UPSUPS與發(fā)電機(jī)的兼容性ppt

1、ups與發(fā)電機(jī)與發(fā)電機(jī)的的兼容性兼容性u(píng)一、發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用一、發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用 延長(zhǎng)后備時(shí)間 發(fā)電機(jī)與ups的兼容性u(píng)二、發(fā)電機(jī)與二、發(fā)電機(jī)與ups的容量匹配的容量匹配 ups輸入的thdi是影響發(fā)電機(jī)的原因n發(fā)電機(jī)的亞瞬態(tài)電抗n發(fā)電機(jī)的輸出阻抗 網(wǎng)側(cè)其它負(fù)載允許的thdu是選擇發(fā)電機(jī)容量的關(guān)鍵 結(jié)論目錄目錄u延長(zhǎng)供電系統(tǒng)的后備時(shí)間延長(zhǎng)供電系統(tǒng)的后備時(shí)間 在某些應(yīng)用場(chǎng)合，為了提供足夠長(zhǎng)的后備時(shí)間以應(yīng)付電網(wǎng)斷電，最好使用發(fā)電機(jī)組來(lái)對(duì)市電進(jìn)行備份。 這種解決方案避免了使用龐大的電池組來(lái)提供較長(zhǎng)的后備時(shí)間所帶來(lái)的復(fù)雜問(wèn)題，例如占地面積、承重、維護(hù)保養(yǎng)、散熱、高成本等。手動(dòng)旁路整流器充電器/電池負(fù)載主交

2、流輸入旁路交流輸入逆變器靜態(tài)開(kāi)關(guān)公共電網(wǎng)后備電源發(fā)電機(jī)組一、發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用一、發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用uups與發(fā)電機(jī)組的兼容性與發(fā)電機(jī)組的兼容性 1）負(fù)載的階躍變化）負(fù)載的階躍變化n當(dāng)電氣系統(tǒng)連接到發(fā)電機(jī)組時(shí)，沉重的負(fù)載將在發(fā)電機(jī)組上形成較大的沖擊電流，嚴(yán)重時(shí)將引起發(fā)電機(jī)組的停止。n為了避免這種現(xiàn)象，由發(fā)電機(jī)供電的主要負(fù)載ups必須配備保證整必須配備保證整流器漸進(jìn)起動(dòng)的裝置流器漸進(jìn)起動(dòng)的裝置，電流的爬升過(guò)程會(huì)持續(xù)大約6到10秒鐘。n當(dāng)市電恢復(fù)正常時(shí)，整流器可以通過(guò)一個(gè)輔助開(kāi)關(guān)逐漸地停機(jī)整流器可以通過(guò)一個(gè)輔助開(kāi)關(guān)逐漸地停機(jī)，以便避免發(fā)電機(jī)組的“飛車(chē)”，騷擾發(fā)電機(jī)組上的其它負(fù)載（精密空調(diào)、應(yīng)急照明等）。t

3、610到秒 鐘ini 整 流 器充 電 器/設(shè) 定 的 延 時(shí)斜坡啟動(dòng)一、發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用一、發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用n發(fā)電機(jī)組只能提供相當(dāng)于10到30% in的容性電流；n使用lc濾波器時(shí)必須正確分析，以保證發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行；n使用帶接觸器的濾波器帶接觸器的濾波器或補(bǔ)償式補(bǔ)償式lc濾波器濾波器就可解決這個(gè)問(wèn)題；n當(dāng)使用有源12脈沖濾波器或pfc整流器時(shí)則與發(fā)電機(jī)組完全兼容。一、發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用一、發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用uups與發(fā)電機(jī)的兼容性與發(fā)電機(jī)的兼容性 2） 容性電流容性電流濾波器n當(dāng)ups輸入端安裝有l(wèi)c諧波濾波器諧波濾波器時(shí)，由于ups處于起動(dòng)延時(shí)，有功有功功率等于零功率等于零，則發(fā)電機(jī)組只為ups前

4、端的濾波器提供容性電流容性電流；uups與發(fā)電機(jī)的兼容性與發(fā)電機(jī)的兼容性 2） 容性電流容性電流發(fā)電機(jī)功率因數(shù)曲線(xiàn)一、發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用一、發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,01,11,00,90,80,70,60,50,40,30,20,100,10,20,30,40,50,60,70,80,90,950,950,90,80,70,60,50,40,30,20,1edbacfx 100% 最大無(wú)功功率容性x 100% 最大有功功率x 100% 最大感性無(wú)

5、功功率功率因數(shù)功率因數(shù)uups與發(fā)電機(jī)的兼容性與發(fā)電機(jī)的兼容性 2） 容性電流容性電流濾波器的功率因數(shù)一、發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用一、發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用30%負(fù)載非補(bǔ)償 lc濾波器uups與發(fā)電機(jī)的兼容性與發(fā)電機(jī)的兼容性 3）ups和發(fā)電機(jī)組的各自額定功率和發(fā)電機(jī)組的各自額定功率n控制ups上線(xiàn)母排上的電壓諧波失真度，避免對(duì)輸出阻抗較高的發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生影響。n配備有pfc整流器或thm有源12脈沖整流器的ups，其輸入功率因數(shù)很高（大于 0.9），因此，能最有效地使用發(fā)電機(jī)組。n對(duì)于無(wú)源lc濾波器，可以采用帶接觸器的濾波器或補(bǔ)償式濾波器來(lái)解決有關(guān)容性電流的問(wèn)題。一、發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用一、發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用uups與發(fā)

