CN103999319A - 并联逆变器系统的自适应负载分担 - Google Patents

并联逆变器系统的自适应负载分担 Download PDF

Info

Publication number
CN103999319A
CN103999319A CN201180075668.7A CN201180075668A CN103999319A CN 103999319 A CN103999319 A CN 103999319A CN 201180075668 A CN201180075668 A CN 201180075668A CN 103999319 A CN103999319 A CN 103999319A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ups
power
electric power
input
gain coefficient
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201180075668.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103999319B (zh
Inventor
M·A·比格
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schneider Electric IT Corp
Original Assignee
American Power Conversion Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by American Power Conversion Corp filed Critical American Power Conversion Corp
Publication of CN103999319A publication Critical patent/CN103999319A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103999319B publication Critical patent/CN103999319B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/062—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for AC powered loads
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/493—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode the static converters being arranged for operation in parallel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

根据一个方面，本发明的实施方式提供了一种具有第一UPS和第二UPS的UPS系统运转的方法，该方法包括给第一UPS通电；从连接到第一UPS的输入端的第一输入电源接收电力；为连接到第一UPS的输出端的负载提供电力；响应第一UPS的电力特性和第二UPS的电力特性调整由第一UPS提供给负载的电力。

Description

并联逆变器系统的自适应负载分担
发明背景
技术领域
依据本发明的至少一个实例大体涉及不间断电源的并联控制。
背景技术
不间断电源(UPS)通常被用来为敏感的和/或关键的负载提供已调整的，不间断的电力。为UPS系统提供更大的能量和/或可靠性的需求在增加。例如，为提供增强的可扩展性和/或冗余，两个UPS可以被电气性连接以形成具有一个输出的单独的并联UPS系统。在这样的系统中，两个UPS的组合可以对附接到并联UPS系统上的负载提供增加的电力产生能力。另外，如果并行连接的UPS中的第一个失灵，那么并行连接的UPS中的第二个可以为失灵的UPS做备份。
发明内容
与本发明一致的方面是针对于具有第一UPS和第二UPS的UPS系统运转的方法。根据一个方面，方法包括给第一UPS通电，从连接到第一UPS的输入端的第一输入电源接收电力，为连接到第一UPS的输出端的负载提供电力，响应第一UPS的电力特性和第二UPS的电力特性调整由第一UPS提供给负载的电力。
根据一个实施方式，调整由第一UPS提供给负载的电力包括调整第一UPS的增益系数。在另一个实施方式中，方法还包括基于第一UPS和第二UPS的额定功率调整增益系数。在一个实施方式中，方法还包括基于第一输入电源的电力产生能力和为第二UPS提供电力的第二输入电源的电力产生能力调整增益系数。
根据另一个实施方式，第一输入电源是具有容量的电池，其中基于电力产生能力调整增益系数包括基于电池的容量调整增益系数。在另一个实施方式中，第一输入电源是可再生能源，其中基于电力产生能力调整增益系数包括基于可再生能源的变化的电力产生能力动态地调整增益系数。
根据一个实施方式，方法还包括基于第一和第二UPS的额定功率调整增益系数，和基于第一输入电源的电力产生能力和为第二UPS提供电力的第二输入电源的电力产生能力调整增益系数。在一个实施方式中，基于第一UPS和第二UPS的额定功率调整增益系数包括基于第一UPS和第二UPS的额定功率调整增益系数的额定变量部分。在另一个实施方式中，基于第一和第二输入电源的电力产生能力调整增益系数包括基于第一UPS和第二UPS的电力产生能力调整增益系数的动态变量部分。
根据另一个方面，以UPS为特征的本发明包括：被配置为从第一输入电源接收输入电力的输入端；被配置为向负载提供输出电力的输出端，输出电力具有输出电流；连接到输出端并被配置为调整UPS的增益系数以调整输出电流的可控增益级；和连接到可控增益级并被配置为基于UPS的电力特性基于指示也为负载提供电力的第二UPS的电力特性的输入信号调整增益级的增益系数的控制电路。
根据一个实施方式，增益级的增益系数由额定变量部分和动态变量部分组成。在一个实施方式中，控制电路被配置为基于UPS的额定功率调整增益系数的额定变量部分。在另一个实施方式中，控制电路被配置为基于第一输入电源的电力产生能力调整增益系数的动态变量部分。
根据另一个实施方式，输入端被配置成连接到电池，其中控制电路被配置为基于电池的容量调整增益系数的动态变量部分。在另一个实施方式中，输入端被配置为连接到可再生能源，其中控制电路被配置为基于可再生能源的变化的能力动态地调整增益系数的动态变量部分。
根据一个实施方式，UPS还包括被配置为连接到第一输入电源和输出端以及调整来自第一输入电源的输入电力和为输出端提供调整的电力的逆变器，在输出端和增益级之间连接的反馈环路，和在增益级和逆变器之间连接的电流误差放大器，其中电流误差放大器被配置为基于电流参考信号与逆变器电流感知信号之间的比较为逆变器提供控制信号，逆变器电流感知信号经由反馈环路被提供给增益级并通过增益级的增益系数调整。
根据一个方面，以UPS系统为特征的本发明包括第一UPS和第二UPS，第一UPS和第二UPS的每一个包括被配置为从输入电源接收输入电力的输入端，被配置为向负载提供输出电力的输出端，具有输出电流的输出电力，连接到输出端并被配置为通过增益系数调整输出电流的可控增益级，和连接到可控增益级并被配置成为响应第一UPS的电力特性和第二UPS的电力特性而调整增益级的增益系数的控制电路。
根据一个实施方式，每个UPS的输出被并行连接到负载，每个UPS的输出电流被结合一起为负载提供总输出电流，其中，通过调整第一UPS的增益系数与第二UPS的增益系数的比例，每个UPS的控制电路被进一步配置为调整由每一个UPS提供的总负载电流的百分比。
