不間斷電源范文

時間:2023-04-08 04:52:37

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[關鍵詞]不間斷電源 干擾 穩態電壓 瞬態響應 負載 并機技術

中圖分類號:TN86 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)36-0365-01

一、引言

隨著經濟的飛速發展以及基層央行對網絡建設認識的不斷加深,中心機房的建設和改造如火如荼。對于一些重要行業,在其機房中,如果設備比較多,布置比較集中,應該優先考慮使用大功率不間斷電源。本文主要針對大功率的不間斷電源,特別是對幾個能反映生產技術水平,也是用戶關心的特性參數進行探討。

二、不間斷電源的輸出電壓特性

不間斷電源的功能有兩個:一是市電斷電時不間斷地對設備供電,另一個就是隔離市電干擾,給負載提供波形穩定而純凈的正弦波。因此,考察一個不間斷電源首先就要看它的電壓特性。不間斷電源輸出電壓特性主要由下面3個參數來描述。

1)穩態電壓精度。

電壓太高或太低會使用戶設備的壽命縮短,嚴重時會燒毀設備,使用在線式不間斷電源可以提供穩定的電源電壓,因此對保護設備和提高設備的壽命是非常有利的。穩態電壓精度在平衡負載和非平衡負載時能達到的值一般是不一樣的,如果不加區別,廠家應給出非平衡負載時的穩態電壓精度。市場參考值是:平衡負載±1%,非平衡負載±2%。

2)瞬態響應特性。

電網在受干擾時會產生電壓的瞬時降低或突然升高,極端的電壓降低或升高對設備的壽命和可靠性是個威脅,使用在線式不間斷電源可使電網電壓波動的影響減至盡可能小的程度。瞬態響應特性指負載從0%-100%突加或從100%-0%突減時輸出電壓的精度,市場參考值是±4%。

3)諧波失真度。

電力經輸配電線路傳送至用戶端時,其間由于各種設備(特別是非線性設備)的使用,往往造成用戶端子電壓的失真,失真了的電壓和電流波形對民網中的敏感設備是一種干擾,諧波電流則會使輸電線路的輸電能力下降,使輸變電設備發熱等。一般要求諧波失真度小于5%,在線式不間斷電源的失真度小于3%。

4)頻率穩定度。

在我國,電網頻率是50Hz,但是電網中的發電機運轉會由于客戶端用電量的突然變化導致發電機轉速發生變化,其結果是電網頻率產生偏移,然而,在線式不間斷電源的輸出可提供穩態的頻率。

5)突波保護。

在線式不間斷電源內部安裝有突波吸收器件,用以吸收突波,保護用戶設備的安全。

6)電源監控。

配合不間斷電源的智能型通信接口及監控軟件可記錄市電電壓頻率、停電時間及次數來達到電源的監控,并可安排不間斷電源定時開機及關機的時間以節約能源。

三、不間斷電源帶非線性負載的能力

不間斷電源的負載主要是計算機,而計算機電源是開關電源,它們吸取的電流并非正弦波,稱為非線性負載,市電容量大,阻抗小,對非線性負載供電時問題不大,不間斷電源卻有較大的輸出阻抗,非線性負載會在不間斷電源的輸出端產生諧波電壓,特別是在諧振頻率附近的諧波電壓更大,使不間斷電源的輸出電壓失真,而且不間斷電源本身的容量也有限,必須要有好的對策對付高波峰因數的負載電流,否則不間斷電源可能在帶這類負載時經常切換到限流工作,引起輸出電壓降低,進而影響計算機負載的正常運行。所以現在考慮不間斷電源的容量時,也應該考慮非線性負載的影響,因為不間斷電源的標稱容量同其他電氣設備一樣,是按負載功率因數0.8來定的,而非線性負載的功率因數常常只有0.6.-0.65,如果要不間斷電源帶滿負荷的這類負載,勢必無能為力,所以核定不間斷電源容量時,應該進行適當放大。

四、不間斷電源的輸入特性

不間斷電源的輸出特性主要決定于不間斷電源的逆變器,而不間斷電源的輸入特性主要取決于不間斷電源的整流特性。過去人們不太重視不間斷電源的輸入特性,談到輸入部分只談輸入電壓范圍、頻率,對輸入功率因數、諧波影響則不太關心。有的廠家提供了輸入濾波器,功率因數能提高到0.9以上,但出于經濟上的考慮,僅僅將其作為可選件,并且還是手動接入的斷開的。

其實,設備的功率因數低、諧波電流大會給電網帶來很多危害,歸納起來主要有:1)干擾其他用電設備;2)增大輸入電流在傳輸線上的損耗;3)增加前級設備的功率容量,提高投資;4)增大中線電流。

為了達到對負載的不間斷供電,不間斷電源還經常與柴油發電機配合使用,這時低功率因數的不間斷電源對柴油發電機和其負載的危害會更明顯。

傳統開關電源的功率因數,由于使用PFC(功率因數矯正)電路,普遍能達到0.99以上,高頻PWM整流技術更為大功率不間斷電源的輸入特性的改善提供了可行性,相信高功率因數的不間斷電源將是人們今后追求的選擇。

五、不間斷電源并機技術

目前主要有兩種并機的拓撲結構:一是串聯,另一種是并聯。

(1)串聯結構

兩整的不間斷電源同步工作,但一臺不間斷電源的輸出接到另一臺不間斷電源的靜態開關,前者是從機,后者是主機,平常主機輸出全部負載電流,主機故障時切換到從機,這種結構的并機系統最大的問題是主機的靜態旁路沒有備份,如果主機的轉換控制失靈或出現靜態旁路故障,即使從機正常,也不能切換給負載。

(2)并聯結構

并聯結構有兩種工作模式:一種是功率均分方式,另一種是熱備份方式。

功率均分方式是:兩臺不間斷電源在正常情況下平均承擔負載電流,一旦有一臺不間斷電源出現故障,間斷電源退出,另一臺承擔全部負載電流。這種方式的并機系統既可以用于容量擴充,又可以用于系統備份,比如,兩個30VA的不間斷電源在功率均分模式下并機工作,可以帶60kVA的負載,但如果要實現備份,則負載容量必須限制在一臺不間斷電源的容量,即30kVA之內。

并聯熱備份方式是:兩臺不間斷電源同步工作,但平時只有一臺對外輸出功率,另一臺處于熱備份狀態。一旦一臺出現故障,立即切換到另一臺,熱備份方式沒有容量擴充的功能,值得一提的是,目前有的廠家又提出了改進型的熱備份方式,它把兩臺不間斷電源的蓄電池并聯起來,系統除了有整流器1和逆變器1,整流器2和逆變器2組成的通路外,還提供由整流器1和逆變器2組成的通路和由整流器2和逆變器1組成的通路,也就是說,系統大大減少了自身整流器和逆變器故障引起的到靜態旁路的切換次數,同時,兩臺不間斷電源的蓄電池并聯在一起也避免了可能發生的一組蓄電池經常放電,而另一組蓄電池長期不放電的現象,這對蓄電池的維護很有意義,而且在蓄電池上花同樣的錢可以獲得兩倍的延時,所以說,這種熱備份方式不失為一種好的選擇。

