论文部分内容阅读
不间断电源(Uninterrupted Power Supply,UPS),它能把低质量的交流电能,转换成高质量的交流电能,供给对电能质量有特殊要求的设备,也可以将电池等储能设备中的电能,转换成高质量的交流电能,供应给需要持续供电的设备,但是,用单台UPS向负载供电的可靠性也不高,多台UPS并联运行具有更高的可靠性。逆变器是UPS的输出端电路,UPS并联实际上是UPS里面的逆变器并联,逆变器并联技术根据各台逆变器之间有无信号连接线,可以分为有互连线并联技术和无互连线并联技术,无互连线并联技术通常被简称为无线并联技术,无线并联技术避免了各台逆变器之间的信号连接线的约束,是目前并联技术的主导方向。 逆变器无线并联技术研究的主要目的是使各台UPS的输出电流平均分配给负载。目前,无线并联技术普遍采用下降法原理,下降法原理是根据逆变器输出电压的幅值、相位和逆变器输出的有功功率、无功功率之间的对应变化关系,使并联系统中的各台UPS仅通过测量各自的输出功率信息,就能够实现输出电流合理分配给负载的目的。 本文主要研究逆变器基于下降法的无线并联技术,不同于传统的下降法控制方程,本文提出了一种新的基于DQ坐标变换的下降法控制方程。该方法是用UPS输出电流在DQ坐标系中的电流值做下降法的控制量,代替了传统的使用UPS输出功率做下降法的控制量的方法。在实际工程应用中,计算电流在DQ坐标系中D轴和Q轴分量比计算有功功率和无功功率容易很多,并且在实际写控制代码的过程中发现,计算UPS输出电流的D轴和Q轴分量的准确性和精度可以更高。另一方面,在线性平衡负载下D轴和Q轴的电流分量是直流量,控制器响应可以比较快。 本文的研究内容主要包括逆变器电路建模、逆变器控制结构研究及其内阻特性分析、基于DQ坐标变换的下降法无线并联技术理论推导和实现,及该技术在UPS无线并联系统中的应用。本文提出的技术在由两台15KVA的UPS组成的无线并联系统中得到了较好的应用,并且可以推广到100KVA以上的UPS并联系统中。目前,国内外对逆变器无线并联技术的研究已经给出了一些比较成熟的学术成果,但是在实际生产中,无线并联技术的应用还主要停留在小功率UPS并联系统中。因此,该课题具有一定的实用价值和意义。