根据另一个实施方式，每个UPS的增益系数包括基于第一和第二UPS的额定功率被定义的额定变量部分。在一个实施方式中，每个UPS的增益系数包括基于为第一UPS提供输入电力的输入电源的电力产生能力和为第二UPS提供输入电力的输入电源的电力产生能力定义的动态变量部分。
附图说明
附图不是旨在按比例绘制。在图中，在各种图中说明的每个相同或接近相同的组件由相似的数字表示。出于清楚的目的，不是每个组件都可以在每个图中进行标注。在图中：
图1是依据包括第一部分(图1A)、第二部分(图1B)、第三部分(图1C)和第四部分(图1D)的本发明的方面的并联UPS系统的电路图；
图2是依据本发明的方面的并联UPS系统的框图；
图3是依据本发明的方面的作为K1/K2的函数的两个逆变器的负载分担的图形说明；
图4是依据本发明的方面的作为K1R/K2R的函数的两个逆变器的负载分担的图形说明；
图5是依据本发明的方面的作为涉及第一K1R/K2R的比例的K1D/K2D的函数的两个逆变器的负载分担的图形说明；
图6是依据本发明的方面的作为涉及第二K1R/K2R比例的K1D/K2D的函数的两个逆变器的负载分担的图形说明；以及
图7是依据本发明的方面的作为涉及总增益级比例KT的K1D/K2D的函数的两个逆变器的负载分担的图形说明；
详细描述
本发明的实施方式不限制于下面说明中阐述的或附图中图解的组件的构造和排列的细节。本发明的实施方式能够以各种方式被实践或被执行。还有，本文使用的措辞和术语是用于描述的目的，不应该被看作是限制性的。本文中使用的“含有”、“包括”或“具有”、“基本含有”、“涉及”，及其在本文中变形，意味着包括其后列出的项和其等价物及附加项。
如上讨论的，为了提供增强的可扩展性和/或冗余，两个UPS可以被电气连接到形成具有单个被配置成连接到负载的输出端的单独并联UPS系统。在一些并联UPS系统中，具有不同能量的两个UPS可以被并联。例如，两个UPS可以具有不同的额定功率或可以被连接到两个不同的电源(例如，连接到具有不同容量的电池或连接到具有不同电力产生能力的不同种类的可再生能源)。在这样的并联UPS系统中，其中的两个UPS具有不同电力特性，在两个UPS之间的负载均分可能导致系统的效率和性能的降低。
例如，当外部电源或者不可用或者不充分而且UPS运行在电池模式时，如果为UPS提供电力的两个电池具有不同的容量，那么在两个UPS之间的负载均分将会耗尽较低容量电池并促使具有较高容量电池的UPS为负载提供所有需要的电力。较高容量的电池也许不能通过自己提供需要的电力，或者也许不能够在期望的时间长度上提供需要的电力。
在另一个实施方式中，其中一个UPS依靠由第一类可再生能源(例如，太阳能电池板或风力涡轮机)提供的电力运转，第二个UPS依靠由第二类电源(例如，发电机或实用电源)提供的电力运转，变化的环境条件可以突然改变第一类电源的能量，将突然增加的负荷置于第二类电源之上。第二类电源也许不能够处理负载的增加的电力需求，这也许会导致突然的负载下降。
本文描述的至少一些实施方式提供了基于每个UPS的诸如额定功率、可用电池容量和/或每个UPS输入电源的电力产生能力的电力特性，能够动态调整并联UPS系统中的每个UPS的负载分担的并联UPS系统。以这种方式，在并联UPS系统中的每个UPS的运行时间可以被优化，并且负载需求(例如，其中一个UPS突然不能够提供它的电力的分担)中的突然变化可以被避免。另外，当可再生输入能源提供电力给UPS时，并联UPS系统可以调整负载分担以优化从可再生能源中得到的电力。
图1是依据本发明的方面的并联UPS系统100的电路图。图1包括在图1A中显示的第一左上部分、在图1B中显示的第二右上部分、在图1C中显示的第三左下部分、以及在图1D中显示的第四右下部分。并联UPS系统100包括第一UPS102和第二UPS202。第一UPS102和第二UPS202都被配置成经由连接模块106(例如SBP(服务旁通板)或PSBP(并行服务旁通板))被并行连接。根据一个实施方式，连接模块106包括被配置成连接到外部电源的第一输入101。外部电源可以是单相或三相电源。连接模块106还可以包括被配置为连接到旁通外部电源的第二输入197，然而，在其它实施方式中，旁通外部电源可以是三相电源。在一个实施方式中，旁通外部电源是单相电源。在一个实施方式中，第一输入101和第二输入197都可以被连接到相同的单相或三相电源。
连接模块106被连接到第一UPS102的输出103和第二UPS202的输出203。连接模块106的输出108被同时连接到第一UPS输出103和第二UPS输出203。输出108也被连接到外部负载109。连接模块106用途为提供电力给每个UPS，从每个UPS接收输出电力，和提供输出电力给一个或多个负载。
第一UPS102的具体组件现在将被更详细地描述。第一UPS102大体上与第二UPS202相同，相似的组件使用相似的参考标号进行标注，除了用于第一UPS的组件的参考标号从标号一开始和用于第二UPS的组件的参考标号从标号二开始。
第一UPS102包括连接到电流参考选择控制电路120的主/受控探测电路110。电流参考选择控制电路120也被连接到电流参考选择开关组122。电流参考选择开关组122被连接到电压误差放大器(Vea)124和电流误差放大器(Cea)130。Vea124经由直流阻隔和滤波电路168和逆变器163被连接到数字信号处理器(DSP)170。电流误差放大器(Cea)130的负输入端子132被连接到DSP控制的增益级180。DSP控制的增益级180被连接到DSP170也被连接到来自逆变器163的逆变器感知线164。Cea130的输出181被连接到逆变器控制器182，逆变器控制器182被连接到逆变器163。逆变器被连接到±DC总线199和UPS102的输出103。
主/受控探测电路110被配置为经由四个连接到连接模块106的跳线感知输入/输出(I/O)(例如，A感知I/O112、B感知I/O114、C感知I/O116、以及D感知I/O118)接收四个跳线感知信号。如本文描述的，主/受控探测电路110从四个跳线感知I/O接收四个跳线感知信号；然而，在其它实施方式中，主/受控探测电路可以被配置为从任何数目的跳线感知I/O接收任何数目的跳线感知信号。根据经由第一连接器105连接到连接模块106的第一UPS102和经由第二连接器107连接到连接模块106的第二UPS202，B感知I/O114被连接到A感知I/O212而C感知I/O116、216都被连接到地。
电流参考选择开关组122包括三个开关(例如，SW1122a，SW2122b和SW3122c)，每个被连接到电流参考选择控制电路120。然而，在其它实施方式中，电流参考选择开关组122可以包括任意数目的开关。SW1122a被连接在电压误差放大器(Vea)124的输出126和主总线发送I/O128之间。当SW1112a被关闭时，Vea124的输出126被连接到主总线发送I/O128。第一UPS102也包括被连接到地131的主总线传输返回I/O129。
SW2122b被连接在电流误差放大器(Cea)130的负输入端子132和主总线发送I/O128之间。当SW2122b被关闭时，Cea130的负输入端子132被连接到主总线发送I/O128。SW3122c被连接在放大器136的输出134和Cea130的负输入端子132之间。当SW3122c被关闭时，放大器136的输出134被连接到Cea130的负输入端子132。放大器136的负输入端子138被连接到放大器136的输出134和主总线接收I/O142。放大器136的正输入端子140被连接到主总线接收返回I/O144和地146。