參考文獻

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1.不間斷電源的應用

不間斷電源一開始的應用是為了實現當發生供電異常的情形時,可以依靠儲能或能量變化裝置,繼續為用電提供高質量的電源,滿足不斷電供應的需求。隨著電子技術和信息化技術的突飛猛進,不間斷電源的應用也在不斷的發生變化。不間斷電源已經由后備電源向更加綜合全面的性能發展,包括穩壓、祛除諧波、抗干擾等內容。不間斷電源應用的具體方案如下圖所示:目前不間斷電源的供電方式主要有兩種,分散供電和集中供電。分散供電的方式是一臺不間斷電源為若干負載進行供電,其最大的好處在于將風險分散開來,但是其管理較為不便,而另一種供電方式則是由超大功率的不間斷電源為核心,對機房所有負載設備進行供電,這種方式的缺點在于風險較大,容易引起較大面積的停電。不間斷電源需要逐步實現容量的擴張,目前模塊化應經在國內得到廣泛應用,其優點在于擴容大、并且對于故障的維修時間段,經濟型較強,一般可以擴容至160KVA,在實際擴容過程中,穩步發展,通過做好擴容規劃逐步實現目標。

        有效的降低輸入電流諧波是不間斷電源應用中的重點問題,由于非線性負載產生的非正弦電流,造成電路中電流和電壓畸變,稱為諧波。其對電容、變壓器等設備都會產生損害,降低不間斷電源的使用壽命。作為一種非線性負載,不間斷電源會產生大量的諧波,目前主要有以下幾種方式對諧波進行消除,包括12脈沖整流器、無緣濾波器和有源濾波器等。不間斷電源的核心在于其電池,電池的投資比例相當大,甚至超過不間斷電源的投資,但是電池的使用壽命較低,因此應該采用一定的技術在不間斷電源的應用中實現節能的效果,主要包括以下幾種技術:并機共用電池組功能、智能電池管理技術和智能不間斷點暈啊配電管理技術。如何延長電池的使用壽命是非常關鍵的,在電池使用過程中,一定要保持適宜的環境溫度,在充電過程中要保持好充電電壓,防止過壓充電。對于過流放電等情況要及時排查,在使用過程中要做到定期充電放電。對于使用期限已到的電池要及時予以更換,以免破壞損害設備。

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【關鍵詞】不間斷電源UPS;鉛酸免維護蓄電池;維護

0.前言

UPS是不間斷電源(uninterruptible power system)的英文簡稱,是一種含有儲能裝置,以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源, 能夠提供持續、穩定、不間斷的電源供應。主要用于給單臺計算機、計算機網絡系統或其它電力電子設備提供持續、穩定、不間斷的電力供應。當市電輸入正常時,UPS 將市電穩壓后供應給負載使用,此時的UPS就是一臺交流市電穩壓器,同時它還向機內電池充電;當市電中斷(事故停電)時, UPS 立即將機內電池的電能,通過逆變轉換的方法向負載繼續供應220V交流電,使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。UPS 設備通常對電壓過大和電壓太低都提供保護。因此,在廣播電視機房,UPS電源有著不可或缺的作用。

在廣播電視播出機房,為了保證播出不間斷,對供電有一個特殊要求,就是切換主備電源的自動互投的過程中“保零秒”。互投時出現瞬間閃絡停電。這對一般照明負荷影響不大,但是對播出微機、服務器、編碼器等設備,影響就很大,所以給播音數字化微機設備供電,為防止丟失數據、死機,需要配置應急電源。另外,在外線全部停電時,啟動發電機需要時間,所以對于工藝機房內不允許瞬間閃絡斷電的負荷,必須配置在線式應急電源(UPS),并嚴禁其他非播出工藝負荷接入應急電源系統。

1.UPS電源基本工作原理

UPS電源可以在市電出現異常時,有效地凈化市電;還可以在市電突然中斷時持續一定時間給設備供電,使你能有充裕的時間應付播出故障。UPS之所以能持續不斷的供給穩定電能,主要在于其特定的工作原理。圖一為在線式UPS原理框圖:

圖一

如圖一所示,UPS電源由可控整流部分、逆變器部分、逆變交流靜態開關、旁路交流靜態開關、可充電免維護鉛酸電池、電池組開關、主機輸入輸出開關,逆變器故障旁路開關、應急及檢修旁路開關等組成。其中電子電路部分統一受主機微電腦控制器控制。其外電停電時,主要有蓄電池組供電。

(1)可控整流部分:為三相可控整流裝置,對輸入電壓、頻率的變化范圍,以及三相相序有著嚴格要求。輸入電壓、頻率偏高或偏低會報警,輸入相序錯誤逆變器將停止工作,因此進線電源或發電機組接入時必須保證相序正確(發電機組接入應保證順相序)。每相整流元件為兩個時,稱為六脈沖整流,每相整流元件為四個時,稱為十二脈沖整流。十二脈沖整流性能好于六脈沖整流,但是設備價錢較高。由于流過可控整流器的電流波形為非正弦波,其諧波成分將對來電電源產生嚴重污染,所以進線端一般要加隔離濾波裝置,部分減輕污染。整流后分兩路輸出,一路通過智能化充電控制電路向蓄電池充電,另一路供給逆變器。

(2)三相逆變器部分:平時外線供電時,將整流后的直流轉變成50赫茲三相交流電輸出,在外電停電時,蓄電池提供電源,依靠逆變來保證不間斷供電。這兩種情況下,逆變器均具有自動穩壓、穩頻輸出的功能。

(3)逆變交流靜態開關、旁路交流靜態開關以及幾個手動開關的功能:當逆變器正常工作時,微電腦控制器控制逆變交流靜態開關導通,向負荷送電。一旦逆變器發生內部故障或過電流,自動切斷逆變交流靜態開關,切換到旁路交流靜態開關回路供電,切換速度為微秒級,不會造成工藝負荷停電。因此這兩種靜態開關必須是互鎖的。當然,在逆變器無故障情況下,如果需要進行計劃性檢修保養,可以通過主機操作面板的操作,人為的停止逆變器工作,設備自動切斷逆變交流靜態開關,轉換到旁路交流靜態開關回路供電,切換速度極快,不會造成負荷停電。此時可以安全的手動合上應急及檢修旁路開關S3,再切斷S1、S2、S4、S5開關,退出UPS運行,進行檢修。整個過程不停電。綜上所述,可以看到該設備使用的特殊性,要求電氣人員必須熟練掌握本設備的原理、操作、故障應急處理。

