电力系统用三相UPS的设计

分享到:

1引言

在电力系统中,为了保证对供电可靠性要求较高的重要设备能正常工作,发电厂、变电站均应安装UPS。随着电力电子技术的发展,对容量要求也越来越大,大容量的UPS都是三相的[1],因此对三相UPS的需求也逐渐增多。
发电厂、变电站都有直流操作电源系统,为了充分利用直流操作系统中蓄电池所存储的能量,用于电力系统的UPS应该保证能够在直流220V/110V输入情况下输出所需交流电能,这就要求用于电力系统的UPS有很宽的电压输入范围,一般为100V~300V。
在电力系统中,通常要求交、直流供电系统能保证良好的隔离,因此要求UPS系统带输出隔离变压器。因为直流母线的220V输入电压经SPWM逆变器后不能得到220V的交流输出,所以采用输出隔离工频变压器进行升压后再输出。
此外,电力系统发电厂、变电站内向外发送电磁干扰的噪声源较多。由于电动机、继电器、输配电线等都可能会产生电磁干扰,所以要求用于电力系统的UPS具有很强的抗干扰能力。
2系统结构
与一般的UPS不同的是,用于电力系统的UPS内不再含有电池,从直流母线输入220V/110V电压。系统结构如图1所示。输入接直流母线和三相四线380V市电,输出为稳压稳频的三相380V正弦交流。用于电力系统的三相UPS主电路包括:整流器、起动电路、三相逆变器、三相隔离变压器、静态开关和滤波器等。
整流器将三相交流市电转换为直流电压,起动电路对直流上电过程进行限流,防止起动过程的大电流冲击损坏器件;三相逆变器把直流输入变换为稳压、稳频的三相正弦交流输出;三相逆变器的输出经三相隔离变压器升压,并通过LC低通滤波器进行平滑滤波,滤除高频谐波,然后经静态开关接到输出。三相隔离变压器有两个作用:一是升压,将三相逆变器输出的相电压由110V变换为220V。二是隔离,将逆变器与负载隔离,这可以对负载变化起到缓冲作用,也使负载上无直流电流分量;静态开关用以实现市电旁路输出和逆变器输出之间的切换;输入输出端的EMI滤波器用于抑制电磁干扰信号,具双向隔离作用。
2.1三相SPWM逆变器

图1主电路结构图

图2经典的三相逆变器主电路

图3适应三相不平衡负载的三相逆变器

图4静态开关的连接
三相PWM逆变器是要把直流输入变换为三相正弦交流输出,许多实际装置中通常采用经典的三相逆变器结构,如图2所示。这是由三个基本桥臂组成的三相桥式逆变器,其控制方式一般采用双极性方式,A、B、C相通常公用一个三角载波,三相调制信号依次相差120°,各相功率开关的控制规律相同。

继续阅读
几种单片机RAM测试故障方法

在各种单片机应用系统中,芯片存储器的正常与否直接关系到该系统的正常工作。为了提高系统的可靠性,对系统的可靠性进行测试是十分必要的。通过测试可以有效地发现并解决因存储器发生故障对系统带来的破坏问题。本文针对性地介绍了几种常用的单片机系统RAM测试方法,并在其基础上提出了一种基于种子和逐位倒转的RAM故障测试方法。

NXP低功耗LPC1000系列突出优势

基于ARM Cortex-M3/M0的恩智浦LPC1000系列,是NXP目前最新的ARM 微控制器产品,其高达100MHz运行速度、紧凑的尺寸、高能效与高性能使它特别适合SoC、ASSP和独立微控制器中的电源管理任务,潜在市场包括电池供电的消费电子设备、高级电子仪表、安检系统、便携式医疗设备、电机控制、智能卡、无线通信等领域。据相关第三方发布的2008年统计报告,中国大陆上述市场规模已超过6亿美元,未来亦有很大增长潜力。 恩智浦最新主推产品 LPC1000系列产品线 图1

资深硬件工程师从五个方面谈产品设计

一个好的硬件工程师实际上就是一个项目经理,你需要从外界交流获取对自己设计的需求,然后汇总,分析成具体的硬件实现。还要跟众多的芯片和方案供应商联系,从中挑选出合适的方案,当原理图完成后,你需要组织同事来进行配合评审和检查,还要和CAD工程师一起工作来完成PCB的设计。与此同时,要准备好BOM清单,开始采购和准备物料,联系加工厂家完成板的贴装。”

单片机到嵌入式之路3:苦逼的CPU

单片机是单核的,所以在做多线程问题的时候,我们要考虑的太多。但是大部分人都会让单片机一直工作,比如while死循环,然后就抱怨单片机太简单了,只能点灯,其它的事情就不行了。

单片机到嵌入式之路2:单片机部分

几乎很多从事控制代码编写的工程师,第一次接触的控制类项目都是单片机,不论是在学校还是工作了。有了单片机基础,学习其他的单片机和嵌入式都相对要容易些。

精彩活动