一种实时瞬时均流的UPS冗余并联新方法.pdf

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清华大学学报自然科学版年第卷第期/
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一种实现瞬时均流的冗余并联新方法
邢岩‘一, 严仰光。
.清华大学电机工程与应用电子技术系,北京;.南京航空航天大学自动化学院,南京
摘要:为提高不问断电源, 电源系统中冗余并联运行方式是获得高可靠性
冗余并联运行系统的可靠性和工程可实现性,提出和大容量功率变换的最佳解决方案之一,在直流变
了一种实现瞬时值均流的分布式控制新方法。基于平均电流换器如通信和服务器电源等已被广泛采用。但
法原理,通过连接各并联模块的仅条低频信号总线或逆变器的并联运行远比直流电源困难。当一个
而无需专门的控制模块实现均流。通过均流回路与基准同模块投入时或在运行中,其正弦输出电压的频率、相
步回路的解耦控制,使系统惯性大大降低。只用一个调节器,
位和幅度必须与其它工作模块精确一致,若没有适
既调节输出电压、同时又实现环流抑制。并联系统在线性或
当的控制,任何一个量的微小偏差都将造成很大的
非线性负载条件下都具有很好的动态响应性能和均流效果。
环流,严重降低系统的效率甚至损坏模块。
文中分析了系统结构和工作原理,并给出了仿真和实验
目前已有许多均流控制的方法。从并联模块间
结果。
关联密切性的角度分析,可分为三类:集中式或主
关键词:逆变器;不间断电源;并联;均流
从式、分布式和无互连线式控制。集中控制是在系
中图分类号: 文献标识码: 统中设置专门的稳压及均流控制模块主模块,从
文章编号:———
模块为电流跟随器性质的逆变模块,各种负载条件
下及动态过程中均可很好地实现均流,从模块之间
可以实现功率冗余。分布式控制无主从控制是
将均流控制分散在各个模块中,并通过模块间的信
号互连线交流信息,所有模块都相同,因此可以真正
. 实现冗余,一般基于平均电流法或最大电流法控
制,目前存在的主要问题是:电压基准的同步调
.,
,,; 节响应慢,多模块并联时互连线数目较多、实现较复
., 杂,动态过程均流效果还不够理想。无互连线控制是
,,
基于外特性下垂法,仅仅检测本模块的输出功率,进
:
行有功和无功功率分解后,分别调整模块输出电压

. 的频率和幅度等以实现均流,但在非线性负载下或
动态过程中均流较差,实现算法十分复杂。
. 本文提出了一种新的分布式无主从控制方式,

. 基于平均电流法原理实现瞬时均流。并联模块间仅
通过很少的信号总线交换信息,使各自的基准正弦
. 信号和输出电流与相应的系统平均信号保持一致;
. ,

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收稿日期:——
. 基金项目:江苏省应用基础基金项目
作者简介:邢岩一,女汉,山东,博士后,副教授,
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清华大学学报自然科学版
并通过施加逆变器基准信号局部反馈,实现输出同本文提出的逆变器并联系统结构框图如图所
步与均流的解耦控制。并联系统在线性或非线性负示。模块间的共享信号为个平均信号: ,和
载条件下都具有很好的静态和动态均流效果。, 分别表示来自各模块的基准正弦电压、输出滤波
电感电流采样和输出反