CN110932383B - 一种共直流母线的ups并联均流控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种共直流母线的UPS并联均流控制方法，包括将所有的UPS并联在系统内，然后利用UPS的DSP实时采集相关数据；逆变桥电路采用三环控制策略；对直流输入电流及均流母线直流电流参考进行求平均运算和作差运算；电流差值均值乘以一个比例系数，然后叠加到有效值环上；利用三环控制策略控制逆变桥，以电感电流环的输出驱动逆变桥的绝缘栅双极型晶体管以达到均流；本发明通过控制系统中所有的UPS共用直流输入源的直流输入电流，达到了系统中各UPS共用直流输入源均流的目的，且过程中UPS用直流输入源的DSP只需要对直流输入电流及均流母线直流电流进行采样，简化了电路设计，抗干扰能力显著提升。
Description
技术领域
本发明涉及UPS系统控制技术领域，尤其涉及一种共直流母线的UPS并联均流控制方法。
背景技术
UPS(通信用不间断电源)广泛用于对重要负载的供电及停电保护，目前市场上对UPS的可靠性、平均无故障时间要求也越来越高，并联型的UPS具有N+X冗余性，可靠性、可扩展性及容易维护等优点；
UPS并联运行关键在于负载电流的分配，通信用不间断电源标准(Y/DT1095-2018)对具有并联功能的UPS负载不均衡度提出了明确的要求，并机负载不均衡度应≤5％,如果不均衡度很高，有可能造成个别UPS过载，此外环流将降低并联系统的效率及可靠性；
目前市场上UPS并联控制方法，主要是通过采用负载电流I，然后除以当前系统中UPS的数量N,则每台负载电流大小等于I/N，通过控制每台负载电流的大小达到均流的目的。但负载电流为交流量，采样电路复杂，容易受干扰，对于共直流母线的UPS并联均流控制，显得尤其繁琐，因此，本发明提出一种共直流母线的UPS并联均流控制方法，以解决现有技术中的不足之处。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种共直流母线的UPS并联均流控制方法，通过控制系统中所有的UPS共用直流输入源的直流输入电流，达到了系统中各UPS共用直流输入源均流的目的，且过程中UPS用直流输入源的DSP只需要对直流输入电流及均流母线直流电流进行采样，简化了电路设计，抗干扰能力显著提升，共直流母线的UPS共用直流输入源并联均流控制过程操作简单、方便，过程不再繁琐。
本发明提出一种共直流母线的UPS并联均流控制方法，包括以下步骤：
步骤一：将系统中所有的UPS共用直流输入源并联在系统内，然后利用每台UPS共用直流输入源的DSP实时采集其直流输入电流I_bat、均流母线直流电流参考I_share、逆变输出电压瞬时值Volt_Fdb和滤波电感的电流瞬时值Curt_Fdb；
步骤二：控制系统内逆变器的逆变桥电路采用三环控制策略，具体包括逆变输出电压有效值环、电压瞬时值环和电感电流环；
步骤三：利用UPS共用直流输入源的DSP对直流输入电流I_bat及均流母线直流电流参考I_share进行求平均运算和作差运算，得到电流差值均值Iavg_deta；
步骤四：将电流差值均值Iavg_deta乘以一个比例系数，然后叠加到有效值环上作为参考，再将有效值环的输出乘以SinWt作为电压瞬时值环的参考；
步骤五:利用三环控制策略控制逆变桥，以电感电流环的输出驱动逆变桥的绝缘栅双极型晶体管以达到均流。
进一步改进在于：所述步骤三中的具体过程为：利用UPS共用直流输入源的DSP对直流输入电流I_bat及均流母线直流电流参考I_share进行求平均运算，得到直流输入电流均值Iavg_bat及均流母线直流电流均值Iavg_share,然后对直流输入电流均值Iavg_bat和均流母线直流电流均值进行作差，得到电流差值均值Iavg_deta。
进一步改进在于：所述步骤三中利用UPS的DSP对直流输入电流I_bat及均流母线直流电流参考I_share进行求平均运算时，每隔20毫秒进行一次运算，然后将多次运算结果求平均。
进一步改进在于：所述步骤五中的具体过程为：利用UPS共用直流输入源的DSP对采集到的本机直流输入电流I_bat和均流母线直流电流参考I_share进行相减，得到电流差值I_deta，然后将电流差值I_deta乘以一个比例系数和SinWt，然后叠加在电压瞬时值环的输出上，当成电感电流环的参考，最后以电感电流环的输出驱动逆变桥的绝缘栅双极型晶体管，逆变桥输出经电感、电容滤波后并联在一起给负载供电，当负载变化时，每台UPS共用直流输入源的输入电流随之变化以达到均流。
本发明的有益效果为：本发明方法通过控制系统中所有的UPS共用直流输入源的直流输入电流，达到了系统中各UPS共用直流输入源均流的目的，且过程中UPS用直流输入源的DSP只需要对直流输入电流及均流母线直流电流进行采样，简化了电路设计，抗干扰能力显著提升，共直流母线的UPS共用直流输入源并联均流控制过程操作简单、方便，过程不再繁琐。
附图说明
图1为本发明逆变桥三环控制策略电路示意图。
