CN105720677B - 用于实现在静态ups中的串联补偿器的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于实现在静态UPS中的串联补偿器的系统和方法。提供了一种系统。该系统包含多个不间断电源（UPS）（302）、环形母线（306）、多个扼流器（308），多个扼流器中的每个扼流器在多个UPS中的各自UPS和环形母线之间电耦合，以及多个串联补偿器（510），多个串联补偿器中的每个串联补偿器在多个扼流器中的相关联的扼流器与环形母线之间电耦合。

Description

用于实现在静态UPS中的串联补偿器的系统和方法
相关申请交叉引用
本申请是非临时申请，并且要求于2014年12月17日提交的，名称为“SYSTEMS ANDMETHODS FOR IMPLEMENTING SERIES COMPENSATORS IN STATIC UPS（用于实现在静态UPS中的串联补偿器的系统和方法）”的第62/093,084号美国临时专利申请的优先权，其通过整体引用并入本文。
背景技术
本发明的领域一般涉及不间断电源，以及更具体地涉及实现在不间断电源系统中的串联补偿器。
鲁棒的功率系统使得能够向一个或多个负载供应功率。此类功率系统可包含：功率的产生、输送、整流、逆变和转换的组合以向电、光、机械和/或核应用和负载供应能量。当实现功率系统和架构时，实际考虑包含成本、大小、可靠性以及实现的容易性。
在至少一些已知的功率系统中，一个或多个不间断电源（UPS）促进向负载供应功率。UPS促进确保：甚至在功率系统的一个或多个组件故障时，功率被连续地供应给一个或多个关键负载。因此，UPS提供冗余的功率源。UPS可以用于许多应用中（例如，公用设施子站、工业厂房、船舶系统、高安全系统、医院、数据通信和电信中心、半导体制造基地、核电厂等）。此外，UPS可以用于高、中、或低功率应用。例如，UPS可以用于相对小的功率系统（例如，娱乐或消费者系统）或微系统（例如，基于芯片的系统）。
发明内容
1. 一种系统包括：
多个不间断电源（UPS）；
环形母线；
多个扼流器，所述多个扼流器中的每个扼流器在所述多个UPS中的各自UPS和所述环形母线之间电耦合；以及
多个串联补偿器，所述多个串联补偿器中的每个串联补偿器在所述多个扼流器中的相关联的扼流器与所述环形母线之间电耦合。
2. 根据技术方案1所述的系统，其中所述多个串联补偿器中的每个串联补偿器包括：
电容器；以及
与所述电容器并联电耦合的旁路开关。
3. 根据技术方案2所述的系统，其中所述旁路开关被配置为当所述电容器超过预定电荷电平时闭合。
4. 根据技术方案3所述的系统，还包括控制器，所述控制器被配置为：
监控在所述电容器上的电荷电平；以及
当所监控的电荷电平超过所述预定电荷电平时，闭合所述旁路开关。
5. 根据技术方案2所述的系统，其中所述旁路开关包括静态开关。
6. 根据技术方案5所述的系统，其中所述静态开关包括晶闸管和绝缘栅双极型晶体管中的至少一个。
7. 根据技术方案2所述的系统，其中所述旁路开关包括电压相关设备。
8. 一种用于控制电源系统的控制器，所述电源系统包含多个不间断电源（UPS）、环形母线、多个扼流器，以及多个串联补偿器，所述多个扼流器中的每个扼流器在所述多个UPS中的各自UPS和所述环形母线之间电耦合，以及所述多个串联补偿器中的每个串联补偿器在所述多个扼流器中的相关联的扼流器与所述环形母线之间电耦合以及包含电容器和旁路开关，所述旁路开关与所述电容器并联电耦合，所述控制器包括：
处理器；以及
通信耦合到所述处理器的存储设备，所述存储设备存储可执行指令，所述可执行指令被配置为使得所述处理器：
监控所述电容器的操作；以及
基于所监控的操作来控制所述旁路开关。
9. 根据技术方案8所述的控制器，其中为了监控所述电容器的操作，所述处理器被配置为监控所述电容器的电荷电平，以及其中为了控制所述旁路开关，所述处理器被配置为当所监控的电荷电平超过预定阈值时，闭合所述旁路开关。
