三相三线制Delta变换型UPS设计

第4 5卷第 1 2期21年 1 01 2月

电力电子技术P we e to is o r Elc r nc

Vo. 5,N .2 1 4 o1 De e e 0 c mb r2 1 1

三相三线制 D l变换型 U S设计 ea t P闫孝妲，付华，陈伟华，王艳(. 1辽宁工程技术大学，电气与控制工程学院，辽宁葫芦岛 2沈阳低压开关有限公司，辽宁沈阳 10 0 ) . 10 0 1 50; 2 15

摘要：针对现有 U S工作效率低，定性差， P稳负载能力有限等问题，计了一种三相三线制的 D l设 et U S系 a型 P,统指标为输出电压 2 03 0V,0H,出额定容量为 1 V直流侧电压为 6 0V。设计将 D l 2/8 5 z输 0k A, 5 et a变换器控制成一个可控电流源 .其逆变器采用直接电流控制，逆变器采用瞬时值波形比较控制和重复控制算法，主并通过

坐标变换算法，降低运算量和提高控制精度，利用 P I SM仿真和相关实验证明了理论设计和算法的正确性。关键词：变换器；不间断电源；坐标变换；三相三线制中图分类号：M 6 T 4文献标识码： A文章编号：0 0 10 ( 0 1 1- 17 0 10— 0 X 2 1 )2 0 1— 3

Thr e p s r e wi e De t c nv r i n pe UPS De i n e - ha e Th e - r la o e so Ty sg

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( .i nn eh i lU i ri,Huua 2 15,C i ) 1La ig Tcnc nv sy o a e t l o 15 0 d hn aAb t a t Ac o d n o e i i g U S l w ef in y, o rsa i t la a a i i td a d s me o h r d s d a tg s a sr c: c r i g t x s n P o f ce c p o tb l y, d c p ct l e n o t e ia v n a e, t i i o y mi Det— o v rin t r e p a e t r ewi S s d s n d w ih s se i d x fr o t u otg s 2 0 3 0 V, 0 Hz r t l c n e s h e— h s

e r UP i e i e h c y tm n e o u p tv l e i 2/ 8 5 ,a - a o h e g a

e a a i s 1 VA,n C sd otg r6 0 V. hsd sg usd l o v￣e o to no a c nrl d c r d c p ct i 0 k y a d D ie v l e f 5 T i ein p t et c n e rc nrlit o t l u - a o a oern o r e T e d l n e tr wh c s s d r c u r n o to n i n et r u e n tn a e u a e r c r . e t s u c . h e t i v r i h u e i t c re t c n r l a d man i v r s s i sa tn o s we v f m o a e e e o n p r t e c n r l c n r d c o u ai n l c mp e i n i r v c nr l a c r c h o g q lo i m . r v s a ai o t a e u e c mp t t a o lx t a d mp o e o t c u a y t r u h d, ag rt I p o e v o o y o h t te c re t e s o e r e i n a d ag r h t r u h P I smu ain. h o r c n s f t oy d sg n o t m h o g S M i l t h l i oKe wo d c n e e;u ie r p i l o e u p y;c o d n t o v ri n;tr e p a e t r e w r y r s: o v r r n n ru t e p w r s p l t b o riaec n es o h e - h s h e - ie

F u d t n P oet S po e y N t n a rlSineFu d t no hn ( o7 5 2 7 ) o n ai rjc:u p r db ai a N t a c c on a o f ia N .0 7 00 o t ol u e i C

