創電工頻UPS電源

3.1  技術方案詳述

1  UPS電源選型

根據用戶需求，綜合考慮設備負荷特性和供電方式等，建議選用我司三進三出CDD-E系列UPS電源，其采用了最新DSP數字控制技術的雙變換、在線式、工業級電源產品。

2  UPS核心控制技術介紹

= 1 \* GB3 ①  基于TI公司的最新的雙核DSP（TMS320F28377）的逆變和并機的控制技術（舊產品基于DSP F2812），實現了UPS和EPS的全數字化控制；

= 2 \* GB3 ②  功率器件應用了空間矢量調制（SVPWM）技術，提高了直流電壓利用率和減小了諧波含量，同容量電池后備時間與傳統的SPWM調制方式相比可以提高15%以上，總諧波畸變可以抑制在3%以內；

= 3 \* GB3 ③  結合PWM模塊的過流保護機制，很好限制負載峰值逆變電流、短路電流；

= 4 \* GB3 ④  12或18或24脈沖整流的程序集合在28377的CPU2里，實現整流數字化，功率因數達0.98以上，電池充電電壓、電流軟件可控，和逆變部分結合控制，更加安全可靠。

⑤  先進的同步均流控制技術，CAN總線傳輸數據，實現并機UPS嚴格同步，均分負載，可實現多至32臺UPS冗余并聯，并聯系統的各UPS單機可隨時并入或退出。

⑥  輸出電壓和電流應用優化PI與重復控制的復合控制策略，輸出波形質量高，解決了三相輸出不平衡抑制問題，負載特性較好，UPS單機容量達到500 KVA。

下圖為2015年研發的500KVAUPS，整流和逆變各一個機柜，應用18脈沖整流技術。

圖1.500KVA UPS測試中（整流和逆變各1個機柜）

3  性能特點：

2  工業級高新技術設計的三進三出工頻、雙變換、在線式UPS電源，容量10KVA~800KVA；

2  超寬的輸入電壓范圍，能抑制電網的電力諧波干擾、電壓瞬間跌落、高壓浪涌、電壓波形畸變、電磁干擾等電力污染，為計算機及其它設備提供電壓穩定、波形純正的電力供給，在惡劣的電力環境下都能為重要設備提供最完善的保護；

2  良好的負載特性：輸出精度高，抗沖擊能力強，負載從0到100%的躍變，無需切換到旁路，輸出穩定可靠；

2  高性能的動態特性：輸出電壓波形采用了復合控制策略，實現了良好的動態調節，減少了輸出電壓失真度；

2  可實現三相獨立控制，并采用抑制輸出電壓負序和零序分量的方法，實現了三相輸出不平衡的控制，不平衡度<5%（100%不平衡負載）；

2  友好人機界面。能顯示UPS的各項運行數據（如輸入/輸出電壓、電流、頻率，電池電壓、工作溫度等），可通過面板進行電池維護放電方式、語言選擇、時間、溫度、告警等方面設置，操作使用更直觀方便。擁有大容量的歷史記錄存儲空間。

2  蓄電池智能管理功能。能有效地簡化電池使用維護操作程序，提高電池使用壽命。采用恒流和浮充兩種方式對電池進行高效充電。同時采用智能監測系統對電池進行自動/手動充放電管理

2  具備遠程的網絡管理、自診斷功能：可通過網絡系統在控制中心實時監測各站UPS的運行情況，開機后，UPS即開始自動對關鍵工作電路進行檢查，便于及時發現問題；

2  完善的保護功能：具有輸入、輸出的過壓和欠壓、相序、電流過充、輸出過載短路和溫度過高等保護和報警功能；

2  獨特的通風結構設計，結構上設計成多層裝配的柜式封閉、屏蔽防護結構系統風機采用智能化調速，提高了散熱效率，整機結構緊湊，體積小，，實現高效節能散熱方式為向上排風帶手動維修旁路開關功能，可實現不停電維修

2  自動重啟功能（可選）：市電異常時，電池模式供電直到自動關機，當市電恢復時，可選用自動啟動或人工啟動恢復正常供電；

2  線路板均采用三防工藝，關鍵部件如整流器、逆變器（IGBT）等均選用進口優質的、知名品牌的零配件。

 4  UPS獨特的監控方式

= 1 \* GB3 ①  應用大屏幕液晶屏，實現實時監控；

= 2 \* GB3 ②  具備Wi-Fi功能，使用智能手機或平板電腦同步操控；

= 3 \* GB3 ③  應用基于Simplici-TI協議的智能無線監控系統實現了蓄電池智能化管理：

⑴ 實時監測并將每個單體電池的運行狀態參數容量、剩余容量、電壓、充電電

流、放電電流、溫度、內阻等實時傳輸給大屏幕彩色液晶觸摸屏和PC機和智能手機，并具有煙霧報警功能。

⑵單套UPS電池監測系統可以同時能檢測1024只電池。

⑶ 根本上解決了有線電池監控儀的連線老化以及老鼠咬斷線而可能導致的電池短路引起的著火現象。