UPS配電系統(tǒng)組成及電能質(zhì)量控制技術(shù)介紹

來源：存能電氣  日期：2019-08-19 10:22  瀏覽量：次

　　UPS配電系統(tǒng)組成及電能質(zhì)量控制技術(shù)介紹。不間斷電源UPS作為新一代智能化的電源設(shè)備，它的系統(tǒng)的發(fā)展是其工作穩(wěn)定的有力保障，更是包括銀行、醫(yī)療、電力等大型系統(tǒng)最為關(guān)鍵的部分。UPS是一種高質(zhì)量、高可靠性的獨立電源，是一種蓄電池靜止型不間斷供電裝置。它由整流器、逆變器、交流靜態(tài)開關(guān)和蓄電池組組成。

　　UPS配電系統(tǒng)組成

　　1、控制器，控制器通過合理的控制，使UPS電源按設(shè)計要求給計算機(jī)提供穩(wěn)定可靠的電能。控制器在UPS中有著舉足輕重的作用。

　　2、蓄電池，蓄電池是儲存電能的裝置。在正常供電時，直流電源對蓄電池進(jìn)行充電；它將電能貯存起來。當(dāng)市電中斷時，UPS電源將依靠儲存在蓄電池中的能量輸出直流電，維持逆變器的正常工作；保障機(jī)房能在斷電情況下繼續(xù)工作。

　　3、靜態(tài)開關(guān)，靜態(tài)開關(guān)主要作用是保證UPS電源系統(tǒng)不間斷供電。通過電壓檢測信號，靜態(tài)開關(guān)能夠迅速判斷將負(fù)載由逆變器供電轉(zhuǎn)移到市電供電，或由市電供電轉(zhuǎn)換為逆變器供電，即靜態(tài)開關(guān)，就是完成轉(zhuǎn)換并保證轉(zhuǎn)換可靠、不間斷供電的關(guān)鍵設(shè)備。

　　4、逆變器，將充電器或蓄電池送來的直流電轉(zhuǎn)變成交流電輸出，是UPS電源的核心部件，逆變器性能的好壞，對UPS電源輸出波形、效率、可靠性、瞬態(tài)響應(yīng)、噪聲、體積、重量等方面有著決定性的影響。一臺UPS電源性能好壞，主要是由逆變器的性能來決定的。

　　UPS配電系統(tǒng)電能質(zhì)量控制技術(shù)介紹

　　近年來UPS配電系統(tǒng)電能質(zhì)量控制技術(shù)得到了長足進(jìn)步，其中最有代表最有影響的有，配電系統(tǒng)靜止無功補(bǔ)償裝置(DSTATCOM)，有源電力濾波器(APF)，電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的適時監(jiān)測(SCADA)，動態(tài)電壓調(diào)節(jié)器(DVR)。

　　(一)配電系統(tǒng)靜止無功補(bǔ)償(DSTATCOM)

　　用電系統(tǒng)中存在著很多的快速沖擊負(fù)荷電流，如中高頻電爐，大容量電機(jī)高感抗負(fù)荷突然啟動，會造成電壓閃變，引起UPS配電系統(tǒng)電流及電壓的不平衡，傳統(tǒng)采用靜止無功補(bǔ)償器(SVC)來抑制電壓閃變，但SVC的響應(yīng)速度慢(幾十毫秒)，抑制閃變率難以達(dá)到50%以上，與其相比，采用PWM控制的與電力系統(tǒng)并聯(lián)的電壓源變流器即配電系統(tǒng)靜止無功補(bǔ)償裝置(DSTATCOM)具有動態(tài)響應(yīng)速度快，補(bǔ)償電流不依賴系統(tǒng)電壓，諧波抑制能力強(qiáng)，抑制電壓閃變效果好，有功損耗小等優(yōu)點，因此DSTATCOM裝置逐漸取代SVC裝置得到廣泛應(yīng)用。

　　(二)有源電力濾波器(APF)

　　在電力系統(tǒng)中，不受控制的諧波電壓和諧波電流是影響電能質(zhì)量的最主要原因。首先用準(zhǔn)確的均方根值測量儀器儀表對電路及中性線定期測量，進(jìn)行諧波調(diào)查。加強(qiáng)對用戶輸電線路電能質(zhì)量的測量和檢查，定期對輸配電系統(tǒng)進(jìn)行檢測、對比，特別是中低壓系統(tǒng)，找出諧波產(chǎn)生和發(fā)展的規(guī)律。諧波污染的抑制和防治措施根據(jù)裝置工作原理不同又分為無源濾波器和由電力電子設(shè)備組成的有源濾波器。無源濾波裝置由電容器、電抗器，有時還包括電阻器等無源元件組成，以對某次諧波或其以上次諧波形成低阻抗通路，以達(dá)到抑制高次諧波的作用。

　　(三)電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的適時監(jiān)測(SCADA)

　　在一個大型電力UPS監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計中，硬件上采用通信站和監(jiān)控站分開的獨立方式，軟件上將底層通信軟件從監(jiān)控軟件中分離出去，在通信站中獨立工作，通信站專門負(fù)責(zé)底層現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)的采集，并和上層監(jiān)控站進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信。由于通信站的獨立，使上層監(jiān)控站的任務(wù)大大減輕，不但提高了底層的通信速率，還加快了監(jiān)控界面的數(shù)據(jù)刷新速度。如果下層儀表數(shù)量很多，可以在通信站上采用多路雙口RAM智能通信卡，并擴(kuò)充為多個串口，進(jìn)一步提高底層通信速度。這樣，才能及時有效地提高電能輸送質(zhì)量。

　　(四)動態(tài)電壓調(diào)節(jié)器(DVR)

　　DVR相當(dāng)于一個串聯(lián)在配電系統(tǒng)中動態(tài)受控的電壓源，采用適當(dāng)?shù)目刂品椒梢允乖撾妷涸摧敵龅窒娏ο到y(tǒng)擾動對負(fù)荷電壓造成的不良影響，如電壓跌落、電壓不平衡及諧波等。當(dāng)直流側(cè)能量通過從系統(tǒng)整流獲得時，在系統(tǒng)側(cè)即使發(fā)生單相故障，其它兩相仍可以提供電能來維持DVR的正常運(yùn)行，補(bǔ)償長期的電壓跌落也成為可能。

　　另外，配電系統(tǒng)電能質(zhì)量控制技術(shù)還有不間斷電源UPS，統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器(UPQC)，固態(tài)切換開關(guān)(SSTS)，分布式發(fā)電系統(tǒng)(DG)等。

　　以上就是UPS配電系統(tǒng)組成及電能質(zhì)量控制技術(shù)介紹。隨著高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以及信息技術(shù)在社會各個領(lǐng)域的應(yīng)用，UPS是未來電網(wǎng)質(zhì)量提高的發(fā)展趨勢。