CN104503523A - Ups并联输出系统及其中的主机和从机,ups并联输出电压控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

为了确保UPS并联输出系统中的各台UPS逆变器的输出电压Vo一致，本发明UPS并联输出系统中的UPS的校正器实时调整自身的校正值A，以使得随后各台UPS校正电压Ve一致。系统中的主机实时向与本主机并联的UPS从机发送本主机(0)的校正电压Ve0从机的校正器对自身的校正值A1所作的实时调整系根据主机的校正电压Ve0进行，以使得该从机随后的校正电压Ve1更接近主机的校正电压Ve0；系统中的从机实时接收到主机(0)的校正电压Ve0后立刻调整本从机(1)的校正器的校正值A1，以使得本从机(1)随后的校正电压Ve1更接近主机(0)的校正电压Ve0。系统所操作的电压控制方法通过计算机程序实现。

Description

UPS并联输出系统及其中的主机和从机,UPS并联输出电压控制方法及装置

技术领域

本发明涉及UPS并联输出系统及其中的UPS，还涉及系统中的电压控制方法，该电压控制方法中的步骤可以对应建立功能模块，组合成功能模块构架，主要通过存储在计算机可读存储介质中的计算机程序来实现。

背景技术

在UPS并联系统中，要求并联的各台UPS，其逆变器的输出电压Vo相等或限制在一定的误差范围内，这样并联时各台UPS之间才能实现均流，系统才能稳定运行。若各台UPS输出电压Vo相差较大，则并联时，UPS之间环流较大，系统将发生故障，无法正常运行。

每台UPS内部电路如图1，控制器控制逆变器输出与系统的参考电压Vf一致的输出电压Vo，采样电路采样逆变器的输出电压Vo(需注意的是：并联后，本UPS的逆变器的输出端与其它UPS的逆变器的输出端接在一起，故并联后所采得的将是共同输出端的电压V)，采样比为R，校正器用校正值A=1/R进行采样偏差校正(下详)得到与输出电压Vo一致的校正电压Ve=Vo×R×A=Vo，控制器根据校正电压Ve调整逆变器以使得随后逆变器的输出电压Vo保持与参考电压Vf一致。现有技术中，校正的具体操作是操作人员用仪器测量逆变器的输出电压Vo，根据其相对于参考电压Vf偏差的情况调整校正值A，直至仪器测得Vo=Vf，意味着此时校正值A=1/R。

但实际中，由于采样电路的采样比R受环境影响而变化，在某个环境下，操作人员调整好校正器的校正值A=1/R，当环境变化后，采样电路的采样比R随即变化，此时如果仍用原校正值A进行校正则就将导致所得到的校正电压Ve相对于逆变器的输出电压Vo产生偏差，在控制器固有的控制之下，逆变器的输出电压Vo将相对于参考电压Vf产生偏差。在UPS并联系统中，不同的UPS，其采样电路的采样比R受环境影响的程度各不相同，这导致各台UPS逆变器的输出电压Vo偏差各不相同，并联后就会产生较大的环流，引发系统故障。

发明内容

本发明的目的是确保UPS并联输出系统中的各台UPS逆变器的输出电压Vo一致。

为此给出UPS并联输出系统，系统中的每台UPS包括逆变器、控制器、采样电路和校正器，其中，控制器控制逆变器输出与系统的参考电压Vf一致的输出电压Vo，采样电路采样逆变器的输出电压Vo，采样比为R，校正器用校正值A=1/R进行采样偏差校正得到与输出电压Vo一致的校正电压Ve，控制器根据校正电压Ve调整逆变器以使得随后逆变器的输出电压Vo保持与参考电压Vf一致，其特征是：UPS的校正器实时调整自身的校正值A，以使得随后各台UPS校正电压Ve一致。

进一步地，其中一台UPS为主机，其余UPS为从机。主机包括：发送模块，其实时向与本主机并联的UPS从机发送本主机的校正电压Ve0从机的校正器对自身的校正值A1所作的实时调整系根据主机的校正电压Ve0进行，以使得该从机随后的校正电压Ve1更接近主机的校正电压Ve0。从机包括：接收调整模块，其实时接收到主机的校正电压Ve0后立刻调整本从机的校正器的校正值A1，以使得本从机随后的校正电压Ve1更接近主机的校正电压Ve0。