(4)蓄電池組:由于蓄電池組是停電后逆變器的唯一能源,所以電池的質量、工作環境和檢測保養至關重要。電池組容量配置,應根據設備功率和應急延時要求,一般可以選擇應急供電15—30分鐘。在這個時間段內,可以從容的進行發電機組投入前的倒閘操作,以及啟動后備發電機組等工作。運行中注意蓄電池室的通風問題、溫度限制問題。對電池室溫度一般要求恒定在20度,特別要防止電池凍壞提前報廢。應定期進行放電并檢測放電曲線,如發現性能下降、漏液、變形等現象必須及時更換。

2.UPS電源的維護保養

作為應急電源的UPS 設備的保養尤為重要,必須定期對設備內部進行清掃,清除強迫風冷電機帶進機內的塵土飛絮,檢查元件情況、機內外線路連接情況,調測各項指標。發現可疑問題應提前及時更換元件。

UPS電源中蓄電池是平均無故障時間最短的部件,也是保證不間斷供電的關鍵部件,因此,了解UPS蓄電池在使用中的注意事項,并正確使用和維護它尤為重要。

UPS蓄電池一般可分為鉛酸蓄電池,鉛酸免維護蓄電池及鎳鎘電池等。考慮到負載條件、使用環境、使用壽命及成本原因,我臺發射機房選擇使用了鉛酸免維護蓄電池。它的主要特點,是在規定的浮充壽命期內不必加水維護,因此又稱為免維護鉛酸蓄電池。免維護只是與普通蓄電池相比,在使用過程中免去了添加純凈水或蒸餾水的工作,并非免去了一切維護。下面介紹影響UPS電源蓄電池使用壽命的主要因素和注意事項,希望能給大家在蓄電池的使用和維護中提供幫助。

第一,溫度對電池的影響;UPS蓄電池最佳使用溫度是在15℃到25℃之間,環境溫度低,蓄電池容量下降,溫度每低一度,容量下降1%。環境溫度過高,將加速蓄電池板柵的腐蝕和水分的損失,會使電池過充電產生氣體而充電不足,縮短蓄電池的使用壽命。第二:盡量避免深度放電;UPS蓄電池深度放電后會在極板表面生成大顆粒的硫酸鉛結晶,久而久之會造成極板硫酸化。放電深度越深,其循環使用次數越少,因此在使用時應避免深度放電。雖然UPS都有低電壓(一般單節蓄電池放電至10.5V左右)保護功能,但若UPS電源工作于輕載放電或者空載放電的情況下直至UPS自動關機,就會造成蓄電池的深度放電。因此,在市電中斷后就應該注意在UPS電源自動關機前作應急處理,提前關閉UPS。第三,電池存放的影響;電池在存放、運輸過程中,會因為自動放電而失去部分容量,因此,在投入使用前,應根據電池的開路電壓判斷電池的剩余容量,對容量不足的蓄電池進行補充充電。對擱置備用的蓄電池,每3個月應進行一次補充充電,可以通過測量電池開路電壓來判斷其狀態。以12V電池為例,若開路電壓高于12.5V,則表示電池儲能還有80%以上;若開路電壓低于12.5V,則應該立刻進行補充充電;若開路電壓低于12V,則表示電池儲能不到20%。第四,定期對蓄電池放電;UPS電源蓄電池長期閑置不用或使蓄電池長期處在浮充狀態下(即電網長期不停電),會導致蓄電池中大量的硫酸鉛吸附到電池的陰極表面,形成所謂的電池陰極板的硫酸鹽化,由于硫酸鹽是一種絕緣體,它的形成必將對電池的充放電形成不良影響。陰極板上形成的硫酸鹽越多,電池的內阻越大,電池的可充放電性能越差,從而導致電池老化,活性下降,使蓄電池的使用壽命大大縮短。應該每隔3到4個月人為的讓UPS中的蓄電池放電,放電時間控制在正常放電時間的1/4-1/3為宜。第五,盡可能將蓄電池組安裝在清潔、陰涼、通風、干燥的地方;要避免受到陽光、加熱器或其他輻射熱源的影響。UPS蓄電池應正立放置,不可傾斜。要注意電池的規格和數量的正確性,不同規格、不同批次的UPS電池不能混用。第六,在UPS蓄電池運行中要注意蓄電池連接是否松動,極柱是否銹蝕,外觀是否異常,一般情況下可在極柱上涂抹黃油,防止極柱銹蝕。監視蓄電池組的端電壓值、浮充電流值、每只蓄電池的電壓值,若發現個別蓄電池壓差過大,要及時均充。

【參考文獻】

[1]劉洪才,李天德等.廣播發射與衛星傳輸理論基礎[M].北京:中國廣播電視出版社,2002.

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【關鍵詞】自動化主站;不同斷電濼;可靠性

不間斷電源是保證電源供應連續性、穩定性和可靠性的基礎,是消除電網干擾保障用電設備正常運行的重要途徑,不間斷電源現已廣泛應用于:礦山、航天、工業、通訊、國防、醫院、計算機業務終端、網絡服務器、網絡設備、數據存儲設備等領域。但是在電網系統中,不間斷電源本身就是一種電子裝置,其中也難免出現突發性故障和其他不確定隱患。為此在自動化主站不間斷電源的設計中,通過在旁邊設置供應回路來確保電流過載和其他突發故障發生造成的設備損害。不間斷電源是一種含有儲能裝置和逆變器裝置的恒壓頻率電源。這種電源在目前主要應用在計算機和其他電子設備中。伴隨著科學技術的發展,城市電網中采用不間斷電源也逐步得到了廣泛的采用和發展。

一、自動化主站不間斷電源現狀

隨著供電局無人值班變電所的全面實現,配電線路和電網不斷擴大和復雜,自動化技術在電網中的應用已經深入人心,成為電網發展的主要方向。在配電網中采用自動化進行控制和管理是目前電網工作的主要手段,在主站建設中采用自動化設計是實現調度先進調度系統的主要手段和方法。為確保主站系統的安全、優質不間斷運行,在建設中對電源的質量提出了更高層次的要求,而作為目前先進的電力控制技術不間斷電源逐步受到人們的重視,是保證主站設備不間斷運行的重要保證。電網存在至少九種問題:斷電、雷擊尖峰、浪涌、頻率震蕩、電壓突變、電壓波動、頻率漂移、電壓跌落、脈沖干擾;因此從改善電源質量的角度來說在城市電網中配置一個不間斷電源是十分重要的。