10. 根据技术方案8所述的控制器，其中为了监控所述电容器的操作，所述处理器被配置为监控在所述电容器上的电压上升，以及其中为了控制所述旁路开关，所述处理器被配置为当所监控的电压上升超过预定阈值时，闭合所述旁路开关。
11. 根据技术方案8所述的控制器，其中为了控制所述旁路开关，所述处理器被配置为控制包含静态开关的旁路开关。
12. 根据技术方案11所述的控制器，其中为了控制所述旁路开关，所述处理器被配置为控制包含晶闸管和绝缘栅双极型晶体管中的至少一个的旁路开关。
13. 根据技术方案8所述的控制器，其中为了控制所述旁路开关，所述处理器被配置为控制包含电压相关设备的旁路开关。
14. 一种组装包含多个不间断电源（UPS）和环形母线的电源系统的方法，所述方法包括：
在所述多个UPS中的每个UPS和所述环形母线之间电耦合扼流器；以及
在每个扼流器与所述环形母线之间电耦合串联补偿器。
15. 根据技术方案14所述的方法，其中电耦合串联补偿器包括电耦合包含电容器和与所述电容器并联电耦合的旁路开关的串联补偿器。
16. 根据技术方案15所述的方法，其中电耦合串联补偿器包括电耦合包含被配置为当所述电容器超过预定电荷电平时闭合的旁路开关的串联补偿器。
17. 根据技术方案15所述的方法，还包括将控制器通信地耦合到所述串联补偿器，所述控制器被配置为监控在所述电容器上的电荷电平，以及当所监控的电荷电平超过预定电荷电平时，闭合所述旁路开关。
18. 根据技术方案15所述的方法，其中电耦合串联补偿器包括电耦合包含包括静态开关的旁路开关的串联补偿器。
19. 根据技术方案15所述的方法，其中电耦合串联补偿器包括电耦合包含包括静态开关的旁路开关的串联补偿器，该静态开关具有晶闸管和绝缘栅双极型晶体管中的至少一个。
20. 根据技术方案15所述的方法，其中电耦合串联补偿器包括电耦合包含包括电压相关设备的旁路开关的串联补偿器。
在一个方面，提供了一种系统。该系统包含多个不间断电源（UPS）、环形母线、多个扼流器，多个扼流器中的每个扼流器在多个UPS中的各自UPS和环形母线之间电耦合，以及多个串联补偿器，多个串联补偿器中的每个串联补偿器在多个扼流器中的相关联的扼流器与环形母线之间电耦合。
在另一个方面，提供了一种用于控制电源系统的控制器。电源系统包含多个不间断电源（UPS）、环形母线、多个扼流器，以及多个串联补偿器，多个扼流器中的每个扼流器在多个UPS中的各自UPS和环形母线之间电耦合，以及多个串联补偿器中的每个串联补偿器在多个扼流器中的相关联的扼流器与环形母线之间电耦合以及包含电容器和旁路开关，该旁路开关与该电容器并联电耦合。该控制器包含处理器、以及通信耦合到该处理器的存储设备，存储设备存储可执行指令，该可执行指令被配置为使得处理器监控电容器的操作，以及基于所监控的操作来控制旁路开关。
在又一个方面，提供了一种组装包含多个不间断电源（UPS）和环形母线的电源系统的方法。该方法包含在多个UPS中的每个UPS和环形母线之间电耦合扼流器，以及在每个扼流器与环形母线之间电耦合串联补偿器。
附图说明
图1是示例性环形母线架构的图。
图2是在UPS和环形母线之间的连接配置的简化电路图。
图3是在UPS和环形母线之间的备选的连接配置的简化电路图。
具体实施方式
所描述的系统和方法解决了与在环形母线架构中静态UPS的使用有关的技术挑战。尤其是，在环形母线和相关联的扼流器之间耦合串联补偿器以促进改进在环形母线架构中的性能。
此处描述不间断电源系统的示例性实施例。多个不间断电源被布置在环形母线配置中并且被配置为向至少一个负载供电。至少一个控制设备通信地耦合到多个不间断电源。
图1是示例性冗余的隔离-并联（IP）不间断电源（UPS）环形母线架构300的示意图。在该示例性实施例中，如本申请中描述的，架构300包含被布置成环形架构或并联架构的多个UPS 302。具体地，在示例性实施例中，架构300包含四个UPS 302。备选地，架构300可以包含使得架构300能够执行如本申请中描述的功能的任何数量的UPS 302。在该示例性实施例中，架构300是三线系统。备选地，架构300可以是四线系统（以通常向要求中性线的负载供电）。