根据经由第一连接器105被连接到连接模块106的第一UPS102和经由第二连接器107被连接到连接模块106的第二UPS202，主总线发送I/O128被连接到主总线接收I/O242，主总线传输返回I/O129被连接到主总线接收返回I/O244，主总线接收I/O142被连接到主总线发送I/O228，并且主总线接收返回I/O144被连接到主总线传输返回I/O229。
根据一个实施方式，主总线发送I/O128被配置为从Vea124的输出126提供PRIM_BUS_TX信号给第二UPS202。根据一个实施方式，主总线接收I/O142被配置为从第二UPS202接收PRIM_BUS_RX信号和提供PRIM_BUS_RX信号给Cea130。
Vea124的负输入端子162经由直流阻隔和滤波电路168也被连接到从逆变器163到DSP170的逆变器感知线164。Vea124的正输入端子172被连接到地174。
Cea130的输出181被连接到逆变器控制器182。根据一个实施方式，逆变器控制器182是滞后(hysteretic)控制器；然而，在其它实施方式中，逆变器控制器182可以是任何已知的控制器方案。控制器182被连接到逆变器163，而逆变器的输出184经由第一UPS102的输出103和连接模块106的输出108被连接到负载109。
并联UPS系统100通过使用主/受控UPS方法运转，其中一个UPS被指定作为主要UPS，而另一个UPS被指定作为受控UPS。主UPS负责全面控制提供给负载109的电力，并且任何受控UPS充当电流源逆变器并按主UPS的要求分担负载电流。在一个实施方式中，任何一个UPS都可以充当主UPS或受控UPS，并且如果需要UPS可以动态地改变他们作为主UPS或受控UPS的指定；然而，在任何给定时间只有一个UPS可以被指定作为主UPS。
根据经由第一连接器105将第一UPS102连接到连接模块106和经由第二连接器107将第二UPS202连接到连接模块106，每个UPS102、202利用经由跳线感知输入/输出(I/O)(例如，A感知I/O112、B感知I/O114、C感知I/O116和D感知I/O118)接收到的跳线感知信号以做出它是否被配置为主或受控UPS以及被连接到连接器105、107中的哪一个的各个决定。
如图1所示，每个UPS102、202能够经由跳线感知输入/输出(I/O)(例如，A感知I/O112、B感知I/O114、C感知I/O116和D感知I/O118)监视四个跳线感知信号。跳线感知信号的配置决定UPS是否将会作为主或受控UPS运转。根据一个实施方式，依靠被连接到连接模块106的UPS和加电的并联UPS系统100跳线感知信号通过主/受控探测电路110(例如，DSP或复杂可编程逻辑控制器件(CPLD))探测到。基于这些感知信号，每个UPS102、202将各自确定它自己被指定的配置。
例如，主/受控UPS确定可以基于如在2011年9月19日提交的题目为“PARALLELCONTROLANDPROTECTIONFORUPS”的序列号为13/235,636的美国专利申请中描述的感知信号被执行，该专利通过引用它的全部合并到本文。
根据一个实施方式，两个UPS分担称为PRIM_BUS的公共电流参考信号，并且每个UPS利用两个差分控制模拟信号PRIM_BUS_TX和PRIM_BUS_RX提供或接收PRIM_BUS信号。PRIM_BUS_TX和PRIM_BUS_RX差分控制模拟信号经由每个UPS之内的相应的主总线发送和接收I/O128、142、228、242进行发送或接收。一个UPS的主总线发送I/O128、228被连接到另一个UPS的主总线接收I/O142、242。使用用于逆变器控制的PRIM_BUS_TX信号的UPS被认为是主UPS，而使用用于逆变器控制的PRIM_BUS_RX的UPS被认为是受控UPS。由UPS选择PRIM_BUS_TX或者PRIM_BUS_RX作为合适的控制信号依赖于每个UPS的状态(也就是跳线感知信号的状态)。
如前面描述的，每个UPS102、202具有它自己的Vea124、224，Cea130、230，以及单刀模拟开关组122。每个Vea124、224经由逆变器感知线164、264从逆变器163、263接收逆变器电压感知信号。每个Vea也经由直流阻隔和滤波电路168、268从DSP170、270接收参考电压信号166、266。每个Vea124、224比较逆变器电压感知信号与电压参考信号，并在Vea124、224的输出126、226产生电压误差信号。Vea124、224的输出126、226可以经过开关SW1122a、222a被连接到主总线发送I/O128、228，并且电压误差信号可以作为PRIM_BUS_TX信号被提供到主总线发送I/O128、228。输入到Cea130、230(也就是电流参考信号189、289)的信号或者经由开关SW2122b、222b从PRIM_BUS_TX信号得到或者经由放大器136的输出134和开关SW3122c、222c从PRIM_BUS_RX信号得到，这取决于UPS102、202是否被指定作为主或受控UPS。
DSP控制的增益级180、280经由逆变器感知线164、264从逆变器163、263接收逆变器电流感知信号，并且提供增益调整的逆变器电流感知信号191、291(也就是由增益系数K1或K2各自调整的逆变器电流感知信号)给Cea130、230。DSP控制的增益级180、280的增益系数通过来自DSP170、270的信号控制。根据一个实施方式，DSP控制的增益级180、280是可变增益放大器；然而，在其它实施方式中，DSP控制的增益级180、280可以使用任何已知的用于逆变器的模拟和数字控制两者的技术实现。
Cea130、230从开关组122接收电流参考信号189、289。基于电流参考信号189、289与增益调整逆变器感知信号191、291的比较，Cea130、230经由Cea130、230的输出181、281提供电流误差信号194、294给逆变器控制器182、282。
根据一个实施方式，由外部电源供应给输入101的AC电力被转换为DC电力(例如，经由电力系数校正电路(未示出))并被供应到±DC总线199。基于电流误差信号194、294，逆变器控制器182、282发送控制信号到逆变器163、263以将DC电力转换回调整的AC电力。结果，逆变器163、263从逆变器163、263的输出184、284提供适当调整的AC电力给负载109。
在另一个实施方式中，其中在第一输入101无法获得来自外部电源的适当电力时，逆变器163、263从连接在±DC总线199的电池(未示出)接收DC电力。基于电流误差信号194、294，逆变器控制器182、282发送控制信号到逆变器163、263以将DC电力从电池转换为调整的AC电力。结果，逆变器163、263从逆变器163、263的输出184、284提供适当调整的AC电力给负载109。
开关组122、222的操作(以及由此引起的每个UPS的操作模式和并联UPS系统100的操作)依赖于每个UPS的配置(也就是在并联UPS系统100中的每个UPS的跳线状态)。例如，根据一个实施方式，当第一UPS102被定义为主UPS，而第二个UPS202被定义为受控UPS(也就是响应跳线感知信号的UPS)时，开关SW1122a、SW2122b和SW3222c是关闭的，而开关SW3122c、SW1222a和SW2222b是打开的。Vea124的输出126处的电压误差信号经由开关SW1122a作为PRIM_BUS_TX信号被提供到主总线发送I/O128。PRIM_BUS_TX信号经由SW2122b作为电流参考信号189被提供到Cea130。PRIM_BUS_TX信号作为PRIM_BUS_RX信号也被提供到主总线接收I/O242。PRIM_BUS_RX信号经由放大器236和开关SW3222c，作为电流参考信号289，被提供到Cea230。
