UPS并联分散逻辑控制技术

　　1.概述

　　不间断电源(UPS)已广泛用于邮电通信、计算机系统、仪器设备、医疗设备等等众多关键性负载。随着负载的增加，对UPS的性能、容量、可靠性技术的要求也越来越高。并且，使用特种电源供电的装备要求供电电源系统具有高可靠性和大功率化。这两者都与逆变电源的并联运行控制密切相关。逆变电源的并联运行可灵活地扩大逆变电源系统的容量，并组成并联冗余系统以提高运行的可靠性，同时系统具有极高的系统可维修性能，便于热插拔更换或维修。因此，多模块UPS并联，形成大功率分布式供电系统，具有可模块化，可扩展性，可实现冗余，以及高可靠性和易维护等许多优点，这样的并联运行系统在各种应用领域都得到了推广和应用。但其难点在于各个并联UPS模块之间的负载均分，对此必须采取一些控制手段。

　　逆变电源的并联均流控制是SPWM逆变电源实现模块化的技术基础。并联系统针对逆变电源有限的过载能力和输出的快速响应特性，重点考虑逆变电源并联系统的设计。如并联控制及均流控制的电路必须是冗余结构，否则就无法达到并联冗余的效果。本文分析了电压型逆变电源并联时的电压、电流工作状况。针对并联控制系统中的均流问题提出了一种分散逻辑的均流控制技术，提出通过各模块间的互连线实现参考正弦信号的同步，以及通过环流的瞬时值反馈调节实现负载均分的控制策略，并对轻载时直流母线电压不平衡问题采取了直流母线电压前馈控制予以解决。此外，还对不同模块电压反馈系数的差异性进行了自适应修正。

　　2.UPS分散逻辑控制并联控制技术概述

　　2.1分散逻辑控制的概念

　　所谓分散逻辑控制技术，亦称独立逻辑控制技术。是将系统的各个中心环节的控制权进行分散化和独立化，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。各个模块的输入、输出特性都是等价的，因此可以实现冗余，最终使系统中各个单元实现独立工作。

　　这种控制方式的均流控制一般基于平均电流法或最大电流法。这种控制系统以可靠性高、危险性分散、功能扩展容易等优良特性已在众多领域得到广泛的应用。并且成为计算机控制系统发展的主要方向之一，是一种较完善的分布式智能控制技术。

　　2.2并联控制策略

　　在集中控制、主从控制的并联冗余控制方案中，并联控制电路故障可能会引起整个系统故障停机。为解决该问题，可在各逆变电源中综合每个电源模块的电流及频率信号，得出各自频率及电压的补偿信号。该方式能实现真正的N+1运行，当有一个模块因故障退出时，并不影响其他模块的并联运行。各电源模块并联控制单元检测市电频率和相位，给其它各电源模块发出同步脉冲，无市电时，同步脉冲可由晶振产生，各个逆变电源的锁相环电路用来保证其输出电压频率和相位与同步总线脉冲信号同步。并联控制单元将其它模块单元负载电流与本机的负载电流比较，求出电流偏差，并将其作为电压指令的补偿量发送给各逆变电源单元，以消除各模块输出电流的不平衡。基于分散逻辑的控制思想，在并联均流调控中采用功率特性综合控制的方法，。