在该示例性实施例中，UPS 302是静态的双重变换UPS（即，真正在线系统的系统）。静态和旋转式UPS两者都可能要求对于电压和频率两者的下降（droop）控制技术。在一些情况下，单独对于频率的下降控制可能是足够的。在一些实施例中，修改下降控制技术以便处理非线性负载。
架构300促进向一个或多个负载304提供功率。在正常操作下，一个或多个公用设施担当电压源303并且向负载304提供交流电（AC）。发电机也可以担当电压源303。注意的是，不需要电压源303在架构300中同步。这是有利的，因为每个UPS 302可以由个体发电机和/或公用设施来供电，以及不需要增加另外的设备以与电压源303同步。
本申请中描述的，万一电压源303或UPS整流器发生故障，则UPS 302使用连接到UPS 302的能量储存系统358（例如，具有其转换器的电池、飞轮等）以保持功率流向负载304。此外，如本申请中描述的，如果给定的UPS 302故障，则通过环形母线306向负载304馈送功率。在示例性实施例中，架构300包含四个负载304，备选地，架构300可以包含使得架构300能够如本申请中描述执行功能的任何合适数量的负载304。
在该示例性实施例中，每个UPS 302电耦合到相关联的负载304，以及通过相关联的扼流器308（例如，电感器）耦合到环形母线306。在架构300中，没有适当的同步时，则因为非期望的环流而使UPS 302不能正常地工作。因此，在该示例性实施例中，至少一个控制器309控制UPS 302的操作。更具体地，如本申请中描述的，至少一个控制器309控制每个UPS302的输出电压的频率。如本申请中描述的，根据功率来计算对于每个UPS 302的频率。
在一些实施例中，架构300包含：对于每个UPS 302的分开的专用的控制器309。备选地，系统可以包含：控制所有UPS 302的操作的单个控制器309。每个控制器309可以包含它自己的功率系统（未示出），诸如专用能量源（例如，电池）。在一些实施例中，每个控制器309耦合到替代的控制器（未示出），可以在控制器309故障的情况下使用该替代的控制器。
在该示例性实施例中，每个控制器309由用于执行指令的处理器311来实现，处理器311通信地耦合到存储设备313。在一些实施例中，可执行指令被存储在存储设备313中。备选地，可以使用任何电路来实现控制器309，该任何电路使得控制器309能够控制如本申请中描述的UPS 302的操作。例如，在一些实施例中，控制器309可以包含状态机，状态机学习或被预先编程以确定与哪些负载304需要功率有关的信息。
在该示例性实施例中，控制器309通过对处理器311编程来执行本申请中描述的一个或多个操作。例如，处理器311可以通过将操作编码为一个或多个可执行指令以及提供在存储设备313中的可执行指令对处理器311进行编程。处理器311可以包含一个或多个处理单元（例如，在多核配置中）。此外，可以使用一个或多个异构处理器系统来实现处理器311，其中主处理器与次要处理器存在于单个芯片上。作为另一个说明性示例，处理器311可以是含有相同类型的多个处理器的对称多处理器系统。此外，可以使用包含一个或多个系统和微控制器的任何合适的可编程电路、微处理器、精简指令集电路（RISC）、专用集成电路（ASIC）、可编程逻辑电路、现场可编程门阵列（FPGA）、以及能够执行本申请中描述的功能的任何其它电路来实现处理器311。在该示例性实施例中，如本申请中描述的，处理器311使得控制器309操作UPS 302。