在另一个实例中，当第一UPS102被配置作为受控UPS，并且第二UPS202被定义为主UPS时，开关SW1122a、SW2122b和SW3222c是打开的，而开关SW3122c、SW1222a和SW2222b是关闭的。在这个配置中，在Vea224的输出226处的电压误差信号经由开关SW1222a作为PRIM_BUS_TX信号被提供到主总线发送I/O228。PRIM_BUS_TX信号经由开关SW2222b作为电流参考信号289被提供到Cea230。PRIM_BUS_TX信号作为PRIM_BUS_RX信号也被提供到主总线接收I/O142。PRIM_BUS_RX信号经由放大器136和开关SW3122c，作为电流参考信号189，被提供到Cea130。
依据做出的主/受控UPS的决定以及根据它的指定运转状态配置每个UPS去运转，并联UPS系统100动态地调整每个UPS102、202的负载分担以负责改变UPS能量，如图2所示。
图2是依据本发明的方面的并联UPS系统的框图。如图2中说明的实施方式中所示，第一UPS102已经被指定为主UPS，而第二UPS202已经被指定为受控UPS。第一UPS102的Vea124的输出126被连接到第一UPS102的Cea130和第二UPS202的Cea230。Cea130的输出181被连接到逆变器163，而Cea230的输出281被连接到逆变器263。逆变器163被连接到连接到第一输入电源的±DC总线199，而逆变器263被连接到连接到第二输入电源的±DC总线299。逆变器163的输出184和逆变器263的输出284都被连接到连接到外部负载的连接模块106的输出108。受控增益级180经由逆变器感知线164被连接到逆变器163的输出184，而受控的增益级280经由逆变器感知线264被连接到逆变器263的输出284。
经由逆变器感知线164，Vea124从DSP170接收参考电压信号166还从逆变器163接收逆变器电压感知信号。基于逆变器电压感知信号和参考电压信号166的比较，Vea124在它的输出126处产生电压误差信号。如上所述，因为第一UPS102被指定为主UPS，它提供电压误差信号给第一UPS102的Cea130和第二UPS202的Cea230。
DSP控制的增益级180经由逆变器感知线164从逆变器163的输出184接收逆变器电流感知信号(IINV1)。DSP控制的增益级180通过增益系数K1调整逆变器电流感知信号并提供增益调整的逆变器电流感知信号给Cea130。基于来自Vea124的电压误差信号与来自DSP控制的增益级180的调整的逆变器电流感知信号的比较，Cea130提供电流误差信号给逆变器163。基于电流误差信号，逆变器163被控制为调整和转换从第一输入电源提供给±DC总线199的DC电力，以提供AC电力(具有电流IINV1)给输出108。
DSP控制的增益级280经由逆变器感知线264从逆变器263的输出284接收逆变器电流感知信号(IINV2)。DSP控制的增益级280通过增益系数K2调整逆变器电流感知信号并提供增益调整的逆变器电流感知信号给Cea230。基于来自Vea124(也就是来自主第一UPS102)的电压误差信号和来自DSP控制的增益级280的调整的逆变器电流感知信号的比较，Cea230提供电流误差信号给逆变器263。
基于电流误差信号，逆变器263被控制为调整和转换从第二输入电源提供给±DC总线299的DC电力，将提供的AC电力(具有电流IINV2)提供给输出108。电流IINV1和电流IINV2被合并在一起以提供总电流ILoad给输出108。
如本文关于图2的描述，第一UPS102被指定为主UPS；然而，在其它实施方式，其中第二UPS202被指定为主UPS，提供给Cea130和Cea230的电压误差信号可能源于第二UPS202中的Vea224，而不是第一UPS102中的Vea124。
根据一个实施方式，第一UPS102和第二UPS202之间的负载分担(也就是每个UPS提供的总负载电流的百分比)是K1与K2的比例的函数。例如，如果Vea124的输出126处的电压误差信号具有定义为IREF的电流：
IREF＝K1*IINV1＝K2*IINV2；
ILoad＝IINV1+IINV2；
K1/K2＝IINV2/IINV1＝ILoad/IINV1–1＝100/(％由IINV1分担的负载)–1；
IINV1＝ILoad*(1/((K1/K2)+1)
IINV2＝ILoad*(1/((K2/K1)+1)
比例K1/K2定义了第一UPS102和第二UPS202之间的负载分担关系和由每个逆变器163、263提供给负载的总电流的百分比。根据一个实施方式，每个UPS102、202的DSP170、270为了定义K1/K2比例控制它的关联的增益级180、280的增益系数。
作为K1/K2的函数的第一UPS102和第二UPS202之间的负载分担关系的图形化表示300在图3中被说明。如图3所示，显示了表示来自第一UPS102的电流IINV1的曲线302和表示来自第二UPS202的电流IINV2曲线304。图300的x轴306表示比例K1/K2的值，而图300的y轴308表示由每个逆变器163、263提供的响应K1/K2比例的总负载电流(ILoad)的百分比。
当比例K1/K2是1时，来自第一UPS102的电流IINV1和来自第二UPS202的电流IINV2都提供总负载电流(ILoad)的百分之五十。在另一个实例中，当比例K1/K2是2时，来自第一UPS102的电流IINV1提供总负载电流(ILoad)的三分之一，而来自第二UPS202的电流IINV2提供总负载电流(ILoad)的三分之二。最后，在另一个实例中，当比例K1/K2是3时，来自第一UPS102的电流IINV1提供总负载电流(ILoad)的四分之一，而来自第二UPS202的电流IINV2提供总负载电流(ILoad)的四分之三。通过动态地调整K1/K2比例，DSP170、270配置第一UPS102和第二UPS202的负载分担关系以补偿被限制的或变化的输入电源能量。
例如，当为逆变器163提供电力的第一输入电源与为逆变器263提供电力的第二输入电源相同时(例如，来自通过输入101提供相同电力给UPS102、202的实用电源)，DSP170、270配置它们的相关联的增益级180、280的增益为相等的，导致比例K1/K2等于1，并且由每个UPS102、202提供的总负载电力的百分比也是相等的。其中提供给每个UPS102、202的电力是相同的，但是每个UPS102、202的额定功率是不同的，K1/K2比例被调整以配置第一UPS102和第二UPS202之间的负载分担关系以防止UPS超负荷。例如，如果第一UPS102具有20kW的额定功率，并且第二UPS202具有10kW的额定功率，那么K1/K2比例被适当地调整使得更高的总负载电流的百分比被更高额定电力的第一UPS102提供。以这种方式，较低额定电力的第二UPS202被避免超负荷和失灵，导致第一UPS102不得不在完全地支持在输出108处的负载。
在另一个实例中，由实用电源通过输入101提供的电力可能不足以为在输出108处的负载供给电力。因此，UPS102、202可以运转在电池模式，其中使每个UPS102、202从不同的电池接收输入电力。在一个实施方式中，其中每个电池具有不同容量，K1/K2比例被调整成配置第一UPS102和第二UPS202之间的负载分担关系以避免电池被快速地耗尽。例如，如果为第一UPS102提供电力的第一电池具有较之于为第二UPS202提供电力的第二电池较低的容量，那么K1/K2比例被适当地调整使得总负载电流的较高百分比被第二UPS202和较高容量的电池提供。以这种方式，第一UPS102的运行时间可以被延长，避免第二UPS202不得不支持整个负载。根据一个实施方式，当至少一个UPS102、202正运转在电池模式时，因为输入电力状态变化也许突然发生，所以比例K1/K2经常地被更新。同样在电池模式，基于每个电池的剩余容量，比例K1/K2可以经常地被更新。