6、電機(jī)的兼容性與發(fā)電機(jī)的兼容性 4）諧波）諧波n發(fā)電機(jī)組的亞瞬態(tài)電抗xd通常比變壓器的短路電壓uscx 高24倍，因此ups整流器吸收的諧波電流thdi可能會(huì)對(duì)上線(xiàn)母排的總諧波電壓失真度thdu產(chǎn)生更大的影響。一、發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用一、發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用uups與發(fā)電機(jī)的兼容性與發(fā)電機(jī)的兼容性 5）發(fā)電機(jī)組頻率的穩(wěn)定性）發(fā)電機(jī)組頻率的穩(wěn)定性n發(fā)電機(jī)為ups供電期間，其輸出頻率可能會(huì)發(fā)生波動(dòng)，因?yàn)樨?fù)載的瞬間變化，不能使機(jī)械式調(diào)速器在瞬間完成調(diào)整，所以為ups供電的發(fā)電機(jī)必須具有電子調(diào)速器裝置。n發(fā)電機(jī)頻率不穩(wěn)定的現(xiàn)象可能會(huì)對(duì)線(xiàn)交互式ups所帶的負(fù)載產(chǎn)生問(wèn)題，因?yàn)榘l(fā)電機(jī)組的頻率變化可能導(dǎo)致這種ups多次切換

7、到電池供電（頻率超限），然后再切換回發(fā)電機(jī)組，這樣的重復(fù)現(xiàn)象可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)與電池組交替供電的“振蕩”現(xiàn)象（發(fā)電機(jī)在頻率設(shè)置點(diǎn)周?chē)荒芊€(wěn)定）。n對(duì)雙轉(zhuǎn)換式ups，輸出電力由逆變器調(diào)節(jié)，從而避免了這種問(wèn)題。一、發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用一、發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用uups輸入的輸入的thdi是影響發(fā)電機(jī)的原因是影響發(fā)電機(jī)的原因發(fā)電機(jī)的亞瞬態(tài)電抗發(fā)電機(jī)的亞瞬態(tài)電抗（sub-transient uscx = 1220 %）nuscx通常大于電力變壓器的短路阻抗（uccx = 46 %），因此發(fā)電機(jī)更容易受到非線(xiàn)性負(fù)載的影響；n在同樣的負(fù)載電流失真度thdi條件下，發(fā)電機(jī)的電壓失真度thdu大于變壓器的thdu。ups的諧波

8、電流使發(fā)電機(jī)損耗明顯增大的諧波電流使發(fā)電機(jī)損耗明顯增大n磁滯損耗正比于電流頻率 ph = f(f)；n渦流損耗正比于電流頻率的平方 pe= f(f2)；n導(dǎo)線(xiàn)的電流趨膚效應(yīng)(skin effect)。發(fā)電機(jī)的不穩(wěn)定運(yùn)行反作用于發(fā)電機(jī)的不穩(wěn)定運(yùn)行反作用于upsnups旁路輸入頻率頻繁地超限、不同步報(bào)警；n整流器輸入電壓不穩(wěn)定、電池頻繁放電。二、發(fā)電機(jī)組與二、發(fā)電機(jī)組與ups的容量匹配的容量匹配電源阻抗電源阻抗 zs 與負(fù)載阻抗與負(fù)載阻抗 zc的比值的比值普通普通 ups 發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)變壓器變壓器自由頻率的脈寬調(diào)制自由頻率的脈寬調(diào)制 upszszc%50 _100 _0150 _輸出阻抗的頻率響應(yīng)

9、不同的電源設(shè)備具有不同的輸出阻抗： 輸出阻抗隨電源頻率而改變輸出阻抗隨電源頻率而改變降低電源阻抗降低電源阻抗減小輸出電壓失真度減小輸出電壓失真度f(wàn) (hz)50250(h5)500(h10)750(h15)諧波頻率二、發(fā)電機(jī)組與二、發(fā)電機(jī)組與ups的容量匹配的容量匹配ups產(chǎn)生完美的正弦波使用雙轉(zhuǎn)換 double conversion 技術(shù)的ups連續(xù)地再生電壓和頻率逆變器的軟啟動(dòng)消除了對(duì)發(fā)電機(jī)的沖擊電流最少地使用電池放電完美的正弦波干擾和諧波頻率波動(dòng)間斷和停電電壓波動(dòng)雙轉(zhuǎn)換式雙轉(zhuǎn)換式ups二、發(fā)電機(jī)組與二、發(fā)電機(jī)組與ups的容量匹配的容量匹配最小失真度最小失真度 thdu 最優(yōu)化的效率曲線(xiàn)最