在该示例性实施例中，存储设备313是使得信息（诸如可执行指令和/或其它数据）能够被存储和检索的一个或多个设备。存储设备313可以包含一个或多个计算机可读介质，诸如但不限于动态随机存取存储器（DRAM）、静态随机存取存储器（SRAM）、固态盘和/或硬盘。存储设备313可以被配置为存储应用源代码、应用目标代码、感兴趣的源代码部分、感兴趣的目标代码部分、配置数据、执行事件和/或任何其它类型的数据，但不限于这些。
在该示例性实施例中，如以下更详细描述的，一个或多个控制器309，以及更具体地处理器311计算对于每个UPS 302的输出电压频率，以及一个或多个控制器309在所计算的频率处来操作每个UPS 302。在如由下降控制所确定的它们各自的计算的频率处来操作每个UPS 302使得能够实现在架构300中的负载共享和稳定性。跨越各种UPS 302的操作频率在瞬态条件中是不同的（例如，在一个或多个负载304的变化后）。一旦下降控制是在稳定状态中，则所有UPS 302在相同频率处操作，但是跨越扼流器308具有相移，扼流器308均衡由每个UPS 302所提供的有功功率。
在架构300中，每个UPS 302能够向相关联的本地负载304供应功率，以及通过相关联的扼流器308向环形母线306输送有功和无功功率。在该示例性实施例中，架构300促进在UPS 302之间等同地共享本地负载304而没有使用下降控制的任何通信，以及尤其是频率对有功功率以及电压对无功功率。这消除了在架构300中的UPS 302的数量上的限制。
在该示例性实施例中，架构300包含多个电路断路器。具体地，对于每个UPS 302，第一电路断路器310在UPS 302和扼流器308之间电耦合，第二电路断路器312在第一电路断路器310和本地负载304之间电耦合，第三电路断路器314在第一电路断路器310和环形母线306之间电耦合，第四电路断路器316在扼流器308和环形母线306之间电耦合。此外，在环形母线306处，中央电路断路器320、左电路断路器322、以及右电路断路器324与每个UPS 302相关联，以及促进UPS 302与环形母线306和/或在环形母线306上的其它UPS 302隔离。每个电路断路器310、312、314、316、320、322和324包含用于操作的继电器和相关联的逻辑（均未示出）。由电路断路器310、312、314、316、320、322和324提供的保护方案促进定位在架构300中的故障以及通过断开适当的电路断路器来隔离那些故障。此外，第三电路断路器314，还被称为旁路电路断路器，促进当相关联的UPS 302故障或在维护时，对扼流器308旁路。这促进了改进在相关联的本地负载304上的电压的质量，因为消除了在扼流器308上的电压降落。
对于环形母线应用，扼流器308的大小被设计为在足够长的时间内支撑在环形母线306上的突发式（bolted）故障以通过在架构300中的特定断路器的激活来保证故障的隔离。此外，对于断路器未能断开的情况，应当嵌入额外的时间以确定和执行备选的故障隔离策略。更大的扼流器308具有增强的故障电流能力。然而，如果UPS 302故障，则通过相关联的扼流器308由环形母线306向相关联的负载供电。如果扼流器308相对大，则发生跨扼流器308的大的电压降低。在该示例性实施例中，扼流器308包含单相扼流器。备选地，扼流器308可以包含使得架构300能够执行如本申请中描述的功能的任何设备。
图2是在架构300中在UPS 302和环形母线306之间的连接配置400的一个实施例的简化电路图。如在图2中示出的，对于每个UPS 302，在UPS 302和环形母线306之间耦合相关联的扼流器308。
图3是在架构300中在UPS 302和环形母线306之间的备选的连接配置500的简化电路图。如在图3中示出的，对于每个UPS 302，电容器502和旁路开关504并联地彼此电耦合，以及在相关联的扼流器308和环形母线306之间串联耦合电容器502和旁路开关504的组合。电容器502和旁路开关504担当串联补偿器510。在正常操作下，具有相对大的电感器（即，扼流器308）的串联补偿器510的使用允许复数阻抗(jXL+ (1/j)*XC)充分低以增强从环形母线306到UPS 302的负载304的稳定状态功率转移。