在另一个实例中，电力可以通过第一类可再生能源(例如，风力涡轮机)提供给第一UPS102，并且通过第二类可再生能源(例如，太阳能板)提供给第二UPS202。由于变化的环境条件，不同种类的可再生电力来源可以能够在不同的时间提供不同级别的电力。在这样的配置下，K1/K2比例被动态地调整以对不同的输入电源和变化的输入电源能量负责，以避免UPS变得超负荷。例如，如果在第一时间，连接到第一UPS102的可再生输入电源不能提供像连接到第二UPS202的可再生输入电源同样多的电力，那么K1/K2比例被适当地调整使得由第二UPS202提供总负载电流的更高百分比。如果在第二时间，连接到第二UPS202的可再生输入电源不能提供像连接到第一UPS102的可再生输入电源同样多的电力，那么K1/K2比例被适当地调整使得由第一UPS102提供总负载电流的更高百分比。以这种方式，UPS超负荷可以被避免，并且并联UPS系统100可以更有效率。比例K1/K2也可以基于两个电源的相对电力成本被调整以减少能耗的总成本。
根据一个实施方式，除了监视电力产生能力和它的相关联的UPS的状态，每个DSP170、270还与其它并行连接的UPS通信以发送关于它的电力产生能力和状态的信息与接收关于其它UPS的电力产生能力和状态的信息。以这种方式，每个DSP170、270可以被通知其它UPS的外部限制，并且作为回应，可以基于整个并联UPS系统100的能量准确地调整它的增益级180、280的增益系数以设置合适的比例K1/K2。根据一个实施方式，DSP170、270经由连接在UPS102、202之间的CAN总线通信；然而，在其它实施方式中，DSP可以经由任何已知的通信方法通信。
根据一个实施方式，每个增益系数(K1和K2)可以基于多于一个变量。例如，在一个实施方式中，每个增益系数包括两部分，额定变量和动态变量，其中增益系数等于额定变量乘以动态变量。例如，增益系数K1等于增益级180的额定变量(K1R)乘以增益级180的动态变量(K1D)，并且增益系数K2等于增益级280的额定变量(K2R)乘以增益级280的动态变量(K2D)。
增益级180、280的额定变量通过DSP170、270被定义，响应相应的UPS102、202的设计能量。例如，增益级180、280的额定变量可以基于UPS102、202的额定功率。在一个实施方式中，UPS102、202的额定电力通过DSP170、270测量。在另一个实施方式中，UPS102、202的额定功率参考UPS102、202或逆变器163、263的型号由DSP170、270确定。在另一个实施方式中，UPS102、202的额定功率在安装的时候被编程到DSP170、270中。基于UPS102、202的额定功率，DSP170、270设置相应的增益系数的额定变量。
因为每个增益系数的额定变量基于每个UPS102、202的设计能量，所以额定变量自动地调整每个增益系数以补偿UPS102、202之间的负载分担以对两个UPS102、202之间的不一致的额定功率负责。如果具有不同额定的两个UPS102、202从相同的源(例如，经由输入101)或从具有相同能量的两个源接收输入电力，那么仅仅每个增益系数的额定变量需要被调整以补偿UPS之间的负载分担以对不一致的额定功率负责。在这样的情形下，动态变量可以等于1并且不影响比例K1/K2。
例如，在并联UPS系统中，其中两个UPS从具有相同能量的输入源(例如，从相同输入实用源)接收电力：
K1＝K1R*K1D和K2＝K2R*K2D；
K1D＝K2D＝1；
IINV1＝ILoad*(1/((K1R/K2R)+1))；和
IINV2＝ILoad*(1/((K2R/K1R)+1))。
比例K1R/K2R(也就是额定变量的比例)定义了第一UPS102和第二UPS202之间的负载分担关系和由每个逆变器163、263提供给负载的总的电流的百分比。
作为K1R/K2R的函数的第一UPS102和第二UPS202之间的负载分担关系的图形化表示400在图4中被说明。如图4所示，显示了表示来自第一UPS102的电流IINV1的曲线402和表示来自第二UPS202的电流IINV2的曲线404。图400的x轴406表示比例K1R/K2R的值，而图400的y轴408表示由每个逆变器163、263响应K1R/K2R比例提供的总负载电流(ILoad)的百分比。
当比例K1R/K2R是1时，来自第一UPS102的电流IINV1和来自第二UPS202的电流IINV2都提供总负载电流(ILoad)的百分之五十。当比例K1R/K2R是1/2时，来自第一UPS102的电流IINV1提供总负载电流(ILoad)的三分之二，来自第二UPS202的电流IINV2提供总负载电流(ILoad)的三分之一。最后，当比例K1R/K2R是1/3时，来自第一UPS102的电流IINV1提供总负载电流(ILoad)的四分之三，来自第二UPS202的电流IINV2提供总负载电流(ILoad)的四分之一。
例如，如果第一UPS102具有20kW额定功率，而第二UPS202具有10kW额定功率(也就是由第一UPS102提供的电流应该是由第二UPS202提供的电流的两倍那样大)：
K1/K2＝IINV2/IINV1＝.5；
IINV1＝ILoad*(1/((K1/K2)+1))＝ILoad*2/3；和
IINV2＝ILoad*(1/((K2/K1)+1))＝ILoad*1/3。
通过动态地调整K1R/K2R比例，DSP170、270配置第一UPS102和第二UPS202的负载分担关系以补偿不一致的UPS额定功率。同样，通过配置UPS之间的负载分担以对UPS之间的变化的额定功率负责，UPS的超负荷可以被避免，并且并联UPS系统的效率和性能可以被增加。
增益级180、280的动态变量被DSP170、270定义，响应连接到相应的UPS102、202的输入电源的电力产生能力。DSP170、270可以调整每个增益级180、280的动态变量以配置负载分担关系以补偿每个UPS的变化的输入电源能量。例如，如果第一UPS102从太阳能板接收电力，而第二UPS202从发电机接收电力，那么DSP170、270可以调整每个增益级180、280的动态变量以配置负载分担关系来补偿两个输入源的不同电力产生能力(例如，额定功率)。DSP170、270也可以动态地调整每个增益级180、280的动态变量以补偿两个输入电源的变化的电力产生能力(例如，由于阴天影响到太阳能板或发电机进入低电力模式)。
在另一个实例中，如果第一UPS102从第一电池接收电力，第二UPS202从具有低于第一电池的容量的第二电池接收电力，那么DSP170、270可以调整每个增益级180、280的动态变量以配置负载分担关系来补偿不同电池容量。以这种方式，由第二电池提供的负载电流的百分比可以被配置为延长第二电池的运行时间，因此避免第二电池被过早地耗尽，留下第一电池单独地为负载供电。
如上描述，每个UPS102、202的DSP170、270可以与其它并行连接(例如，经由CAN总线)的UPS通信以发送关于它的电力产生能力的信息给其他UPS和接收关于其它UPS电力产生能力的信息。基于它接收的关于其它并行连接的UPS的电力产生能力的信息与关于它的自己的相应的UPS的电力产生能力的信息，DSP170、270能够准确地配置它的相关联的增益级180、280的动态变量。这可以因此避免UPS的超负荷并提高并联UPS系统的效率和性能。
如果具有相同额定功率的两个UPS102、202从两个具有不同电力产生能力的源接收输入电力，仅仅每个增益系数的额定变量需要被调整以补偿UPS之间的负载分担以对不一致的输入电力特性负责。在这样的情形下，额定变量可以等于1并且不影响比例K1/K2。
