并输出
ups并机⼯作原理及扩容⽅案V1
并机⼯作原理及扩容⽅案
1. 负载均分的⼯作原理
1.1. 并机的基本条件
两台或多台UPS 能够实现交流输出的并联运⾏，必须做到：
输出电压、频率、相位保持基本⼀致。
在这种情况下，如果参与并机的所有UPS ⼜有相同的输出阻抗，则它们就
可以均分负载。如下图所⽰：
当参与并联的UPS 电压、相位以及输出阻抗不完全⼀致时，他们就不能做到输出电流的完全⼀致（即负载均分）。如果差别较⼤还可能造成环流短路，损坏设备。所以⼀般情况下，参与并联的UPS 应是同等容量的，尽可能地保证所有UPS 的电⽓参数基本⼀致。对于不同容量的
UPS ，它们的电路参数差别较⼤，虽然说电路参数和运⾏效果可以通过校准在⼀定程度上使之接近，但这只是在稳定情况下得到的效果，⼀旦运⾏情况发⽣变化仍然会发⽣偏离。
1.2. 并机系统中UPS 动作的控制
参与并联的UPS 之间有信号线，这些信号线将各个UPS 的运⾏状态相互告知，所以并联中的UPS 不仅知道⾃⼰的状态同时也知道对⽅的状态。根据⾃⼰的状态和对⽅的状态，就可以控制⾃⼰可以做那些动作、不可以做那些动作。
⽐如当⾃⼰的整流输⼊没电了，电池可能要放电，如果电池放电结束，如果是单机UPS，这时应当转旁路。但是当得知对⽅的逆变器正在运⾏后，它就不会向旁路转换，⽽只是停⽌⾃⾝逆变器的⼯作，等待市电的恢复。所有可以预知的情况都已被写⼊控制程序当中，因此UPS不会发⽣错误的动作。
1.3. 并联UPS的接线
为保证并联的UPS能可靠的运⾏并很好的均分负载，就要对并联UPS的
输⼊、输出连线提出⼀些要求。如下图所⽰:
并机时，整流输⼊没有特殊的要求，但要求两台UPS的旁路必须来⾃同⼀路市电，并且尽量采⽤相同规格和长度的电缆。
来⾃同⼀路市电这对UPS的同步运⾏是尤其重要的。⾸先来说，UPS转旁路运⾏时，如果两个旁路电源有较⼤的差别（幅值、相位、频率）就会出现较⼤的环流；如果是同⼀路电源就没问题。⽽且只要各并联UPS能较好地与各⾃旁路同步，就能满⾜并联的基本要求⽽不会出现环流增⼤的问题。
2. 1+1并机时空载环流的控制
实现UPS很好并联的另⼀个标准就是负载均分。
负载均分做的好，可以提⾼运⾏的可靠性，减⼩环流损耗。并机运⾏负载
均分控制原理如下图所⽰:
并机UPS在运⾏中会通过图中电流检测器件CT对输出电流进⾏实时的检测。在负载均分时，两台UPS所
检测到的电流是⼀样的。如果由于某种原因致使输出电流产⽣差别，就意味着负载没有均分，UPS控制电路，会依据电流偏差的⼤⼩和相位做反向的调整，最后使两台UPS的输出保持⼀致。
事实上，UPS在负载均分时，不仅要做到并联输出的KVA⼀致，同时也要做到输出的KW⼀致。这就需要对这两组参数分别进⾏调整。如果能通过合理的控制和调整，使这两个分量都趋于零，就意味着这两台UPS对负载有着完全⼀致的输出特性。
在实际控制过程中，分离电路将检测到的电流通过计算分解为有功部分和⽆功部分两个分量：⽆功分量⽤于调整逆变器功率器件IGBT触发信号的脉宽，从⽽减⼩或增⼤输出电压的幅值；有功分量⽤于调整逆变器功率器件IGBT触发信号的相位，从⽽向前或向后移动输出电压的相位。这就是负载均分控制的基本原理。
需要指出的是，在实现UPS并机过程中，⼤家遇到的问题是⼀样的，要达到的⽬的也是⼀致的，只是各公司的UPS控制⽅式不同⽽已。
3. 双总线并机系统的合理负载量
北京电视中⼼采⽤了双总线并机系统，采⽤这种配置的⽬的是为了提⾼供电的可靠性。在负载分配上需要保证每套2台并机的实际负载量不超过单台UPS额定容量、每套3台并机负载量不超过2台的额定容量。
对于双总线输出采⽤STS向负载供电的系统，要保证STS输出的负载不超过⼀套并机系统的总容量。这样才能保证系统供电的安全可靠性。
4. 并机系统增容⽅法
并机系统可以实现现场增容，但需要预先做好配电⽅⾯的预案。常⽤的⽅
案如下图所⽰：
图中，UPS1、UPS2是正在运⾏的并机系统，UPSN是未来要增容的UPS。为避免做增容时影响原系统的正常运⾏，KN1-KN2-KN3断路器必须预先留好位
置或预装，这样就可以实现不断电地将新UPS并⼊系统。
具体做法是，⾸先完成对UPSN的就位、连接，在不闭合KN3的情况下做单机的调试试验，在确认KN3断路器上下线之间电压差最⼩的时候，再闭合KN3将新的UPSN并⼊系统。
北京电视中⼼综合业务楼的200KVA双总线并机系统和400KVA双总线并机系统，在配电⽅案中已经考虑到未来系统增容的问题，在输⼊、输出配电柜中已经预留了配电开关。输⼊配电柜的ATS开关也是按照3台UPS的容量配置的。在将来需要增容时，新增加的UPS就位、输⼊输出接线，以及新UPS的测试试验均可以在不影响原系统运⾏的情况下进⾏。只要在正式投⼊运⾏之前不去闭合并机开关（上图中KN3）。
系统增容的⼯作梅兰⽇兰已经完成过多次，对于双总线系统增容过程不存在任何风险问题。

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