串联补偿器510的大小被设计以使UPS 302与故障的环形母线306充分隔离以维持在相关联负载304处的电压。首先，可以基于UPS 302的额定电流、操作电压、最大额定负载功率、以及在负载304处的可接受的电压降低来确定电感值。对于稳定状态功率输送所需的净阻抗随后可以被确定，以及可以基于操作电压、UPS无功功率-电压特性、连接的UPS 302的最小数量、最大额定负载功率、以及在负载304处的可接受的电压降低来确定。
在环形母线306故障的情况下，跨电容器502的电压相对快地建立。在预定电荷电平阈值处，旁路开关504被闭合以旁路电容器502，允许扼流器308来限制故障电流。例如，控制器，诸如控制器309（在图1中示出），可以监控在电容器502上的电荷电平，以及当所监控的电荷电平超过预定电荷电平阈值时闭合旁路开关504。
此外，扼流器308和电容器502的LC特性阻抗促进在环形母线306上的不对称故障期间最小化故障电流的DC部分。旁路开关504可以是例如快速机电式开关和/或电子/静态开关，包含晶闸管、绝缘栅双极型晶体管（IGBT），或其它设备（例如，具有大约2 ms闭合时间的线性电机开关）。在一些实施例中（例如，在中压应用中），旁路开关504是电压相关设备，诸如金属氧化物压敏变阻器（MOV）以及触发的气隙。
图3的串联补偿电流限制扼流器降低稳定状态电感性阻抗同时提供在故障情况中的电流限制。扼流器，诸如扼流器308提供在环形母线系统中共享功率的能力，而且用作故障电流限制器。如上所述，相对大的扼流器提供故障电流隔离，但是引入对正常操作的限制。串联电容器，诸如电容器502，补偿在正常操作期间所引入的阻抗，并且能够在故障事件期间通过旁路开关，诸如旁路开关504，来被快速地旁路。
为了减低故障电流，可以增加扼流器308的大小直到实现与环形母线306的故障隔离的预定水平。扼流器308具有+jωL的相关联的阻抗，以及与扼流器308串联的电容器502具有-j(1/ωC)的相关联的阻抗。因此，净阻抗则是+jωL - j(1/ωC)。假设ω = 2π * (额定频率)，将净阻抗调节到对于隔离的并联（iso-parallel）的功率共享的期望的阻抗。这导致了电感性阻抗，电感性阻抗是扼流器308的电感的一部分。这个净阻抗是在正常操作期间看见的阻抗（即，不存在故障）。
在故障情况下，如由故障隔离要求所指定的，电容器502被旁路以使得扼流器308和电容器502的组合的净阻抗成为扼流器308的全部电感。通过在电容器502上的电压上升超过对于连续操作的正常电压降低，来检测故障情况。所检测的电压上升触发旁路开关504在故障的持续时间内闭合。例如，控制器，诸如控制器309（图1中示出），可以监控在电容器502上的电压上升，并且当所监控的电压上升超过预定阈值时闭合旁路开关504。旁路开关504可以保持闭合直到由保护系统（未示出）将它重置。
静态UPS系统，诸如本申请中描述的那些，可能在提供对于关键功率负载的隔离的并联的环形母线解决方案中引入另外的挑战。例如，如果静态UPS 302与环形母线306没有充分地隔离，则环形母线306能够提供共同模式的故障点。此外，静态UPS 302具有显著地小于旋转机器的故障电流的故障电流的有限的故障电流。在任何设备中达到电流限制的结果是电压的降低，其可以导致关键负载的故障。因此，大的隔离的并联的扼流器308可能是所期望的，以使静态UPS 302与环形母线306隔离，以基本上防止达到UPS的电流限制。
然而，相对大的扼流器（其用于使UPS 302与环形母线306隔离）可以对环形母线306的目的造成不利。例如，大的阻抗可以阻碍向环上的其它UPS位置输送功率的能力。大的阻抗还消耗在功率输送中的大量的无功功率，其限制UPS 302高效地调节调节电压的能力。大的电感通过有限的电压调节可以限制环形母线306的大小，因为电压不能在通过环的功率输送中被高效地调节。在本地UPS 302故障的情况下，也可以通过扼流器308限制反向功率流动。