例如，在并联UPS系统中，其中类似地额定的UPS从具有不同电力特性的不同输入源接收电力：
K1＝K1R*K1D和K2＝K2R*K2D；
K1R＝K2R＝1；
IINV1＝ILoad*(1/((K1D/K2D)+1))；和
IINV2＝ILoad*(1/((K2D/K1D)+1))。
比例K1D/K2D(也就是动态变量的比例)定义了第一UPS102和第二UPS202之间的负载分担关系和由每个逆变器163、263提供给负载的总的电流的百分比。
作为K1D/K2D的函数的第一UPS102和第二UPS202之间的负载分担关系的图形化表示500在图5中被说明。如图5所示，显示了表示来自第一UPS102的电流IINV1的曲线502和表示来自第二UPS202的电流IINV2的曲线504。图500的x轴506表示比例K1D/K2D的值，而图500的y轴508表示由每个逆变器163、263响应K1D/K2D比例提供的总负载电流(ILoad)的百分比。
当比例K1D/K2D是1时，来自第一UPS102的电流IINV1和来自第二UPS202的电流IINV2都提供总负载电流(ILoad)的百分之五十。当比例K1D/K2D是1/2时，来自第一UPS102的电流IINV1提供总负载电流(ILoad)的三分之二，来自第二UPS202的电流IINV2提供总负载电流(ILoad)的三分之一。最后，当比例K1D/K2D是1/3时，来自第一UPS102的电流IINV1提供总负载电流(ILoad)的四分之三，来自第二UPS202的电流IINV2提供总负载电流(ILoad)的四分之一。
例如，如果第一UPS102从能够提供总负载分担的60％的输入电源(例如，由于较高的额定电源或较高的容量电池)接收电力，而UPS202从仅能够提供总负载分担的40％的输入电源(例如，由于不利的环境条件或较低的容量电池)接收电力。
K1D/K2D＝IINV2/IINV1＝100/(％由IINV1分担的负载)–1＝2/3；
IINV1＝ILoad*(1/((K1D/K2D)+1))＝ILoad*60％；和
IINV2＝ILoad*(1/((K1D/K2D)+1))＝ILoad*40％。
通过动态地调整K1D/K2D比例，DSP170、270配置第一UPS102和第二UPS202的负载分担关系以补偿不一致的输入电源能量。
根据一些实施方式，并联UPS系统可以包括具有不同额定功率的UPS和具有不同能量的不同的输入电源。在这样的实例中，每个增益级的额定变量和动态变量都被调整以补偿负载分担以对不一致的额定功率和输入电源能量负责。
例如，在并联UPS系统中，其中具有不同额定功率的两个UPS从具有不同输入电力能量的输入源接收电力：
K1＝K1R*K1D和K2＝K2R*K2D；
KT＝(K1R*K1D)/(K2R*K2D)；
IINV1＝ILoad*(1/(((K1R*K1D)/(K2R*K2D))+1))；
IINV2＝ILoad*(1/(((K2R*K2D)/(K1R*K1D))+1))；
IINV1＝ILoad*1/(KT+1)；
IINV2＝ILoad*1/(1/KT+1)；
比例KT(也就是包括额定和动态变量的总增益级比例)定义了第一UPS102和第二UPS202之间的负载分担关系和由每个逆变器163、263提供给负载的总的电流的百分比以响应每个UPS的不同额定功率和输入电力能量。
根据一个实施方式，因为每个增益级180、280的额定变量基于每个UPS的设计特性，所以额定变量是固定的，并且每个DSP170、270通过调整每个增益级180、280的动态变量的比例(也就是K1D/K2D)可以调整比例KT，以根据不同的额定功率和输入电源能量达到期望的负载分担。
作为K1D/K2D函数的第一UPS102和第二UPS202之间的负载分担关系的图形化表示600在图6中被说明。图形化表示600假定额定变量比例(也就是K1R/K2R)为1.5。如上讨论，当为不同的额定功率和不同的输入电源能量补偿时，DSP170、270调整每个增益级180、280的动态变量以合适地调整总增益级比例KT(并且因此调整UPS之间的负载分担)。如图6所示，显示了表示来自第一UPS102的电流IINV1的曲线602和表示来自第二UPS202的电流IINV2的曲线604。图600的x轴606表示比例K1D/K2D的值，图600的y轴608表示为响应K1D/K2D比例由每个逆变器163、263提供的总负载电流(ILoad)的百分比。
作为K1D/K2D函数的第一UPS102和第二UPS202之间的负载分担关系的图形化表示700在图7中被说明。图形化表示700假定额定变量比例(也就是K1R/K2R)为2。如上讨论的，当为不同额定功率和不同输入电源能量补偿时，DSP170、270调整每个增益级180、280的动态变量以合适地调整总增益级比例KT(并且因此调整UPS之间的负载分担)。如图7所示，显示了表示来自第一UPS102的电流IINV1的曲线702和表示来自第二UPS202的电流IINV2的曲线704。图700的x轴706表示比例K1D/K2D的值，而图700的y轴708表示为响应K1D/K2D比例由每个逆变器163、263提供的总负载电流(ILoad)的百分比。
当比例K1D/K2D是1并且比例K1R/K2R是1.5时，来自第一UPS102的电流IINV1提供总负载电流(ILoad)的百分之四十，来自第二UPS202的电流IINV2提供总负载电流(ILoad)的百分之六十。当比例K1D/K2D是1并且比例K1R/K2R是2时，来自第一UPS102的电流IINV1提供总负载电流(ILoad)的三分之一，来自第二UPS202的电流IINV2提供总负载电流(ILoad)的三分之二。
例如，其中第一UPS102具有20kW额定功率并且被连接到能够提供总负载分担的60％的输入电源，而第二UPS202具有10kW额定功率并且被连接到能够提供总负载分担的40％的输入电源：
K1R/K2R＝.5；
K1D/K2D＝2/3；
IINV1＝ILoad*(1/(((K1R*K1D)/(K2R*K2D))+1)＝3/4*ILoad；
IINV2＝ILoad*(1/(((K2R*K2D)/(K1R*K1D)+1))＝1/4*ILoad；
考虑到不同的额定功率和不同的输入电力能量，每个增益级可以被定义为提供UPS之间的合适的负载分担。更具体地，通过动态地调整K1D/K2D比例，DSP170、270可以配置第一UPS102和第二UPS202的负载分担关系以补偿不一致的额定功率和不一致的输入电源能量。
虽然参照基于跳线感知信号的主/控制确定系统在本文中描述了与本发明一致的实例，但是其它实例可以利用不同的主/控制确定系统(例如，基于CAN总线的系统)。
还有，虽然与本发明一致的实例参考了在并联UPS系统100中一个或者两个UPS102、202的使用在本文被描述，但是其它实例可以利用并行连接在一起的多于两个的UPS。
此外，虽然与本发明一致的实例参考了不间断电源(UPS)在本文中被描述，但是其它实例可以结合任何类型的其中的双电源被连接在一起的并联电源系统被利用。也应该被领会的是，与本发明一致的实例可以被利用以监视任何种类(例如，商业的或住宅的)或尺寸的系统。
基于每个UPS的额定功率、可用电池容量和/或每个UPS的输入电源的电力产生能力，通过提供能够动态地调整并联UPS系统中的每个UPS的负载分担的并联UPS系统，并联UPS系统能够更好地在并联UPS系统中的UPS之中委派负载分担责任，以提高系统的效率，以改进系统的性能，和避免系统的意外故障。
已经如此描述了本发明的至少一个实施方式的几个方面，应该领会的是各种变更、修改和改进对于本领域的技术人员将会容易地发生。这样的变更、修改和改进旨在成为本公开的部分，并且旨在落入本发明的精神和范围之内。因此，前述的说明书和附图仅作为实例的方式。