不間斷電源在我國目前城網建設中主要是為了滿足電網環境、網絡監控、網絡系統、醫療系統而采用的電源可靠性保證和要求。在這種情況下,通過采用不間斷電源來克服了中大型計算機網絡系統集中供電所造成的供電環境惡劣、供電質量不佳的現象。不間斷電源是城市建設中的主要電源形式,是企業重要的供電設備和設備管理方法。在傳統的企業工作管理中通常都是通過加大日常巡查力度,對各種設備外觀和電池進行不定期檢查和及時更換,并通過及時的更換設備中容易損壞的電容、風機等元件。同時在不間斷電源的使用中由于維護工作量大,成本高,無法及時的對設備運行參數進行控制,也無法及時的做到設備事故的及時控制和有效預防。

二、城市電網中新電源系統的選型和配置

在目前城市電網系統中所采用的不間斷電源主要是通過總控臺、現場設備控制站和通信網絡三部分構成。

1、系統組成

1.1、總控臺

由監控站、工程維護站、系統接口等構成,運用管理分析軟件處理接收的數據并通過Web。工程維護人員登錄服務器可查看全廠所有在線設備的運行狀態以及完善的歷史、實時數據分析統計。

1.2、現場設備控制站(ES)

根據現場設備需要,可選擇監控功能儀或設備運行狀態信息采集儀(EII)。EII通過RS-232/485端口與電能表、電池采集模塊、直流屏、不間斷電源等智能設備通信,將監測數據轉換為符合通信協議的數據包,接入局域網,傳送至主控室服務器。

1.3、通信網絡

聯網現場設備各分站,采用光纖作為數據通信主干線,組成全廠不間斷電源和直流電源在線監控的局域網。

2、不間斷容量和電池容量選擇

按照五年的發展要求配置,根據我們目前的負載情況,大約在27kVA左右,未來五年考慮負載容量增加到40kVA。因為老電源系統還能繼續運行分擔一部分負載,所以不間斷電源容量在48kVA左右。而蓄電池容量我們按滿負荷4小時配置,并留一定的冗余,同時與不間斷電源容量作一定的配合,最后選擇了按1000AH配置,考慮到使用周期和運行維護的方便性,我們選擇了GNB的閥控式密封鉛酸蓄電池,單體電池為12V/100AH。共10組160節。

3、充電裝置的選擇

不間斷電源本身是具備充電功能的,但其充電電流與容量是相當的,而我們配置的電池容量較大,靠不間斷電源的充電模塊的電流不能滿足0.1C的充電電流的要求,不間斷電源廠商提出可增加充電模塊的方式,但我們根據我們老電源系統的運行經驗來看,還是決定采用一套智能的直流充電系統,因為這套系統具備強大的整流和充電容量。可靈活的設置和控制整個充電過程,設置定期均充,各類系統告警等,并對所有蓄電池和系統運行情況可采用遠程監控單元進行系統的巡視維護,對提高我們電源系統的可靠性是很有好處的。

4、不間斷電源的選型

在不間斷電源的選擇上,我們選擇了一種模塊化的不間斷電源。這是一種新型的不間斷電源電源,每個不間斷電源模塊以并聯的方式聯成一體,可實現熱插拔。其中任何一個模塊故障不影響其他模塊的運行,系統的檢修和擴充十分方便,我們選擇了8個6kVA模塊并列運行的模式,按N—l原則,6kVA容量的丟失對整個系統運行的影響是很小的。

5、語音告警系統

由于電源系統故障是十分致命的,所以需要我們24時進行關注,這樣一套語音提醒服務就顯得不可缺少了,我們采用的這套語言告警系統接入了不間斷電源交流輸入,直流電壓等八個指標,其中一個發生異常后均可按事先設置好的告警內容和電話號碼(可設多個)打電話和發短信通知,這樣,電源系統的運行情況就隨時在監控之下了。

3電源系統的安裝與調試

在所有的設備全部到位并安裝完畢之后,一個重要的環節就是要把所有的設備連接起來。蓄電池在初次使用前是需要做幾次充放電試驗的,以保證彼此的電壓是平衡的,所以我們首先將蓄電池和直流屏進行了連接。

在做充放電試驗的過程中,由于我們的電池0.1C有100A,但放電負載不能用到這么大的放電電流,最后還是用50A進行了放電,放到一定的程度再用0.1C的電流進行充電,這樣反復兩次后發現有兩節電池的電壓明顯偏低,不管在放電過程中還是最后浮充狀態下,均達不到電池規定的電壓范圍標準,我們要求廠家再一次對這兩節電池進行了更換,然后重新做了充放電試驗,在這兩次充放電試驗結束后我們記錄整個過程和充電完成后浮充狀態下各電池的電壓情況均已在正常值范圍,可以正常投入運行了。

最后一個環節是將不間斷電源再與直流屏和電泡組連接起來,打開直流屏上所有的開關,接入交流電,整個系統運行正常,無告警信息,我們的不間斷電源電源才算正式可以投入使用了。

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1可編程序控制器的設計

可編程序控制器可編程序控制器的英文縮寫是PC,為了不與個人計算機混淆,通常簡稱為PLC。它是以微處理器為基礎,綜合了計算機、半導體、自動控制、數字以及通信網絡技術而發展起來的一種工業自動控制裝置,已成為自動化系統的基本裝置。它具有數字量控制、模擬量控制、數量計算控制、實時監測、閉環過程控制、數據處理、通信及互聯網等功能。可靠性高、抗干擾性能強;靈活性好、功能齊全;模塊化結構、使用方便;安裝方便、調試方便;體積小、能耗低是其具有的特點。使用PLC進行故障檢測,可以簡單、準確地對電源模塊、輸入與輸出模塊進行檢測。目前,煤礦機電系統控制的主流控制設備就是PLC。

PLC在提升機電控系統中的設計礦用提升機被稱為煤礦開采工作的咽喉,在井上與井下的聯系中有著非常重要的作用。由于工作性質和特殊的環境性,在設計中應考慮抗干擾性、結構組成等因素,一般采用冗余機構形式和模塊結構。前者,一旦發生故障,備用裝置可以立即投入使用;后者能在故障出現的時候,做到及時更換,并使系統恢復正常化。提升機電控系統由主控系統、輔助控制系統、調速系統、上位機監控系統等組成。主控系統砸控制過程中,可以將速度、電流大小等情況與其它控制子系統進行相互交換,共同完成控制工作。輔控系統屬于模擬量控制,由各種回路如深度指示器回路、各種電路回路、測速回路等組成。上位機監控系統可以將風機等運行狀態直接顯示出來。關于主控系統,使用PLC繼承高速計數輸入口,安裝編碼器在電機主軸進行采集信息,同時監視速度與深度。通過對井筒、深度指示器的各階段進行行程開關和磁開關,來確定罐籠位置,以實現精確的停車位。對于上位機監控系統,采用工業控制計算機與PLC,并配備打印機與顯示器共同來完成智能化的后臺運行和管理,并顯示運行信息等監視功能;下位機要承擔信號、數據采集和控制任務。提升機的信號如運行狀態、參數、操作信號、保護信號等來自于不同環節,將這些信號引入到主控系統中,通過邏輯運算和閉鎖,產生控制指令。這些信號分為輕、中、送回安全回路與PLC,有系統進行運算與判斷,最后通過機械結構,如施閘、電氣制動等來執行不同類型的故障處理。