静态UPS 302在提供故障电流时具有限制，该故障电流相对接近于UPS 302的正常操作电流。例如，在环形母线配置中，环形母线故障可以使用相对小的电流使UPS 302过载。可以对于静态UPS 302实现大的故障隔离阻抗，但是大的阻抗可能限制静态UPS 302的使用。如本申请中描述的，串联补偿扼流器308相比单独的大的扼流器允许若干优点：1）较低的稳定状态无功功率消耗/损耗，2）较高的功率利用率而不需要担心公共模式故障，3）用于使更大数量的UPS 302连接到环形母线306的能力，4）更长的可能的环形母线长度，以及5）对于各自供电（单个电绳）的负载的更大的可靠性。
可以通过两种不同的方式来解决故障电流问题：降低故障电流或降低故障消除时间。如果，故障能够被更快地消除，则UPS 302的瞬时过载基本上是不相关的，因为过载的持续时间短于中断关键负载的操作所要求的持续时间。静态开关设备可以用于比机械断路器更快速地隔离故障电流，而机械断路器可能直到在负载已经故障后才能操作。如果能够降低电流中断时间，则可以不需要增加扼流器大小，而消除了与用于故障电流限制的扼流器308相关联的附属的问题。
同至少一些已知功率系统相比，本申请中描述的系统和方法使用串联补偿器以促进改进静态UPS系统的操作。本申请中描述的系统和方法是可以不管电压电平而应用的，以及更具体地，可以应用于低压（LV）（例如，480V相位-相位）以及中压（MV）（例如，13.8kV相位-相位）应用。
以上详细地描述了用于不间断电源的系统和方法的示例性实施例。该系统和方法不限于本申请中描述的特定实施例，而是相反，可以与本申请中描述的其它组件和/或操作独立地和分开地使用该系统的组件和/或该方法的操作。此外，所描述的组件和/或操作也可以被定义在其它系统、方法和/或设备中，或与其它系统、方法和/或设备组合使用，以及不局限于仅使用本申请中描述的系统来实践。
除非以其他方式指定，否则本文中说明和描述的本发明的实施例中的操作的执行或运行的顺序不是必要的。也就是说，除非以其他方式指定，否则可以以任何顺序来执行操作，以及本发明的实施例可以包含另外的操作或比本申请中公开的那些操作更少的操作。例如，可以设想的是，在另一操作之前。同时或之后来运行或执行特定操作在本发明的各个方面的范围内。
尽管本发明的各种实施例的特定特征可能在一些附图中被示出以及在其它附图中没有被示出，但是这仅是为了方便起见。根据本发明的原理，附图中的任何特征可以与任何其它附图中的任何特征组合地被引用和/或被要求保护。
这个撰写的说明书使用示例来公开本发明，包含最佳模式，以及也使得本领域的技术人员能够实践本发明，包含制作和使用任何设备或系统以及执行任何包含的方法。本发明的可授予专利权的范围由权利要求书来限定，以及可以包含本领域的技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例的结构元素与权利要求书的字面语言没有不同，或如果它们包含与权利要求书的字面语言没有实质上不同的等同结构元素，则它们应在权利要求书的范围内。
附图标记：
300 架构
302 UPS
303 电压源
304 负载
306 环形总线
308 扼流器
309 控制器
310 第一电路断路器
311 处理器
312 第二电路断路器
313 存储器
314 第三电路断路器
316 第四电路断路器
320 中央电路断路器
322 左电路断路器
324 右电路断路器
358 能量储存系统
500 连接配置
502 电容器
504 旁路开关
510 串联补偿器。

Claims (14)

1.一种电源系统包括：
多个静态不间断电源(302)；
环形母线(306)；
多个扼流器(308)，所述多个扼流器中的每个扼流器在所述多个静态不间断电源中的各自静态不间断电源和所述环形母线之间电耦合；以及