1引言 U S是一种可在电网电压出现问题时不间断 P供电，者维持少许时间的一种电源设备。目前广或

2 De a变换型 UP l t S的电路结构 】Dl ea变换型 U S的结构主要由串联补偿变 t P压器、 et换器、变换器、静态开关、路 Dl a变主主旁开关及蓄电池组等构成。D l变换器通过串联补 et a偿变

压器接在电路的输入端。 2030V.0H 对 2/8 5 z的输入量进行连续监视和补偿：主变换器接在电路的输出端与负载并联。对输出量进行连续的监视和补偿。

泛使用的后备式 U S两个缺点：①从成本角度 P有考虑，转换开关一般由继电器组成 .以会导致切所

换延时的产生：②逆变器输出多为非正弦电压供电，其质量较低。在线互动式 U S缺点是输出频率 P不稳定，在转换时间无功率因数校正功能。双变存换在线式 U S由于逆变器一直处于全负载工作状 P态，以会产生大量热，所从而大大降低系统效率，逆变器在持续全额工作的同时也会加剧器件老化【 1]。 Dl et换器的应用使 U S的性能得到了提 a变 P高。Dl ea型在线式 U S的功率可以做到 5k A~ t P V 16MW。与双变换式相同， ea变换器一直处在 . Dl t

3变换器控制策略31 De a变换器控制策略 . l t

所设计的 Dh ea变换器属于电压源变换器

(S ) V C,将 D l变换器控制成一个可控电流源。 ea t为了让 D l et换器的功率因数接近 1需要控制 a变 .

工作状态，然而不同的是 D l变换器仅承担负载 ea t的 2%,机效率显著提高。 0整基金项目：家自然科学基金 (0 7 0 0国 7 5 27 )定稿日期： 0 1 0一 8 2 1— 6 O

输入输出电流和电网电压同相位。又因为系统是通过 D l变换器来控制功率平衡的。 ea t即要求输入电流幅值可控，因此采用直接电流控制【即引入 ,电流负反馈。图 1为直接电流控制系统结构。其

作者简介：孝妲 (9 4,,宁鞍山人，士研究生，闫 1 8一)女辽博研究方向为安全监测监控系统。

中，为直流母线电压给定量； d W U为直流母线上的电压反馈；,, t i为三相电流给定信号；,,— a。 i i b17 1

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i分别为三相电流反馈信号。由于采用了电压电 流双反馈控制 .以这是一个双闭环

系统 .环控所外制直流母线电压，内环控制负载电流。号 i分别信乘以与三相电压同相的正弦函数就是为了得到一

通过简单方法去耦，控制 S, d使得下式成立： S5已=商 M+c, SUcU l s t i d + s c口 d, q a￣口 o d L= q+ L+通过上面两个方程进行联立得： () 5

组，,, i它们与三相交流电压同相 ( 使输入功率因数理论为 1,幅值大小由确定， )其 i由一 这个误差信号经过 P运算后确定。 I通过该方法可方便地实现对 Dl ea变换器的控制。因为 D l t et a变换器控制由 3个相同的单相变换器组成。所以可以用同样的方式进行控制。

一R

￡

一R

l

() 6

式 () 6即为对电流进行解耦后的数学方程。通过坐标变换算法，降低运算量，高控制精度。可提

4三相三线制 Det换型 U S设计 l a变 P在此设计的 Dl ea型 U S采用三相三线制。 t P 系统指标为输出电压为 2030V.0H,出额 2/8 5 z输定容量为 1 V直流侧电压为 60V。主电路如 0k A。 5图 2所示。

路静

图 1直接电流控制系统结构

32主变换器控制策略 .

^

B

∞ 歪输入 2曲.

鬲

变压器T 变压器

负载

主变换器作为一个正弦交流电压源为负载提供正弦电压和无功电流等。主变换器作为电压源逆变器 ( S) V I的控制方法采用瞬时值反馈控制加重复控制，要作用是提供一个频率、主电压稳定， 相位与电网交流电源相同的电压源。通过对逆变

二}三三三毒，变 二，三三三 压器开关 S————■1]——■— - _

手动

De a l变换器 t

卡变换器

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手动开关 S 2

景图 2三相三线制 D l e a型 U S主电路 t P

输出交流电压进行实时检测并与给定交流电压进行比较 .到的差值来控制功率开关导通关闭。得主逆变器作为一个逆变系统，不但要对负载变化作出快速反应，且还要求稳态时偏 …… 此处隐藏：5349字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……