Claims (20)

1.一种具有第一UPS和第二UPS的UPS系统运转的方法，所述方法包括：
为所述第一UPS通电；
从连接到所述第一UPS的输入端的第一输入电源接收电力；
为连接到所述第一UPS的输出端的负载提供电力；
响应所述第一UPS的电力特性和所述第二UPS的电力特性调整由所述第一UPS提供给所述负载的电力。
2.根据权利要求1所述的方法，其中调整由所述第一UPS提供给所述负载的电力包括调整所述第一UPS的增益系数。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括基于所述第一UPS和所述第二UPS的额定功率调整所述增益系数。
4.根据权利要求2所述的方法，还包括基于所述第一输入电源的电力产生能力和为所述第二UPS提供电力的第二输入电源的电力产生能力调整所述增益系数。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一输入电源是具有容量的电池，其中基于电力产生能力调整所述增益系数包括基于所述电池的容量调整所述增益系数。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一输入电源是可再生能源，并且其中基于电力产生能力调整所述增益系数包括基于所述可再生能源的变化的电力产生能力动态地调整所述增益系数。
7.根据权利要求2所述的方法，还包括：
基于所述第一UPS和第二UPS的额定功率调整所述增益系数；以及
基于所述第一输入电源和为所述第二UPS提供电力的第二输入电源的电力产生能力调整所述增益系数。
8.根据权利要求7所述的方法，其中基于所述第一UPS和所述第二UPS的额定功率调整所述增益系数包括基于所述第一UPS和所述第二UPS的额定功率调整所述增益系数的额定变量部分。
9.根据权利要求7所述的方法，其中基于所述第一输入电源和第二输入电源的电力产生能力调整所述增益系数包括基于所述第一UPS和所述第二UPS的电力产生能力调整所述增益系数的动态变量部分>
10.一种UPS，所述UPS包括：
输入端，其被配置为从第一输入电源接收输入电力；
输出端，其被配置为向负载提供输出电力，所述输出电力具有输出电流；
可控增益级，其连接到所述输出端并被配置为调整所述UPS的增益系数以调整所述输出电流；以及
控制电路，其连接到所述可控增益级，并被配置为基于所述UPS的电力特性而且基于指示也为所述负载提供电力的第二UPS的电力特性的输入信号调整所述增益级的增益系数。
11.根据权利要求10所述的UPS，其中所述增益级的所述增益系数由额定变量部分和动态变量部分组成。
12.根据权利要求11所述的UPS，其中所述控制电路被配置为基于所述UPS的额定功率调整所述增益系数的所述额定变量部分。
13.根据权利要求11所述的UPS，其中所述控制电路被配置为基于所述第一输入电源的电力产生能力调整所述增益系数的所述动态变量部分。
14.根据权利要求13所述的UPS，其中所述输入端被配置为连接到电池，并且其中所述控制电路被配置为基于所述电池的容量调整所述增益系数的所述动态变量部分。
15.根据权利要求13所述的UPS，其中所述输入端被配置为连接到可再生能源，并且其中所述控制电路被配置为基于所述可再生能源的变化的能力动态地调整所述增益系数的所述动态变量部分。
16.根据权利要求10所述的UPS，还包括：
逆变器，其被配置为连接到所述第一输入电源和所述输出端并调整来自所述第一输入电源的输入电力和为所述输出端提供调整的电力；
反馈环路，其连接在所述输出端和所述增益级之间；以及
电流误差放大器，其连接在所述增益级和所述逆变器之间，
其中所述电流误差放大器被配置为基于电流参考信号与逆变器电流感知信号之间的比较为所述逆变器提供控制信号，所述逆变器电流感知信号经由所述反馈环路被提供给所述增益级并通过所述增益级的所述增益系数调整。
17.一种UPS系统，包括：
第一UPS和第二UPS，所述第一UPS和所述第二UPS的每一个包括：
输入端，其被配置为从输入电源接收输入电力；
输出端，其被配置为向负载提供输出电力，所述输出电力具有输出电流；
可控增益级，其连接到所述输出端并被配置为通过增益系数调整所述输出电流；以及
控制电路，其连接到所述可控增益级并被配置成响应所述第一UPS的电力特性和所述第二UPS的电力特性而调整所述增益级的所述增益系数。
18.根据权利要求17所述的UPS系统，其中每个UPS的输出端被并行连接到所述负载，并且每个UPS的输出电流被合并以为所述负载提供总输出电流，并且
其中，通过调整所述第一UPS的增益系数与所述第二UPS的增益系数的比例，每个UPS的控制电路还被配置为调整由每一个UPS提供的总负载电流的百分比。
19.根据权利要求17所述的UPS系统，其中每个UPS的增益系数包括基于所述第一UPS和所述第二UPS的额定功率定义的额定变量部分。
20.根据权利要求17所述的UPS系统，其中每个UPS的增益系数包括基于为所述第一UPS提供输入电力的输入电源的电力产生能力和为所述第二UPS提供输入电力的输入电源的电力产生能力定义的动态变量部分。
CN201180075668.7A 2011-10-21 2011-10-21 并联逆变器系统的自适应负载分担 Active CN103999319B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2011/057248 WO2013058763A1 (en) 2011-10-21 2011-10-21 Adaptive load sharing of parallel inverters system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103999319A true CN103999319A (zh) 2014-08-20
CN103999319B CN103999319B (zh) 2017-09-22