多个串联补偿器(510)，所述多个串联补偿器中的每个串联补偿器在所述多个扼流器中的相关联的扼流器与所述环形母线之间电耦合，以用于从所述环形母线到所述多个静态不间断电源的负载的稳定状态功率转移，其中所述多个串联补偿器中的每一串联补偿器(510)包括：电容器(502)；以及
旁路开关(504)，所述旁路开关(504)与所述电容器并联电耦合以旁路所述电容器，且所述旁路开关被配置为当所述电容器(502)超过预定电荷电平时闭合，所述预定电荷电平允许所述相关联的扼流器限制故障电流。
2.根据权利要求1所述的电源系统，还包括控制器(309)，所述控制器被配置为：
监控在所述电容器(502)上的电荷电平；以及
当所监控的电荷电平超过所述预定电荷电平时，闭合所述旁路开关(504)。
3.根据权利要求1所述的电源系统，其中所述旁路开关(504)包括静态开关。
4.根据权利要求3所述的电源系统，其中所述静态开关包括晶闸管和绝缘栅双极型晶体管中的至少一个。
5.根据权利要求1或2所述的电源系统，其中所述旁路开关(504)包括电压相关设备。
6.一种用于控制电源系统的控制器(309)，所述电源系统包含多个静态不间断电源(302)、环形母线(306)、多个扼流器(308)，以及多个串联补偿器(510)，所述多个扼流器中的每个扼流器在所述多个静态不间断电源中的各自静态不间断电源和所述环形母线之间电耦合，以及所述多个串联补偿器中的每个串联补偿器在所述多个扼流器中的相关联的扼流器与所述环形母线之间电耦合以及包含电容器(502)和旁路开关(504)，所述旁路开关与所述电容器并联电耦合以旁路所述电容器，所述控制器包括：
处理器(311)；以及
通信耦合到所述处理器的存储设备(313)，所述存储设备存储可执行指令，所述可执行指令被配置为使得所述处理器：
监控所述电容器的操作；以及
基于所监控的操作来控制所述旁路开关，
其中为了监控所述电容器(502)的操作，所述处理器被配置为监控所述电容器的电荷电平或电压上升，以及其中为了控制所述旁路开关(504)，所述处理器被配置为当所监控的电荷电平超过预定阈值时，闭合所述旁路开关，所述预定阈值允许所述相关联的扼流器限制故障电流。
7.根据权利要求6所述的控制器，其中为了控制所述旁路开关，所述处理器被配置为控制包含静态开关的旁路开关。
8.根据权利要求7所述的控制器，其中为了控制所述旁路开关，所述处理器被配置为控制包含晶闸管和绝缘栅双极型晶体管中的至少一个的旁路开关。
9.根据权利要求6所述的控制器，其中为了控制所述旁路开关，所述处理器被配置为控制包含电压相关设备的旁路开关。
10.一种组装包含多个静态不间断电源和环形母线的电源系统的方法，所述方法包括：
在所述多个静态不间断电源中的每个静态不间断电源和所述环形母线之间电耦合扼流器；以及
在每个扼流器与所述环形母线之间电耦合串联补偿器，所述串联补偿器包含电容器和旁路开关，所述旁路开关与所述电容器并联电耦合以旁路所述电容器，且所述旁路开关被配置为当所述电容器超过预定电荷电平时闭合，所述预定电荷电平允许相关联的所述扼流器来限制故障电流。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括将控制器通信地耦合到所述串联补偿器，所述控制器被配置为监控在所述电容器上的电荷电平，以及当所监控的电荷电平超过预定电荷电平时，闭合所述旁路开关。
12.根据权利要求10所述的方法，其中电耦合串联补偿器包括电耦合包含包括静态开关的所述旁路开关的串联补偿器。
13.根据权利要求10所述的方法，其中电耦合串联补偿器包括电耦合包含包括静态开关的所述旁路开关的串联补偿器，该静态开关具有晶闸管和绝缘栅双极型晶体管中的至少一个。
14.根据权利要求10所述的方法，其中电耦合串联补偿器包括电耦合包含包括电压相关设备的所述旁路开关的串联补偿器。
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