2蓄電池的管理

蓄電池作為一種儲能設備,具有穩定、可靠、方便等多種特點,廣泛用在煤礦、不間斷電源等國民經濟的各個部門。蓄電池的作用是通過數據采集而實行實時監測,并盡量保證各個監測點所采集的數據的準確性。目常使用的蓄電池有三種,它們能在短時間內輸出大流量:經濟型HS蓄電池、長時間放電型的CS型、小型密封式M型電池。蓄電池故障或失效一般表現為內電阻增大、端電壓不夠、容量不足、瞬間放電電流不滿足負載啟動要求等,而這些失效是造成不間斷電源系統故障的最重要的原因,它工作的可靠性直接影響到整個系統的可靠性,因此,對蓄電池的管理至關重要。

充電、放電要有規律。蓄電池長期閑置或者是使用不當會造成蓄電池長期不放電而處于浮充狀態,會造成“硫酸鹽化”(大量的硫酸鉛吸附到電池的陰極表面),這些對電池的充電、放電造成不好的影響而導致電池“活性”下降,縮短電池的使用壽命。要想保持一個良好的電池使用度,應該每隔3~4個月就應該進行一次充電、放電。

控制放電的深度。放電深度是指在蓄電池的使用中,電池放電的安時數占標稱容量安時數的百分比。蓄電池的使用壽命與電池放電的深度有著密切的關系。深度放電會使內阻增大,這是蓄電池內部極板表面硫酸鹽化的結果,甚至會造成“反極“現象和電池的永久性損壞。所以,在電池放電過程中,一定要控制電池放電的程度,切勿進行深度放電。

保持一個合適的溫度。蓄電池的最佳使用溫度是攝氏20~25度,這個溫度可以延長電池的使用壽命。當溫度較高的時候,電池的容量會下降,會造成永久性的損壞。同時,過高的環境溫度又會加速電池內部化學活性的活動,產生大量的熱能;熱能過高的排放,又會讓周圍的環境溫度上升,如此循環反復會加速縮短電池的壽命。而當溫度較低時,鉛板容易粉化而失去蓄電性能。

篇6

關鍵詞: BMS,SOC,均衡,CAN,級聯

1引言

傳統礦用鋰電池箱和鋰電池監控系統集成在一個隔爆箱中,額定功率和電池容量已經固定,對于避難硐室和機車電源等系統,要求電池電源具有大容量和大功率輸出能力,實現將主控箱和電池箱分離,通過更改電池箱數目來滿足不同場合的使用。

2系統功能和性能

該系統的基本功能為保證對用戶供電的不間斷,當外部輸入660V、127V交流電時,UPS主板將輸入交流電整流為直流給逆變器供電,然后經逆變、濾波輸出AC127V,同時輸出 DC24V及18V本安,當外部供電斷電時,通過外部的鋰電池箱向主控制箱供電,從而保證電源的不間斷。

為了讓鋰離子電池一直工作于正常狀態,系統需要對電池組定時進行自動充、放電循環,保持電池組活性。用戶可以根據負載大小及后備供電時間的需求,選擇礦用防爆型鋰離子蓄電池電源的級聯數量。

3總體設計

依據實際需求,研制組將主控箱與電池箱分離,系統連接如圖1所示。

如圖1所示,電池箱并聯接進主控箱,主控箱通過CAN與電池箱進行通信來管理電池箱。整套系統基本功能即為保證對用戶供電的不間斷,當外部輸入660V、127V交流電時,UPS主板將輸入交流電整流為直流給逆變器供電,然后經逆變、濾波輸出AC127V,同時輸出 DC24V,當外部供電斷電時,通過電池箱內鋰離子蓄電池電源向控制箱供電,從而保證AC127V、 DC24V電壓輸出的不間斷。

4主控箱設計

4.1 主控箱原理

主控箱組成原理框圖如圖2所示。

工作原理如下:輸入變壓器將外部交流供電(AC660V、127V之一)變換為AC127V,AC127V一路輸入UPS主板,然后經整流、濾波、逆變輸出交流127V; 127V另一路接到充電器的輸入端,充電器的啟動由主控板控制。主控板通過CAN總線選擇一臺級聯的鋰離子蓄電池電源(圖2下部虛線框圖)充電;AC127V還有一路接入到AC/DC模塊,輸出24VDC,用于主控板、18V本安電源及24VDC的輸出。

ARM顯示控制板通過CAN總線選擇相應的鋰離子蓄電池電源箱,其電池組輸出端經強電盒開關接入到24VDC/DC模塊和UPS電源主板,DC/DC模塊將電池組輸出電壓轉換為24VDC,與AC/DC模塊輸出的24VDC在顯控板上通過二極管并接,用于電源交流輸入異常時的24VDC供電。

UPS主板將電池組的輸出電壓升壓作為逆變器的備用電源,在外部供電斷電時將電池組電壓逆變為交流127V輸出,從而保證輸出不間斷供電。

當電池組電壓跌落到放電截止電壓時,主控板通過CAN總線斷開放電開關,選擇另一臺鋰離子蓄電池電源箱繼續給主控箱供電。直到所有級聯的鋰離子蓄電池電源箱放電完畢,整個UPS電源停止工作。當外部交流供電恢復,UPS主板又切換回由輸入交流供電。

在UPS電源正常運行時,主控板通過CAN總線選擇一臺鋰離子蓄電池電源箱進行自放電。通過網絡接口將系統信息傳送到地面控制室,并實現遠程放電控制。

4.2 ARM顯示控制板

ARM顯示控制板通過CAN口與電池內的BMS電池管理系統板進行通信,并將UPS主板、各電池模塊的信息通過電控箱上的LCD液晶屏顯示。同時ARM顯示控制板通過以太網口與上位計算機進行通信,實現遠程通信與控制。CPU采用意法半導體的公司的STM32F103RE處理器,屬于ARM Cortex-M3架構。

5電池箱設計

5.1 電池箱原理

電池箱組成原理框圖如圖3所示。

工作原理如下:BMS12電池管理系統板主要用于實時監控、管理鋰離子電池,并通過CAN與主控箱進行通訊,向電控箱發送電池狀態信息,同時接收電控箱指令,控制充放電開關對電池組進行充放電控制。電池箱內部安裝有放電電阻,UPS電源正常運行時,ARM顯控板通過CAN總線選擇一臺鋰離子蓄電池電源箱進行自放電以維護鋰離子蓄電池的活性。

