物理容量对所述物理均流标幺值进行修正，得到各单机授权均流标幺值；利用所述各单机的物理输出电流标么值与授权均流标幺值的误差控制各 单机的物理输出电流。根据上述方法所述修正包括提供电流的修正系数，该系数根据各有效并联单机的授权容 量和物理容量、系统中所有有效并联单机的授权容量与物理容量比值的累加 和、有效并联单机总台数获得。在获得所述修正系数时，先判断所述累加和是否为零并且所述有效并联单 机总台数是否小于2，若是，则不修正所述物理均流标幺值，否则获取所述修 正系数，并根据该修正系数对所述物理均流标幺值进行修正。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。所述才莫/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，根据各有效并联单机的授权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降额机型的并联系统，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；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；以及根据各单机的授权容量和物理容量对所述物理均流标幺值进行修正， 得到各单才;Ut权均流标幺值；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授权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，所述信号处理装置包括输出电流平均模块，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；转换模块，用于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^L的物理输出电流标么值和物理均流标幺值；修正模块，用于根据各单机的授权容量和物理容量对所迷物理均流标幺值进行修正，得到各单才7L4t权均流标幺值。所述修正模块根据设置的修正系数进行修正，该修正系数根据各有效并联单机的授权容量和物理容量、系统中所有有效并联单机的授权容量与物理容量 比值的累加和、有效并联单机总台数获得。在获得所述修正系数时，先判断所述累加和是否为零并且所述有效并联单机总台数是否小于2，若是，则不修正所述物理均流标幺值，否则获取所述修 正系数，并根据该修正系数对所述物理均流标幺值进行修正。所述转换模块分别对标幺后的各单机物本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种不同容量等级ＵＰＳ降额机型并联的方法，其特征在于，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；根据各单机的授权容量和物理容量对所述物理均流标幺值进行修正，得到各单机授权均流标幺值；利用所述各单机的物理输出电流标幺值与授权均流标幺值的误差控制各单机的物理输出电流。
【技术特征摘要】
1、一种不同容量等级UPS降额机型并联的方法，其特征在于，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；根据各单机的授权容量和物理容量对所述物理均流标幺值进行修正，得到各单机授权均流标幺值；利用所述各单机的物理输出电流标幺值与授权均流标幺值的误差控制各单机的物理输出电流。2、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述修正包括提供电流的修 正系数，该系数根据各有效并联单机的授权容量和物理容量、系统中所有有效 并联单机的授权容量与物理容量比值的累加和、有效并联单机总台数获得。3、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，在获得所述修正系数时，先 判断所述累加和是否为零并且所述有效并联单机总台数是否小于2，若是，则 不修正所述物理均流标幺值，否则获取所述修正系数，并根据该修正系数对所 述物理均流标幺值进行^^正。4、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，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。5、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，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。6、 如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述模/数转换包括对相同量 纲物理量定点数的定标进4于统一。7、 如权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，在利用所述误差 控制各单机的物理输出电流时，根据各有效并联单机的授权容量和系统的实际 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。8、 一种不同容量等级UPS降额机型的并联系统，其特征在于，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；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...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶万富，张晓飞，
申请(专利权)人：力博特公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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