現(xiàn)代社會(huì)中，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類(lèi)社會(huì)對(duì)電能的需求日益增加同時(shí)對(duì)電能的質(zhì)量以及供電的安全性要求也越來(lái)越高。特別是隨著網(wǎng)絡(luò)化、信息化建設(shè)步伐的回快，如何向網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備提供高質(zhì)量、安全可靠的電源就顯得非常重要。隨著先進(jìn)控制理論及數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，UPS電源生產(chǎn)廠(chǎng)家在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)也將UPS組成各種冗余系統(tǒng)，以提高系統(tǒng)的可靠性。文章主要介紹UPS系統(tǒng)電路中的并聯(lián)冗余連接方式及發(fā)展方向。

一、UPS電源并聯(lián)冗余結(jié)構(gòu)方式

在大功率UPS不間斷電源供電系統(tǒng)中，當(dāng)因負(fù)載增大而需要加大UPS不間斷電源系統(tǒng)的容量時(shí)，可以通過(guò)兩條路徑實(shí)現(xiàn)：1）可以提高單臺(tái)UPS不間斷電源的設(shè)計(jì)容量；2）采用多臺(tái)UPS不間斷電源并聯(lián)，共同承擔(dān)負(fù)載電流。對(duì)于第一種方案，單臺(tái)電源供電時(shí)，一旦發(fā)生故障，則可能導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓，并導(dǎo)致不可估量的損失；而UPS不間斷電源并聯(lián)技術(shù)則可以很好地解決大容量場(chǎng)合的需求。

一般來(lái)說(shuō)UPS不間斷電源的并聯(lián)冗余結(jié)構(gòu)方式有通過(guò)并機(jī)柜或旁路柜并聯(lián)、直接并聯(lián)兩種方式，今天小編簡(jiǎn)要一下描述這種方式。

1、通過(guò)并機(jī)柜或旁路柜并聯(lián)正常工作模式下，UPS1與UPS2通過(guò)共同的旁路系統(tǒng)同時(shí)向負(fù)載供電，任意一臺(tái)UPS不間斷電源的整流器或逆變器故障都將自動(dòng)脫落，不影響系統(tǒng)的正常工作。當(dāng)兩臺(tái)UPS不間斷電源同時(shí)故障才會(huì)轉(zhuǎn)換到旁路供電。如下圖：

UPS不間斷電源并聯(lián)冗余結(jié)構(gòu)方式

2、直接并聯(lián)方式 在正常工作模式下，采用直接并機(jī)，UPS1與UPS2通過(guò)各自的系統(tǒng)同時(shí)向負(fù)載供電，實(shí)現(xiàn)負(fù)載均分，如圖6-5所示。任意一臺(tái)UPS不間斷電源的整流器或逆變器故障都將自動(dòng)脫離，不影響系統(tǒng)的正常工作。每一臺(tái)UPS具有各自一套旁路系統(tǒng)，大大增強(qiáng)了系統(tǒng)可靠性。

3、并聯(lián)冗余結(jié)構(gòu)方式的特點(diǎn)：這種直接并聯(lián)結(jié)構(gòu)方式的優(yōu)點(diǎn)是多臺(tái)UPS不間斷電源同時(shí)供電，整流器、逆變器及旁路系統(tǒng)都是冗余配置；抗過(guò)載能力強(qiáng)；帶分散式旁路系統(tǒng)，不存在單點(diǎn)故障點(diǎn)，是真正的全冗余結(jié)構(gòu)，可靠性高；可在線(xiàn)擴(kuò)容。其缺點(diǎn)是成本較高。

二、UPS電源并聯(lián)冗余的發(fā)展方向

UPS不間斷電源并聯(lián)冗余技術(shù)可以增加供電系統(tǒng)的容量，因而越來(lái)越受到人們的重視，成為大容量UPS供電系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)。

1、并聯(lián)單元數(shù)目多量化、并聯(lián)控制方式多樣化

2、小功率UPS電源中以較低成本實(shí)現(xiàn)了較先進(jìn)的并聯(lián)策略 目前可并聯(lián)逆變電源多為中、大功率UPS電源，因此為實(shí)現(xiàn)其并聯(lián)運(yùn)行，控制電路成本增加一些對(duì)總成本影響不會(huì)很大。而普通小功率UPS不間斷電源的控制電路一般都較為簡(jiǎn)單，性能也不如大功率好，因此要實(shí)現(xiàn)其并聯(lián)運(yùn)行，電路的設(shè)計(jì)就是比較困難的一件事情。

3、采用新型的高利用性電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案今后的UPS電源系統(tǒng)大多以多模塊化并聯(lián)運(yùn)行均流控制的模式為主，并采用熱插拔維修的方式來(lái)提高整個(gè)系統(tǒng)的工作性能。

4、采用高頻鏈結(jié)構(gòu)技術(shù)為完成UPS不間斷電源的并聯(lián)，提高性能和減小模塊的體積，大多采用高頻鏈結(jié)構(gòu)技術(shù)。逆變器中減少了工頻變壓器，裝置的體積和重量大為減輕，同時(shí)也節(jié)約了成本，減少了裝置的復(fù)雜性。

5、采用新型的逆變電源控制技術(shù)在新型功率開(kāi)關(guān)器件技術(shù)逐漸成熟以后，為了進(jìn)一步提高逆變器的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)特性，相應(yīng)提出了許多新的控制方法，如在瞬時(shí)值電壓控制基礎(chǔ)上的電流前饋控制、基于變結(jié)構(gòu)理論的滑膜控制、在三相逆變電源系統(tǒng)中采用空間矢量控制、基于微處理器的無(wú)差拍控制、滯環(huán)電流控制等。這些新型控制方法在很大程度上提高UPS不間斷電源的各項(xiàng)性能指標(biāo)。

6、采用全數(shù)字化控制技術(shù)為了提高系統(tǒng)的控制性能和完成并聯(lián)控制的復(fù)雜算法，UPS不間斷電源的控制最好采用全數(shù)字化控制方案，如采用單片機(jī)或DSP來(lái)完成系統(tǒng)的檢測(cè)、運(yùn)算和控制。先進(jìn)的控制技術(shù)對(duì)改進(jìn)變流電路的效率和性能是必不可少的關(guān)鍵技術(shù)之一。變流電路控制技術(shù)的發(fā)展方向是數(shù)字化。數(shù)字控制使得各種復(fù)雜的控制算法容易實(shí)現(xiàn)，而且使設(shè)備的體積、重量進(jìn)一步減少，精度和性能更為提高。

總之，UPS電源并聯(lián)運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)包括：1，可以靈活地?cái)U(kuò)大UPS電源系統(tǒng)的容量；2，可以組成并聯(lián)冗余系統(tǒng)以提高運(yùn)行的可靠性；3，具有極高的系統(tǒng)可維修性能，在單臺(tái)UPS電源出現(xiàn)故障時(shí)，可以很方便地進(jìn)行熱插拔更換或維修。因而，并聯(lián)UPS電源系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛的推廣和應(yīng)用在，如基站通信設(shè)備、服務(wù)器等領(lǐng)域。UPS電源冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是其中的關(guān)鍵部分，在高可用系統(tǒng)中起著重要作用。

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