5.2 BMS12電池管理系統板

BMS12電池管理系統板同樣采用STM32處理器作為主控,采用24V直流供電,電池管理系統板通過PTC熱敏電阻對每節單體電池的溫度進行測量;采用LTC6803電池監視芯片對單體電池電壓進行檢測并進行均衡處理;通過霍爾傳感器獲取充放電電流,并對充、放電進行開關控制;具有異常保護、報警等功能,通過RS232串口與主控箱內的ARM顯控板通信。

6關鍵技術分析

a)鋰離子電池組管理(BMS)技術研究

針對礦用鋰電池不間斷電源研制需求,研究礦用鋰電池組高精度SOC預測與均衡策略的電池管理技術、高精度和高抗干擾數據采集技術,開發出基于鋰電池的高性能電池管理系統,并整個系統采用模塊化設計思想,方便以后升級和擴展。自主編制BMS上位機軟件界面,通過串行接口監測與設置板卡運行參數。

a)基于總線方式的電池熱連接擴容技術

采用了基于總線的主控箱與電池箱分離的系統設計,用戶可以根據需求靈活增減電池容量,一臺主控箱可以連接多達32臺電池箱。本產品除完成單體電源的全部功能外,還需對多臺電池箱的進行監測、協調其投切及充放電等控制,主控箱內的ARM顯示板對電池箱內的BMS電池管理系統具有熱連接的管理能力,電源系統能夠像USB設備一樣將外部電池箱隨時接入或脫離系統。該系統能夠實現市電、電池工作模式之間的零延時切換、實現電池箱之間的無縫投切。

b)磷酸鐵鋰離子電池的在線SOC估算

磷酸鐵鋰離子電池的性能出眾,但其化學特性讓SOC電池容量估算變得較為復雜。項目組對單體磷酸鐵鋰離子電池建立了等效電路模型,根據等效電路模型列出了系統的狀態空間方程。通過調試確定電池等效電路模型的參數,包括SOC曲線函數的獲取,相應電阻、電容值的確定。在確定電阻值時,考慮到電流的影響,擬制出電流的函數,提高了模型的精度,根據安時法由系統狀態空間方程得出SOC估算公式。在實際環境中結合電池充放電,進行在線式SOC估算,達到較高的估算準確性。

c)基于LTC6803芯片的被動均衡技術

傳統的均衡使用了繼電器放電的方式,電池數量多時檢測復雜,可靠性低。項目組經過分析論證選擇采用了LTC6803電池管理芯片,結合MOSFET場效應管與功率電阻,實現放電回路,由處理器控制MOSFET導通對單體電池進行放電均衡。

7結束語

本研究研在技術上有很大自主創新,內部關鍵部件ARM主控板、BMS電池管理系統硬件及其嵌入式軟件均為自研,完成BMS上位機軟件、上位機遠程通信軟件,擁有完整的自主知識產權。該電源應用于礦業生產中,配置靈活,可以保證礦下設備工作的不間斷,為安全方面提供有效保障,具備很好的社會與經濟效益。

參考文獻

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篇7

關鍵詞: DC?DC; 不間斷電源; LM2596; 切換電路

中圖分類號: TN710?34 文獻標識碼: A 文章編號: 1004?373X(2013)17?0107?03

0 引 言

本設計為參加學院電子制作比賽而作。指標要求:蓄電池為4.2 V,負載為5 V。為此利用開關電壓調節器LM2596進行DC?DC變換,具有驅動能力強,線性較好的特點。該不間斷直流電源的主要特點如下:主電源正常時,除可以給設備供電外,還可以以不同模式給蓄電池充電,當電壓大于4.2 V時,切斷恒流充電電路,接通恒壓充電電路;當電壓低于4.2 V時,保持恒流充電;恒壓充電由W117和運放LM324構成,具有輸出穩定,波紋小等特點。恒流充電由大功率場管IRF640和運放LM324組成,具有輸出電流精度高,紋波小,輸出電流受負載影響小等特點;若主電源斷電,則自動將蓄電池切入,保持電源不間斷。

1 系統設計方案

1.1 系統總體框圖

根據系統設計要求,該不間斷直流電源具有:在無交流電源時,不間斷給設備供電;交流電源正常時,有恒壓充電和恒流充電兩種模式;綜合設計要求,形成系統框圖如圖1所示。

1.2 DC?DC變換器方案的選擇

采用開關電壓調節器LM2596,能夠輸出3 A的驅動電流,同時具有很好的線性和負載調節特性,可固定輸出3.3 V,5 V,12 V三種電壓, 也可實現在1.2~37 V之間的可調輸出。

該器件內部集成頻率補償和固定頻率發生器,開關頻率為150 kHz,與低頻開關調節器相比較,可以使用更小規格的濾波元件。由于該器件只需4 個外接元件,可以使用通用的標準電感,這更簡化了LM2596 的使用,極大地簡化了開關電源電路的設計。在特定的輸入電壓和輸出負載的條件下,輸出電壓的誤差可以保證在±4%的范圍內,振蕩頻率誤差在±15%的范圍內。可以用僅80 μA 的待機電流,實現外部斷電;具有自我保護電路(一個兩級降頻限流保護和一個在異常情況下斷電的過溫完全保護電路)。

DC?DC變換器電路如圖2所示。

1.3 恒壓充電電路設計

1.4 壓控恒流充電電路設計

1.5 直流升壓電路設計

設置直流升壓電路的目的是將4.2 V升壓為5 V。直流升壓器的電路如圖5所示,電路主要由新穎的DC?DC升壓變換集成電路組成。

LTC1872是一種超小型DC?DC直流變換集成電路,效率高達90%,低功耗狀態電流為270 μA,本電路實現輸入4.2 V直流電壓變換為輸出5 V、最大負載電流為1 A的直流電壓。該電路輸出電壓精度可為±4%。

1.6 電壓采樣電路設計

1.7 繼電器切換電路

切換電路采用繼電器控制,簡潔易控,性價比高,電路如圖7所示。電網電壓正常時,繼電器吸合K1接通,K2斷開,由LM2596供電;當電網斷電時,繼電器釋放K1斷開,K2閉合,由蓄電池供電。選用的繼電器型號為HRS2H?S?DC5V?N,線圈額定工作電壓為5 V,觸點最大耐壓值直流電壓為24 V,電流為3 A。

2 系統測試

3 結 語

本文不間斷直流電源的設計利用LM2596和W117等芯片,較成功地實現了設計要求的功能,電路易于實現,測試結果表明電路性能較好,符合系統設計要求,具有較好的應用價值。