系统中的动作可以对应建立功能模块，组合成功能模块构架，主要通过存储在计算机可读存储介质中的计算机程序来实现相应的UPS并联输出电压控制方法。

工作原理：各台UPS的校正器实时调整自身的校正值A，抵消了因各台UPS的采样比R不相同而带来的不一致，让随后各台UPS校正电压Ve保持一致，则各台UPS在各自的控制器固有的控制之下，它们的逆变器的输出电压Vo自然就会趋于一致。本发明采取实时调整校正器的校正值A，从而保持各台UPS的校正电压Ve一致这一间接的方式，最终使各台UPS的逆变器的输出电压Vo达到一致。

附图说明

图1是一台UPS内部电路连接结构框图。

图2是UPS并联系统框图，其中的UPS只画出一台主机和一台从机。

图3是主机和从机并联的电路连接框图。

具体实施方式

UPS并联输出系统中，多台UPS并联供电给负载，其中一台UPS为主机0，其余UPS为从机1、2、3、……，分别串联有输出继电器。通讯线路用于各台UPS之间的参数传递。简单起见，图2、3中只画出各台UPS中的主机0和从机1的连接，下文对于从机也仅描述从机1，其它从机的电路和工作过程与从机1的类似，本文不赘述。

输出继电器吸合后，主机1与从机0内部及之间的电路连接如图3，共同输出端的电压记为V，各台UPS启动如下工作模式，使各台UPS校正电压Ve一致。

主机的工作模式为：主机0的控制器作为发送模块，实时地向从机1、2、3、……发送本主机0的校正电压Ve0，每个市电周期发送一次。

从机1的工作模式为：本从机1的实时校正电压为Ve1，从机1的控制器作为接收调整模块，其实时接收到主机0的校正电压Ve0，每个市电周期接收一次，接收后立刻把本从机1的校正器的校正值A1调整成A1×Ve0/Ve1。

在上述工作模式下，假设在第一个市电周期，主机0的校正电压为Ve0，从机1的校正电压为Ve1，则从机1接收到主机0的校正电压Ve0后，立刻把本从机1的校正器的校正值A1调整成A1×Ve0/Ve1= =A1×(V×R0×A0)/(V×R1×A1) =A0×R0/R1， 那么在第二个市电周期，从机1的校正电压= =V×R1×上述调整后的校正值 =V×R1×(A0×R0/R1) =V×A0×R0 =Ve0， 即从机1在某个市电周期时的校正电压恰好等于主机0在上一个市电周期时的校正电压Ve0，以此使从机1与主机0校正电压Ve保持一致，那么从机1与主机0在各自的控制器固有的控制之下，它们的逆变器的输出电压Vo自然就会趋于一致。

以上是理想情况，实践中需运行上述工作模式数个市电周期之后，才能确保各台UPS逆变器的输出电压Vo一致，然后就可以停止运行上述工作模式。

本实施例固定其中一台UPS作为主机，以“从机向主机看齐”的方式使各台UPS校正电压Ve一致，但也可以改为其它方式，例如在不同的时刻指定不同的UPS作为主机，又例如对n台UPS进行编号，2号机向1号机“看齐”，然后3号机向2号机“看齐”，……，然后1号机向n号机“看齐”，以此循环，最终也能使各台UPS校正电压Ve一致。

本实施例中，主机的发送动作和从机的接收及调整动作由各自的控制器来执行，但也可以改为其它方式，例如在系统中配置一个后台控制器对各台UPS进行总控制。不管采用哪种方式，这些动作都可以对应建立功能模块，组合成功能模块构架，主要通过存储在计算机可读存储介质中计算机程序来实现。

Claims (12)

1.UPS并联输出系统，系统中的每台UPS包括逆变器、控制器、采样电路和校正器，其中，控制器控制逆变器输出与系统的参考电压Vf一致的输出电压Vo，采样电路采样逆变器的输出电压Vo，采样比为R，校正器用校正值A=1/R进行采样偏差校正得到与输出电压Vo一致的校正电压Ve，控制器根据校正电压Ve调整逆变器以使得随后逆变器的输出电压Vo保持与参考电压Vf一致，其特征是：UPS的校正器实时调整自身的校正值A，以使得随后各台UPS校正电压Ve一致。

2.根据权利要求1所述的UPS并联输出系统，其中一台UPS为主机(0)，其余UPS为从机(1、2、3、……)，从机(1)的校正器对自身的校正值A1所作的实时调整系根据主机(0)的校正电压Ve0进行，以使得该从机(1)随后的校正电压Ve1更接近主机(0)的校正电压Ve0。