10、優(yōu)化的效率曲線(xiàn)每毫秒8次換向包絡(luò)線(xiàn)誤差1%輸出電壓波形自由頻率脈寬調(diào)制波形1000025507510092959594.5效率 (%)負(fù)載 (%)ups產(chǎn)生完美的正弦波采用自由頻率“free-frequency”脈寬調(diào)制技術(shù)(專(zhuān)利) 對(duì)于非線(xiàn)性負(fù)載，輸出電壓諧波失真度thdu小于 3%；從 25%到100% 負(fù)載時(shí)，具有卓越的高效率。二、發(fā)電機(jī)組與二、發(fā)電機(jī)組與ups的容量匹配的容量匹配zszczszc%f (hz)電源阻抗電源阻抗 zs 與負(fù)載阻抗與負(fù)載阻抗 zc的比值的比值普通普通 ups 發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)變壓器變壓器自由頻率的脈寬調(diào)制自由頻率的脈寬調(diào)制 ups50 _100 _0150 _5

11、0250500750* zs表示表示變壓器、發(fā)電機(jī)、變壓器、發(fā)電機(jī)、 電源電纜等的阻抗電源電纜等的阻抗* zs表示表示ups的阻抗的阻抗 u = z i諧波頻率zszc輸出阻抗對(duì)失真度的影響電源的輸出電壓 thdu 取決于它自身的輸出阻抗二、發(fā)電機(jī)組與二、發(fā)電機(jī)組與ups的容量匹配的容量匹配2221122100)()(100100%nnnnnihxzsnzsuhuhthduf (hz)發(fā)電機(jī)短路電壓發(fā)電機(jī)短路電壓ups逆變器短路電壓逆變器短路電壓50 _100 _050250500750150高輸出阻抗的發(fā)電機(jī)不適于非線(xiàn)性負(fù)載高輸出阻抗的發(fā)電機(jī)不適于非線(xiàn)性負(fù)載發(fā)電機(jī)短路電壓 ucc 隨諧波頻率

12、的增加而線(xiàn)性增大：hn ucc = n x h1 ucc自由頻率pwm逆變器短路電壓 ucc 與頻率的變化基本無(wú)關(guān)ucch1=1%ucch1 =15%ucch5 thdu=15%，發(fā)電機(jī)容量 = 1.5 2.5倍ups輸出容量;thdu=10%，發(fā)電機(jī)容量 = 3 5倍ups輸出容量;thdu= 5%， 發(fā)電機(jī)容量 = 6 7倍ups輸出容量；否則必須在ups之前加裝濾波器，以消除諧波影響，才能使得: 發(fā)電機(jī)容量發(fā)電機(jī)容量 = 1.5 2.5倍倍 ups額定輸出容量額定輸出容量二、發(fā)電機(jī)組與二、發(fā)電機(jī)組與ups的容量匹配的容量匹配供供電電設(shè)設(shè)備備uscx變變壓壓器器3 - 6%普普通通發(fā)發(fā)電電

13、機(jī)機(jī)12 20%特特殊殊發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)8%由上表及上述舉例可見(jiàn)，發(fā)電機(jī)與由上表及上述舉例可見(jiàn)，發(fā)電機(jī)與ups配合的好壞或兼容性，配合的好壞或兼容性，主要取決于發(fā)電機(jī)輸出阻抗和主要取決于發(fā)電機(jī)輸出阻抗和ups的輸入電流失真度。的輸入電流失真度。u結(jié)論結(jié)論電源失真度通常以總電壓諧波失真度thdu來(lái)表示。計(jì)算失真度時(shí)通常需要以下參數(shù)：n短路電壓uccx：用于計(jì)算變壓器變壓器類(lèi)電源的阻抗，有時(shí)也用uscx表示；n亞瞬態(tài)電抗x”d：用于計(jì)算發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)類(lèi)電源的阻抗，有時(shí)也用uscx表示。下表給出了各種供電設(shè)備的短路電壓下表給出了各種供電設(shè)備的短路電壓：二、發(fā)電機(jī)組與二、發(fā)電機(jī)組與ups的容量匹配的容量匹配u結(jié)論結(jié)論除此之外，除此之外，ups還應(yīng)具有與發(fā)電機(jī)配合的重要功能：還應(yīng)具有與發(fā)電機(jī)配合的重要功能：nups應(yīng)具有斜坡啟動(dòng)功能，保證整流器在發(fā)電機(jī)上逐漸啟動(dòng)，啟動(dòng)過(guò)程應(yīng)持續(xù)大約10秒鐘；當(dāng)市電恢復(fù)時(shí)，整流器應(yīng)可以通過(guò)一個(gè)輔助開(kāi)關(guān)逐漸斜坡停止，從而避免干擾其它負(fù)載，防止發(fā)電機(jī)飛車(chē)。nups還應(yīng)具有延時(shí)啟動(dòng)的功能，防止所有負(fù)載在發(fā)電機(jī)上同時(shí)啟動(dòng)，造成發(fā)電機(jī)過(guò)載，延遲時(shí)間為0-255秒。nups應(yīng)具有發(fā)電機(jī)運(yùn)行