參考文獻

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篇8

電腦備用電源叫不間斷電源,是將蓄電池與主機相連接,通過主機逆變器等模塊電路將直流電轉換成市電的系統設備。

主要用于給單臺計算機、計算機網絡系統或其它電力電子設備如電磁閥、壓力變送器等提供穩定、不間斷的電力供應。當市電輸入正常時,不間斷電源將市電穩壓后供應給負載使用,此時的不間斷電源就是一臺交流市電穩壓器,同時它還向機內電池充電,當市電中斷時,不間斷電源立即將電池的直流電能,通過逆變零切換轉換的方法向負載繼續供應220伏特交流電,使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。 不間斷電源設備通常對電壓過高或電壓過低都能提供保護。

(來源:文章屋網 )

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關鍵詞:建筑供配電;應急電源EPS;應用

中圖分類號: TM7文獻標識碼:A文章編號:

Abstract: along with the continuous improvement of the fire control safety regulations, engineering construction safety know rise ceaselessly, the emergency power devices in building engineering gradually a wide range of applications, the emergency power the work principle of EPS, explores the building distribution in the design of the application.

Keywords: building for distribution; Emergency power EPS; application

隨著經濟的發展、建筑水平的提高,越來越多的高層、大型建筑拔地而起,建筑中的消防安全問題逐漸得到重視,如何解決高層建筑、大型建筑中的供電問題,應對突發狀況,保證居民正常用電,保證居民人身財產安全,是目前建筑工程施工中的一項十分重要的任務。應急電源作為一種在突發狀況發生時的緊急供電裝置,在建筑消防安全中起到了很大的作用。選擇正確的應急電源裝置,是配電設計中的關鍵。應急電源EPS作為一種新型的、高效安全的應急電源裝置,在如今的建筑工程項目中,已經得到了很廣泛的應用。

應急電源EPS的運作原理

應急電源EPS的前身是不間斷電源UPS,是UPS更新換代之后的產品,是在固定電源短時間中斷時的應急裝置。當建筑物中的電源發生中斷的時候,應急電源EPS起到一個臨時供電的作用,在通常情況下,建筑供電由市區總電負責供電,當市電超負荷斷電的時候,應急電源EPS會立即切斷總電供電裝置,轉變成應急電源EPS自身的應急供電,應急電源EPS自身存在蓄電池,應急供電的時間長短由蓄電池容量的大小決定。當市區總電恢復時,應急電源EPS會再次切換到市電供電,然后通過充電器對蓄電池進行充電,以備下次突發狀況的產生。

與傳統UPS進行對比

應急電源EPS在繼承傳統不間斷電源UPS的特點的基礎上,又對其他相關功能進行了完善,與傳統的UPS相比,性價比上有很大程度的提高。

在耗能上,應急電源EPS在供電正常時處于休眠狀態,只有當電網發生異常,發生斷電的時候才會提供應急供電,使用功率低、噪音小、能耗量低。

使用壽命長,由于應急電源EPS在正常供電時處于休眠狀態,只有在市電發生超負載斷電的情況下才由蓄電池進行供電,平時處于離線狀態,所以應急電源EPS的使用壽命較長,通常在20年左右,而傳統不間斷電源UPS,由于采用不間斷供電原理,一旦開啟,持續供電,因此使用壽命較短,一般在8年左右。

運行成本上,應急電源EPS采用的是蓄電池供電,由于能耗低、使用壽命長,在維修上節約了很大一部分成本;而傳統的不間斷電源UPS采用的是整流與逆變雙電路供電,長期持續運行,導致耗能量大、使用效率低、維修費用高。通常情況下,應急電源EPS的造價是傳統的UPS造價的60%,成本和不間斷電源UPS相比,要少很多。

過載能力上,應急電源EPS比不間斷電源UPS有很大的優勢。在市電供電正常的情況下,UPS主要負責計算機、醫療設備等專業設備的不間斷供電,但是由于過載能力弱,導致在供電的過程中出現供電不穩的問題,如果想要提高過載能力,就需要增加成本。

在工作環境上,不間斷電源UPS由于持續工作,能耗量大,因此在環境的挑選上,最好選用有空調、無灰塵的機房中,方便散熱;而應急電源EPS在工作環境的挑選方面要求不是很嚴格,一般的工作環境都可以使用。

通過對比,不難發現,應急電源EPS無論是在能耗上、使用壽命上,還是運作成本、工作能力上,較傳統的不間斷電源UPS都有所提高,在歐美等發達國家中,應急電源EPS已經取代傳統的不間斷電源UPS,得到廣泛的應用。

與普通發電機組的對比

在目前建筑工程配電設計中,通常采用發電機組進行供電。應急電源EPS與發電機組相比,也占有很大的優勢。

在耗能上,應急電源EPS比普通的發電機組要節省很多,應急電源EPS功率地、噪音小、能耗量低;而普通的發電機組使用功率高、噪音很大,在能量節約方面,不如應急電源EPS。

在質量上,應急電源EPS具有穩定高效的特點;而發電機組由于電波頻率不穩定,導致供電電壓不穩,供電效率較應急電源EPS相比要低很多。

在成本上,普通的發電機組由于有多個輔助部分組成,在設施造價上要比應急電源EPS高上很多;另外,應急電源由于能耗量小,使用壽命長,在維護上,不需要投入太多的成本,而發電機組則需要有專業的技術人員進行定期的維護。

在工作環境上,應急電源EPS由于主體是一個蓄電池,體積小,占地面積小,適用于一般場所;而發電機組設備多且復雜,占地面積大,加之在運行過程中排放二氧化硫等氣體,因此在庫房選擇上,需要挑選安全性高的專業庫房。

應急電源EPS工作模式

應急電源EPS的工作模式主要有三種:市電供電正常模式、市電供電異常模式與手動維修旁路工作模式。

市電供電正常模式

在市電供電正常的情況下,應急電源EPS處于休眠狀態,通過充電器,向應急電源EPS的蓄電池進行充電,不影響用戶的正常用電負載。

市電供電異常模式

在市電供電出現異常,發生斷電的情況下,應急電源EPS的蓄電池,會通過變換逆變器,向用戶提供電能,保證用戶正常用電,保障用戶人身和財產安全。

手動維修旁路工作模式

在維修的時候,如果要求在不斷電的情況下進行維修,關掉自動旁路的開關與正常工作時的輸出開關,打開手動維修旁路線路的開關,就可以實現在不斷電的情況下對線路進行維修。

應急電源EPS在配電中的應用

應急電源EPS的負載類型主要包括:應急照明負載、應急照明/混合動力負載、應急動力負載三種,根具體負載功率的規定要求嚴格選擇負載類型。

應急照明負載

應急電源EPS提供應急照明負載,保證用戶正常照明需求,根據規定,應急照明EPS啟動時,啟動時間不得超過5秒,在高危險區域,啟動時間不得超過0.25秒;要保證充分利用市電,在市電正常供電的情況下,對蓄電池的充電要保證90分鐘以上,以保證異常狀況發生時充分供電。