Family

ID=44906440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180075668.7A Active CN103999319B (zh) 2011-10-21 2011-10-21 并联逆变器系统的自适应负载分担

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9667069B2 (zh)
EP (1) EP2769449B1 (zh)
CN (1) CN103999319B (zh)
AU (1) AU2011379335B2 (zh)
DK (1) DK2769449T3 (zh)
WO (1) WO2013058763A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2658621C2 (ru) * 2015-12-23 2018-06-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ФГБОУ ВО ПГУТИ) Способ управления резервированными модулями источника бесперебойного питания
CN113541299A (zh) * 2021-06-30 2021-10-22 深圳市英威腾电源有限公司 负载功率分配方法、装置及不间断电源并机冗余系统

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013102782A1 (en) 2012-01-05 2013-07-11 American Power Conversion Corporation Methods and apparatus for controlling power converters in parallel connection
US9923372B2 (en) * 2015-03-26 2018-03-20 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Energy management system
WO2017085043A1 (en) 2015-11-16 2017-05-26 Abb Schweiz Ag Uninterruptible power supply system with optimized autonomy
WO2020128066A1 (en) * 2018-12-20 2020-06-25 Volvo Truck Corporation Improved method for controlling an energy storage system
TWI777077B (zh) * 2019-07-31 2022-09-11 神準科技股份有限公司 網路供電均流系統及方法
US11967824B2 (en) * 2021-10-27 2024-04-23 General Electric Renovables Espana, S.L. Adaptive gain control for a reactive power regulator of an inverter-based resource
US11909257B2 (en) * 2021-11-29 2024-02-20 Schneider Electric It Corporation Gain adjustment stage for controlling modular ups systems

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6356471B1 (en) * 2000-07-10 2002-03-12 Powerware Corporation Dynamic feedback adaptive control system and method for paralleling electric power sources and an uninterruptible power supply including same
EP2071699A2 (en) * 2007-12-14 2009-06-17 Eaton Corporation Battery load allocation in parallel-connected uninterruptible power supply systems
CN201699472U (zh) * 2010-03-22 2011-01-05 易丰兴业有限公司 一种双电源自动切换电路及其隔离装置
CN101969222A (zh) * 2010-10-14 2011-02-09 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种实现交流供电冗余的方法
JP2011067034A (ja) * 2009-09-18 2011-03-31 Renesas Electronics Corp 電力連携システム及び無停電電源装置
CN102104263A (zh) * 2009-12-17 2011-06-22 台达电子工业股份有限公司 具有多重输入电源的高压直流不断电供电系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5194757A (en) * 1990-11-20 1993-03-16 Grumman Aerospace Corporation Uninterruptible power supply
US6768295B2 (en) * 2002-05-30 2004-07-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Offset calibration of current sharing signal for power supply units in redundant operation
US20050073783A1 (en) * 2003-10-02 2005-04-07 Phoenixtec Power Co., Ltd. Parallel redundant power system and the control method for the same
JP2006006045A (ja) 2004-06-18 2006-01-05 Toshiba Corp 電力供給方法及び無停電電源システム
JP4379430B2 (ja) * 2006-04-24 2009-12-09 トヨタ自動車株式会社 電源システムおよび車両
US8035250B2 (en) 2008-03-14 2011-10-11 Liebert Corporation System and method for load sharing in multi-module power supply systems
US9083242B2 (en) * 2010-12-17 2015-07-14 General Electric Company Interleaved LLC converter employing active balancing

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6356471B1 (en) * 2000-07-10 2002-03-12 Powerware Corporation Dynamic feedback adaptive control system and method for paralleling electric power sources and an uninterruptible power supply including same
EP2071699A2 (en) * 2007-12-14 2009-06-17 Eaton Corporation Battery load allocation in parallel-connected uninterruptible power supply systems
JP2011067034A (ja) * 2009-09-18 2011-03-31 Renesas Electronics Corp 電力連携システム及び無停電電源装置
CN102104263A (zh) * 2009-12-17 2011-06-22 台达电子工业股份有限公司 具有多重输入电源的高压直流不断电供电系统
CN201699472U (zh) * 2010-03-22 2011-01-05 易丰兴业有限公司 一种双电源自动切换电路及其隔离装置
CN101969222A (zh) * 2010-10-14 2011-02-09 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种实现交流供电冗余的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2658621C2 (ru) * 2015-12-23 2018-06-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ФГБОУ ВО ПГУТИ) Способ управления резервированными модулями источника бесперебойного питания
CN113541299A (zh) * 2021-06-30 2021-10-22 深圳市英威腾电源有限公司 负载功率分配方法、装置及不间断电源并机冗余系统

Also Published As

Publication number Publication date
EP2769449B1 (en) 2020-05-13
AU2011379335B2 (en) 2017-03-16
EP2769449A1 (en) 2014-08-27
WO2013058763A1 (en) 2013-04-25
US20140239723A1 (en) 2014-08-28
AU2011379335A1 (en) 2014-05-22
CN103999319B (zh) 2017-09-22
US9667069B2 (en) 2017-05-30
DK2769449T3 (da) 2020-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103999319A (zh) 并联逆变器系统的自适应负载分担
KR101605272B1 (ko) 하이브리드 전력 시스템을 제어하는 방법 및 장치
US20180191167A1 (en) Smart renewable energy system with grid and dc source flexibility
Jin et al. Coordinated secondary control for autonomous hybrid three-port AC/DC/DS microgrid
CN102170241B (zh) 用于单级功率变换系统的系统与方法
JP5945594B2 (ja) 電力供給システム
KR20130124772A (ko) 전력변환 시스템 및 전력변환 방법과, 그 시스템을 제어하는 장치 및 방법
WO2012128252A1 (ja) 蓄電システム
JP5475387B2 (ja) 電力供給システムの電源最適化装置
US10615633B2 (en) Power installation with UPS
CN104639028A (zh) 光伏系统和用于使光伏系统运行的方法
CN105216646A (zh) 电动汽车的电池包均衡系统和均衡方法
Ahmed et al. A novel hybrid AC/DC microgrid architecture with a central energy storage system
Chauhan et al. Management of renewable energy source and battery bank for power losses optimization
Radwan et al. Bidirectional power management in hybrid AC-DC islanded microgrid system
KR101634012B1 (ko) 배터리 랙간 불평형 제어가 가능한 배터리 조절 장치 및 배터리 랙간 불평형 제어 방법
CN110112762A (zh) 一种储能系统
Zhang et al. A compact interlinking converter modular for hybrid AC/DC/DS microgrids with a decentralized power management strategy
JP2019024318A (ja) 電力制御装置、電力制御システムおよび電力制御システムの制御方法
KR102573283B1 (ko) 염분차발전용 전력변환 시스템
CN114285124B (zh) 一种储能系统及控制方法
Garg et al. Overview of real-time power management strategies in DC microgrids with emphasis on distributed control
JP7265942B2 (ja) 電源システム
Contreras et al. Distribution systems equipped with power electronic transformers
JP6475286B2 (ja) 電力制御装置、電力制御システムおよび電力制御システムの制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant