PDF《周星亮 1袁梁 量 1袁何国辉 2袁和军平 1》

第2期2011 年3月电源学报Journal of Power Supply No.

2 Mar.2011 周星亮

1 袁梁 量1袁何国辉

2 袁和军平

1 (1.哈尔滨工业大学深圳研究生院袁广东深圳 518055曰2.科士达科技股份有限公司袁广东深圳 518057冤 摘要院利用数字控制方式实现并联 UPS 间可靠均流具有重要的应用价值遥 文中通过对并联 UPS 环流功率模型 分析袁建立起 N 台并联 UPS 的环流有功功率尧无功功率与逆变器输出电压幅值尧相位间的量化调节关系袁并采用 DSP 两级锁相尧再调制方法袁实现单相 UPS 输出电压幅值及相位的精确控制袁从而达到准确均流目的遥 本设计具体 以TMS320LF2806 芯片尧CAN 通讯总线为控制核心袁实现了单相

4 kVA UPS 的并联控制袁实测均流效果良好遥 关键词院UPS 并联曰均流控制曰环流功率 中图分类号院TM 714.2 文献标志码院A 文章编号院CN12-1420渊2011冤02-0001-07 UPS 数字控制并联技术不仅硬件结构简洁尧可 靠袁还具有控制方法灵活尧易于改进等优点袁是国内 外学术界尧产业界近年来积极研发的一个领域[1,2] 遥由 于UPS 的输出为正弦电压袁其并联需要达到电压的 频率尧相位和幅度的高度一致袁故其控制比直流电 源并联要困难遥 目前袁美尧日尧德等国在 UPS 全数字 化控制尧新型并联控制理论尧无连线并联等方面进 行了很多研究[3-5] 袁我国华中科技大学尧浙江大学等 单位对基于输出功率理论的 UPS 并联控制也开展 了研究[6-9] 遥 本文针对某型

4 kVA 单相 UPS 的并联应用袁设 计并实现了全数字化的并机控制遥 论文首先建立起 N 台UPS 的并机简化模型袁并据此分析了并联 UPS 环流功率袁推导了环流有功功率尧无功功率与 UPS 输出电压幅值差尧相位差的关系式袁得出由环流有 功功率偏差 驻P尧无功功率偏差 驻Q 来调节模块输出 电压的幅值尧相位的量化算式袁从而达到均流的目 的遥 本文具体采用

16 位TMS320LF2806 型DSP 和CAN 通讯进行单相 UPS 并机控制遥 该DSP 指令周 期为

33 ns袁保证了数据处理的快速性袁同时采用二 级锁相尧再调制技术来实现输出电压频率尧相位的 精确同步控制遥 实测表明本 UPS 并机系统实现了准 确的电压幅值调节尧 相位差可控制在

7 滋s 以内袁对 阻性尧整流性负载均取得了良好的均流效果遥 由于 UPS 元器件参数不可避免的分散性袁导致 同一型号的 UPS袁 其不同个体输出电压的幅值尧相 位尧频率也会存在差异袁直接并联则可能导致 UPS 电流过载袁需要运用下垂线法尧瞬时电流控制尧输 出有功/无功功率尧虚拟阻抗等方法进行均流控制 [1,10-13] 遥 环流有功功率尧无功率控制是通过消除并联 UPS 间的环流袁 来达到负载电流均匀分配的目的袁 具有算法可靠尧调节迅速尧易于数字化等优点遥 本文 即基于环流有功功率尧 无功功率该理论进行 N 台UPS 的并联均流控制袁具体原理简介如下遥 图1显示了 N 台同型号 UPS 并联时的简化模 收稿日期院2010-10-11 基金项目院国家自然科学基金资助项目渊50877015冤曰高等学校博士 点基金新教师资助项目渊200802131017冤 作者简介院周星亮渊1985-冤袁男袁硕士研究生袁目前主要研究方向为电 力电子技术遥 和军平渊1971-冤袁男袁副教授袁博士后袁研究生导师袁目前主 要研究方向为电磁兼容袁电力电子技术袁TEL院13590310767曰E-mail院[email protected]遥电源学报总第