應急照明/混合動力負載

應了解各用電設施的功率數據,根據用電設施功率的不同,選擇適當的EPS輸出功率,根據規定,EPS輸出功率應為供電機額定功率的6倍,并且啟動時切換時間要小于0.15秒。

應急動力型負載

應急動力型負載分供電機直接啟動方式與供電機變頻啟動方式兩種:

供電及直接啟動方式選擇應急電源EPS輸出功率應為供電機額定功率的6倍左右,在任何情況下,均可保證供電的正常運行。

變頻啟動方式采用變頻啟動,延長切換時間,降低了啟動時的電流消耗,EPS輸出功率可以定為供電機額定功率的14倍,降低運行成本,但是可能造成供電間斷,影響用戶用電。

結束語:隨著消防意識的不斷提高,相關部門對建筑配電設計中的應急供電設施的重視度也越來越高,為了保障用戶的人身和財產安全,選擇合適的應急電源設施尤為重要。應急電源EPS具備能耗量低、噪音小、成本低以及供電效率高等特點,在市電發生異常時,能夠及時有效的保證建筑物正常供電,使用戶的人身財產安全及時得到保證,實踐證明,應急電源EPS是目前建筑物供配電設計中應急供電設備的理想首選。

參考文獻:

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[2]王永法;應急電源(EPS)的基本原理及應用[J];黑龍江科技信息;2007,15:42+251。

篇10

前言:

隨著現代信息技術在社會經濟生活中的廣泛而深入的應用,電力供應的質量和效率已經和社會經濟主體運行的質量和效率緊密聯系在一起。一旦電力供應出現故障和異常,將會給社會經濟主體帶來難以估量的損失。在這種電力供應形勢下,對三相逆變器DSP控制技術的研究具有鮮明的現實意義。

1 三相逆變器的概述

在社會經濟活動中,一些社會經濟主體因為自身從事工作的特殊性,對供給其內部設備的電力供應質量和穩定性都有較高的要求。而這種供電要求是明顯與傳統的普通供電方式所不相容的。所以不間斷電源系統在這種需求推動下誕生,在具體的應用中能夠保證供電質量,讓社會經濟主體的用電設備不會被突發的電力供應異常所影響。三相逆變器在其中發揮的主要作用是提高輸出電壓的平衡負載能力,以及面對電力系統中突發事件的反應速度。隨著現代社會生產效率的提高和科學技術的進步,微處理器的控制效果得到了大幅度的提升而相應的使用成本有所下降,這就為微處理器在DSP控制系統中的應用提供了條件[1]。

2三相逆變器DSP控制技術研究的意義

在社會經濟活動中高性能的不間斷電源系統,可以保證用電設備提供高穩定性的電源。在不間斷電源系統的發展過程中,其性能的完善主要在于三相逆變器DSP控制技術的進步,只有三相逆變器的DSP控制技術能夠進一步提高其在運行中的平穩性、在應對突發電力事件的響應速度,才能保證不間斷電源系統的整體性能能夠不斷的提升,保證社會經濟主體用電設備的用電安全,防止數據丟失、數據損壞和設備損壞的重大問題發生,保證社會經濟主體的安全穩定運行[2]。因此三相逆變器DSP控制技術的研究是當前不間斷電源系統研究的主要方向。

3 逆變器的DSP控制技術

3.1控制技術的特點

與傳統的控制技術相比,DSP控制技術具有以下特點。第一、控制效果更加理想,在逆變器控制技術領域,存在著一個典型的特點那就是控制技術要同時具備日常運行中的穩定性和突發事件處理的快速性兩種能力,逆變器應用了DSP技術以后,因為自身響應機制是根據微處理器的電訊號相應原理制定的,所以在日常運行中其穩定性極佳,面對突發事件的響應速度也極為迅速。第二,通過簡化電路的硬件,DSP控制可以解決傳統控制技術元器件老化帶來的諸多問題。第三,因為DSP控制技術本身是借助微處理器來完成的,所以在具體的應用活動中更加適應控制技術的信息化和數字化發展趨勢,借助高速數據總線其可以實現與現代企業高度數字化的綜合管控系統的無縫連接。同時因為自身較高的數字化和信息化水平,讓其運行中的狀態顯示變得更加人性化,主要表現為人機交互界面的數字化,其內部運行狀態相較于傳統的控制系統更加透明,人機交互的效果相較于傳統的控制系統也更加人性化,為系統的監控者帶來了便利[3]。第四,DSP控制技術的靈活性更強,微處理器的應用使得DSP控制技術具備了運行軟件和運行硬件相分離的特點,在面對企業的不同控制系統需求時,DSP控制技術可以通過更換控制系數來實現對不同控制需求的滿足,同時也可以在不進行大規模的硬件設施更換的情況下進行技術升級和改造。在不間斷電源系統運行活動中主要的AD轉化精度和速度,以及控制算法的延遲、采樣頻率的選取和計算機速率等問題都會導致控制系統的控制偏差,DSP控制技術能夠依靠自身的補償機制對這些可能會形成的偏差進行智能補償。

3.2 DSP的結構特點

隨著現代電子信息技術的高速發展,DSP控制技術也在不斷的完善,目前來看DSP控制技術已經形成了一個覆蓋程度極高的模塊化結構特點,在具體的應用活動中社會經濟主體可以從自身企業的需求角度出發,在DSP控制技術的廣泛應用模塊中進行自主選擇,通過選擇適應自己企業工作現狀的模塊組成一個對企業自身特點具有高度適應性的DSP控制技術結構,這種功能覆蓋的廣泛性和模塊化的結構特點讓DSP控制技術功能的實現更加便捷也更加具有針對性[4]。

在具體的應用活動中DSP技術的應用特點主要表現為,對電力系統數據信息處理能力高,這主要是因為在DSP控制系統內部應用了微處理器技術,從而能夠實現對大量電源數據信息的并行處理。同時獨立的程序和數據總線保證了DSP控制技術具有良好的數據接入性,能夠實現與大型企業總控系統的連接,保證DSP控制技術在應用中能夠很好的融入到應用企業內部中去。

結論:

不間斷電源系統作為保證社會經濟主體在運行當中用電安全的重要控制系統,三相逆變器和DSP控制技術的應用是其功效發揮的關鍵,所以本文從三相逆變器的概述、三相逆變器DSP控制技術研究的意義、逆變器的DSP控制技術三個角度出發,對三相逆變器的DSP控制技術進行了簡要的分析,以期對三相逆變器的DSP控制技術提高提供支持和借鑒。

參考文獻

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