图2为本发明DSP采样过程电路示意图。
图3为本发明逆变桥电路结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据图1、2、3所示，本实施例提出一种共直流母线的UPS并联均流控制方法，包括以下步骤：
步骤一：将系统中所有的UPS共用直流输入源并联在系统内，然后利用每台UPS共用直流输入源的DSP实时采集其直流输入电流I_bat、均流母线直流电流参考I_share、逆变输出电压瞬时值Volt_Fdb和滤波电感的电流瞬时值Curt_Fdb；
步骤二：控制系统内逆变器的逆变桥电路采用三环控制策略，具体包括逆变输出电压有效值环、电压瞬时值环和电感电流环；
步骤三：利用UPS共用直流输入源的DSP对直流输入电流I_bat及均流母线直流电流参考I_share进行求平均运算，每隔20毫秒进行一次运算，然后将多次运算结果求平均，得到直流输入电流均值Iavg_bat及均流母线直流电流均值Iavg_share,然后对直流输入电流均值Iavg_bat和均流母线直流电流均值进行作差，得到电流差值均值Iavg_deta；
步骤四：将电流差值均值Iavg_deta乘以一个比例系数，然后叠加到有效值环上作为参考，再将有效值环的输出乘以SinWt作为电压瞬时值环的参考；
步骤五:利用UPS共用直流输入源的DSP对采集到的本机直流输入电流I_bat和均流母线直流电流参考I_share进行相减，得到电流差值I_deta，然后将电流差值I_deta乘以一个比例系数和SinWt，然后叠加在电压瞬时值环的输出上，当成电感电流环的参考，最后以电感电流环的输出驱动逆变桥的绝缘栅双极型晶体管，逆变桥输出经电感、电容滤波后并联在一起给负载供电，当负载变化时，每台UPS共用直流输入源的输入电流随之变化以达到均流。
本发明方法通过控制系统中所有的UPS共用直流输入源的直流输入电流，达到了系统中各UPS共用直流输入源均流的目的，且过程中UPS用直流输入源的DSP只需要对直流输入电流及均流母线直流电流进行采样，简化了电路设计，抗干扰能力显著提升，共直流母线的UPS共用直流输入源并联均流控制过程操作简单、方便，过程不再繁琐。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种共直流母线的UPS并联均流控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：将系统中所有的UPS共用直流输入源并联在系统内，然后利用每台UPS共用直流输入源的DSP实时采集其直流输入电流I_bat、均流母线直流电流参考值I_share、逆变输出电压瞬时值Volt_Fdb和滤波电感的电流瞬时值Curt_Fdb；
步骤二：控制系统内逆变器的逆变桥电路采用三环控制策略，具体包括逆变输出电压有效值环、电压瞬时值环和电感电流环；
步骤三：利用UPS共用直流输入源的DSP分别对直流输入电流I_bat进行求平均运算和对均流母线直流电流参考值I_share进行求平均运算,再将分别得到的两个均值进行作差运算，得到电流差值均值Iavg_deta；
步骤四：将电流差值均值Iavg_deta乘以一个比例系数，然后叠加到有效值环上作为参考值，再将有效值环的输出乘以SinWt作为电压瞬时值环的参考值，W表示电流的角频率；
步骤五:利用三环控制策略控制逆变桥，以电感电流环的输出驱动逆变桥的绝缘栅双极型晶体管以达到均流。
2.根据权利要求1所述的一种共直流母线的UPS并联均流控制方法，其特征在于：所述步骤三中的具体过程为：利用UPS共用直流输入源的DSP对多个直流输入电流I_bat进行求平均运算得到直流输入电流均值Iavg_bat以及对多个均流母线直流电流参考值I_share进行求平均运算,得到均流母线直流电流均值Iavg_share,然后对直流输入电流均值Iavg_bat和均流母线直流电流均值Iavg_share进行作差,得到电流差值均值Iavg_deta。
3.根据权利要求2所述的一种共直流母线的UPS并联均流控制方法，其特征在于：所述步骤三中利用UPS共用直流输入源的DSP分别对直流输入电流I_bat进行求平均运算及对均流母线直流电流参考值I_share进行求平均运算时，每隔20毫秒进行一次运算，然后将多次运算结果求平均。
4.根据权利要求1所述的一种共直流母线的UPS并联均流控制方法，其特征在于：所述步骤五中的具体过程为：利用UPS共用直流输入源的DSP对采集到的本机直流输入电流I_bat和均流母线直流电流参考值I_share进行相减，得到电流差值I_deta，然后将电流差值I_deta乘以一个比例系数和SinWt，然后叠加在电压瞬时值环的输出上，当成电感电流环的参考值，最后以电感电流环的输出驱动逆变桥的绝缘栅双极型晶体管，逆变桥输出经电感、电容滤波后并联在一起给负载供电，当负载变化时，每台UPS共用直流输入源的输入电流随之变化以达到均流。
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