3.根据权利要求2所述的UPS并联输出系统，从机(1)的校正器对自身的校正值A1所作的实时调整，具体调整成A1×Ve0/Ve1，其中Ve1是指该从机(1)的实时校正电压。

4.UPS并联输出系统中的UPS主机(0)，包括逆变器、控制器、采样电路和校正器，其中，控制器控制逆变器输出与系统的参考电压Vf一致的输出电压Vo0，采样电路采样逆变器的输出电压Vo0，采样比为R0，校正器用校正值A0=1/R0进行采样偏差校正得到与输出电压Vo0一致的校正电压Ve0，控制器根据校正电压Ve0调整逆变器以使得随后逆变器的输出电压Vo0保持与参考电压Vf一致，其特征是还包括：发送模块，其实时向与本主机(0)并联的UPS从机(1、2、3、……)发送本主机(0)的校正电压Ve0。

5.UPS并联输出系统中的UPS从机(1)，包括逆变器、控制器、采样电路和校正器，其中，控制器控制逆变器输出与系统的参考电压Vf一致的输出电压Vo1，采样电路采样逆变器的输出电压Vo1，采样比为R1，校正器用校正值A1=1/R1进行采样偏差校正得到与输出电压Vo1一致的校正电压Ve1，控制器根据校正电压Ve1调整逆变器以使得随后逆变器的输出电压Vo1保持与参考电压Vf一致，其特征是还包括：接收调整模块，其实时接收到主机(0)的校正电压Ve0后立刻调整本从机(1)的校正器的校正值A1，以使得本从机(1)随后的校正电压Ve1更接近主机(0)的校正电压Ve0。

6.根据权利要求5所述的UPS从机(1)，所述接收调整模块对本从机(1)的校正器的校正值A1所作的调整，具体调整成A1×Ve0/Ve1。

7.UPS并联输出电压控制方法，所并联的每台UPS包括逆变器、控制器、采样电路和校正器，其中，控制器控制逆变器输出与系统的参考电压Vf一致的输出电压Vo，采样电路采样逆变器的输出电压Vo，采样比为R，校正器用校正值A=1/R进行采样偏差校正得到与输出电压Vo一致的校正电压Ve，控制器根据校正电压Ve调整逆变器以使得随后逆变器的输出电压Vo保持与参考电压Vf一致，其特征是本控制方法包括校正值调整步骤如下：实时调整UPS的校正器的校正值A，以使得随后各台UPS校正电压Ve一致。

8.根据权利要求7所述的电压控制方法，以其中一台UPS为主机(0)，其余UPS为从机(1、2、3、……)，对从机(1)的校正器的校正值A1所作的实时调整系根据主机(0)的校正电压Ve0进行，以使得该从机(1)随后的校正电压Ve1更接近主机(0)的校正电压Ve0。

9.根据权利要求8所述的电压控制方法，对从机(1)的校正器的校正值A1所作的实时调整，具体调整成A1×Ve0/Ve1，其中Ve1是指该从机(1)的实时校正电压。

10.UPS并联输出电压控制装置，所并联的每台UPS包括逆变器、控制器、采样电路和校正器，其中，控制器控制逆变器输出与系统的参考电压Vf一致的输出电压Vo，采样电路采样逆变器的输出电压Vo，采样比为R，校正器用校正值A=1/R进行采样偏差校正得到与输出电压Vo一致的校正电压Ve，控制器根据校正电压Ve调整逆变器以使得随后逆变器的输出电压Vo保持与参考电压Vf一致，其特征是本电压控制装置包括：校正值调整模块，其实时调整UPS的校正器的校正值A，以使得随后各台UPS校正电压Ve一致。

11.根据权利要求10所述的电压控制装置，以其中一台UPS为主机(0)，其余UPS为从机(1、2、3、……)，所述校正值调整模块对从机(1)的校正器的校正值A1所作的实时调整系根据主机(0)的校正电压Ve0进行，以使得该从机(1)随后的校正电压Ve1更接近主机(0)的校正电压Ve0。

12.根据权利要求11所述的电压控制装置，所述校正值调整模块对从机(1)的校正器的校正值A1所作的实时调整，具体调整成A1×Ve0/Ve1，其中Ve1是指该从机(1)的实时校正电压。