易事特UPS电源EA9015H单相15KVA外接电池13.5KW

本文以两个章节来阐释数字控制UPS电源的应用优势，主要介绍基于DSP数字控制UPS不间断的工作流程和组成结构，深入剖析了关键电路的结构功能，对于数字控制UPS电源的设计应用具有重要的现实指导意义。而本节主要介绍了数字控制UPS的应用优势体现在哪些方面。随着信息技术的发展，高速数字信号处理芯片(Digital Signal Processor，DSP)的出现，使得数字化的控制在更广阔电气控制领域中应用有了可能性，成为主要发展趋势之一。传统的UPS采用模拟电路控制，对于生产厂家和用户而言，无论是相控技术还是SPWM技术，模拟控制存在诸多局限性，而有了高速数字信号处理芯片的支持，采用数字化的控制策略不仅可以较好的解决UPS电源模拟控制里的有关问题，而且还增加了UPS电源模拟控制中很难实现的一些控制功能，其主要应用优势有：

数字化控制可采用先进的控制方法和智能控制策略，使得UPS的智能化程度更高，性能更加完美。智能化控制代表了自动控制的Zui新发展阶段，继承了人脑的定性、变结构、自适应等思维模式，也给电力电子控制带来了新的活力。在高频开关工作状态下，逆变电源的模型更加复杂化，这是模拟控制或经典控制理论难以有良好控制效果的，而采用先进、智能化的数字控制策略，就可以从根本上提高系统的性能指标。

控制灵活，系统升级方便，甚至可以在线修改控制算法，而不必对硬件电路做改动。数字控制系统的控制方案体现在控制程序上，一旦相关硬件资源得到合理的配置，只需要通过修改控制软件，就可以提高原有系统的控制性能，或者根据不同的控制对象实时、在线更换不同控制策略的控制软件。

控制系统可靠性提高，易于标准化。由于数字控制的高可靠性，必然使得整个控制系统可靠性的提高，而且可以针对不同的系统（或不同型号的产品），采用统一的控制板，而只需要对控制软件做一些修改即可，这对生产厂家而言是有着巨大的吸引力的。　

易于组成并联运行系统。由于单位UPS电源系统均是数字控制，有相应的控制变量代表系统中的状态量，那么就可以较方便地获得均流所需要的信息，利用相应的均流算法实现UPS的并联运行系统。　

系统一致性好，成本低，生产制造方便。由于控制软件不会像模拟器件那样存在差异，所以对于同一控制程序的控制板，其一致性是很好的，也没有模拟系统中模拟器件调试带来的差异问题，那么同一控制板的一致性就会比模拟系统高很多。采用了软件控制，就实现了硬件软件化，使控制板的体积大大减小，生产成本下降。

系统维护方便，系统一旦出现故障，可以很方便地通过RS-232或RS-485接口或USB接口进行调试，故障查询，历史记录查询，软件修复，甚至控制参数的在线修改、调试。这样就可以以较低的成本完成自我校正及远程服务，给厂家的售后服务带来了极大的方便。 

并联运行描述了这样一种配置，即将两个或两个以上的不间断电源模块的输出连接在一起，通过一个共同的交流母线，提供给负荷。为了能够成功实现这点，每个不间断电源模块必须能够并联运行，但并非所有UPS电源都可并联运行。要做到能够并联运行，模块需配备并行卡，然后通过线(光)缆连结，形成一个闭环的数据通信系统。这促使不间断电源的模块之间进行数据交换。如果有特殊需要，每个模块仍然可以独立运行，但这个并行卡将使并联的整组不间断电源模块作为一个系统来运行。像这样一组并联的不间断电源模块被称为一个UPS电源系统。这类系统有两个基本的配置：并联冗余系统和普通的并联系统。

有一种并联冗余UPS电源系统是由一个或多个UPS模块并联运行，以N+X配置形式，其中X代表了额外的不间断电源模块的数量。例如，一个并联的有两个单位的UPS电源系统是一个N+1配置;三个单位的UPS系统就是N+2等等。每一个模块都配有一个静态旁路开关。所有模块平均地分配负荷，但如果一个模块出现故障(无论是正在形成的故障，还是已经撤下去维修)，其它模块将接替它给负荷供电而不会间断。

 并联冗余UPS电源是Zui常见的可利用的并联配置，它通常是用来保护要求高恢复性和高可用性的数据中心、工业用途和大型服务商的重要业务的应用。每个UPS制造商的并联运行不间断电源模块的数量是不同的，但一个共同的标准是Zui多只能是并联8个UPS电源模块。　

一种并联的不间断电源供电系统，是由多个并联工作的UPS电源组成，但没有冗余，因此被称为并联系统。并联系统并没有增加系统的恢复能力，因此花费较少。但是，并联冗余系统比普通的并联系统的主要优势，体现在维护/修理期间的不间断供电(特别是针对一个重要业务的应用时)。一个并联冗余的解决方案允许维修工作进行，而不中断负载，而同样的情况在一个普通的并联配置中，整个UPS电源系统须走旁路，只允许个别单元继续工作。在一个普通的并联系统中，UPS电源系统总的供电能力是这个系统中UPS模块的总数。

  在并联配置中UPS电源的规模是至关重要的，设计一个并联的UPS电源系统的关键是确定UPS的供电能力大小。整个系统需要确定规模，从而使任何一个模块不应该因为超载而发生故障。但也将具有一定程度的超载能力，就是当UPS系统在接近设计极限值时候(UPS设计极限含有一定的超载能力)的运行。

在正常运行期间，当可以提供电网供电(或发电机供电)时，无论在一个并联冗余或并联容量系统中，每一个不间断电源模块将分担同样的负载。在电池模块的运行状态下，也是负载均分。每个模块都有自己的一套电池，而不是共用电池。如果任何一个UPS电源模块检测出内部故障，它将自动断开共同的输出AC母线，其余的不间断电源模块将平均分担负荷，没有任何供电中断。在系统中，如果第二个不间断电源模块同时发生故障，剩余的运行中的UPS模块将被迫超载，负荷通过静态开关转移到旁路供电。这将同时迫使两个发生故障的UPS模块进入旁路，但可以确保负载自动地得到足够的能源而没有中断。当在旁路内，系统恢复能力降低，负荷将被连接到原始市电电源或替代的交流电源。在旁路上，每个UPS电源将产生报警通知，在本地网络或远程站点可以捕获到这些警报。

 并联UPS电源采用双输入供电，这使得并联的UPS配置的恢复能力可以得到进一步加强。这里的UPS电源系统是通过不同的整流器和静态开关来供电的。不间断电源安装通常依赖于共同的市电电源供给UPS电源和静态旁路。但是，这样就会产生了一个单点故障，对于那些重要业务的应用，这是不允许的。采用双输入供电，从不同的市电电源(甚至不同的变电站)供电，就解决了这一问题。要设计一个高可靠性的数据中心不间断供电系统，并联的UPS电源的配置是一个理想的选择，但是，设计的开始之初就必须得考虑容量大小，故障恢复能力，冗余和设备维护等方面。