浅析UPS的冗余连接技术(4)
2.1并联控制技术
由于采用的UPS特性和应用环境不同,并机的控制技术在不同的制造厂家也各有千秋,主要有以下三种:
2.1.1利用数字电压信号通信:在并联系统的各UPS之间利用高速通信线连接,每台UPS都对其负载电流进行实时测量,然后将其本身的输出电流调整到总负载电流的1/N,目前这种方法应用最为普遍。
2.1.2光纤通信:为了提高传输信号的抗干扰能力和实现较远距离的并联系统,采用光缆传输是一种最可靠的办法,在远距离并机中更有明显优越性。
2.1.3无线并机:这是一种采取自我调整的方法来达到电流均分目的的技术。无线并机又分为“下垂法” 如图2所示,和“T’型连接法,如图3所示。
利用数字电压信号通信和光纤通信两种方法可使并联数目达到4至9台。
多台UPS并联时,通常地做法是将并联控制信号线从一台UPS接到另一台UPS,一直连到最后一台UPS,如图4(A)所示。这种连接方式有一个不足之处是万一控制信号线中有一条断开或接触不良,就会影响整个并联系统的正常运行:为了提高可靠性有的机器就又加了一条冗余电缆,如图4点线所示。SILCON UPS系统的方案是将并联信号线仍照此方法从一台UPS接到另一台UPS,一直连到最后一台UPS,但这时的连接并未结束,再用一条信号线将第一台与最后一台连接起来,形成环形控制。系统在运行中即使有一条信号线断开或接触不良,组成系统的所有UPS仍在同一的控制下工作,从而提高了系统的可靠性。
2.2并联方式
由于在并机的实现过程中,不同产品在不同应用环境有不同的实现方式,下面介绍两种并联系统。
2.2.1初级式并联
由于一般UPS控制系统多为模拟反馈电路,其输出参数及特性随温度、元件参数及器件的老化而漂移,同时由于各UPS一致性较差,故这种类型的UPS无法直接并联。为了提高供电系统可靠性,需要将UPS并联使用时,为确保各并联UPS之间输出参数的一致性,达到同步运行的目的,需要增加一个并联柜,即在原基础上增加一些检测环节。同时为达到并联UPS切换的一致性,必须将原有的各静态旁路开关拆除,共用一组静态开关。
初级并联方式如图5所示;是几台(一般两台)UPS共用一组静态旁路开关,同时增加并联柜以平衡负载电流方式实现并联。
采用本方案的目的是为解决上述多机冗余UPS配置方案中所出现的位于交流旁路上“静态开关”不均流的问题。它用一个专门的“并机控制柜”。位于该“并机控制柜”内的并机逻辑板可利用它的频率母线调控电路、电流母线调控电路来实现使得各台UPS单机的逆变器输出总是处于同相位、同频率和均流向负载供电的良好运行状态。当UPS供电系统万一出现故障,系统将从逆变器电源供电转为交流旁路供电时,市电电源是经位于并机柜中的一套交流旁路静态开关(对三相UPS来说,共有三条交流旁路静态开关)来向负载供电,而不会出现由N套交流旁路“静态开关”同时向负载供电而产生不均流问题。按目前的技术水平,可将6~8台大型UPS进行并机运行。