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APCUPS電源并機(jī)邏輯控制板的功能
APCUPS并機(jī)邏輯控制板的功能
1、并機(jī)邏輯控制板的功能
當(dāng)容量相同的APCUPS直接并機(jī)運行時，必須在所并各UPS中設(shè)置具有通信和調(diào)控功能的邏輯控制電路，即在并機(jī)時單獨在每臺機(jī)器中設(shè)置一塊具有此功能的控制板，并用通信線將兩者連接起來。有的機(jī)器的主機(jī)板上已預(yù)先配置了這個功能，并機(jī)時只要用通信線將兩者連接起來即可。并機(jī)邏輯控制板完成以下4種調(diào)控功能。
利用分別位于兩臺UPS單機(jī)中的并機(jī)邏輯控制板之間的頻率和相位比較調(diào)控母線獲得兩臺UPS之間頻率差和相位差比較信號，并據(jù)此從并機(jī)邏輯板上獲得對UPS逆變器執(zhí)行頻率和相位微調(diào)的控制命令，從而使得各臺UPS在同時同步跟蹤同一市電的過程中，將它們的逆變器輸出的相位差調(diào)整到最小。
利用分別位于各臺UPS單機(jī)中并機(jī)邏輯控制板之間的電流調(diào)控母線獲得各臺UPS輸出電流的不平衡信號，并據(jù)此從并機(jī)邏輯板上獲得對各臺UPS逆變器的輸出電壓幅值進(jìn)行微調(diào)的控制信號，從而將各臺UPS輸出電壓幅度差值調(diào)整到最小。
利用位于并機(jī)邏輯控制板中的環(huán)流檢測電路，隨時檢測可能出現(xiàn)的環(huán)流的幅值大小和流動方向。如果該供電系統(tǒng)中的某臺UPS因故障而導(dǎo)致兩臺UPS之間環(huán)流異常增大時，在控制電路的管理下會自動將有故障的UPS從并機(jī)系統(tǒng)中脫出，以確保UPS并機(jī)系統(tǒng)繼續(xù)向用戶提供高質(zhì)量的電源。
并機(jī)邏輯控制板擔(dān)負(fù)著收集并傳遞各臺UPS的運行模式和運行數(shù)據(jù)的任務(wù)，以保證整個并機(jī)系統(tǒng)始終自動地選擇最佳運行模式，在市電正常、市電掉電、負(fù)載過載、電池逆變和冗余的一臺UPS出現(xiàn)故障等各種狀態(tài)下，完成系統(tǒng)中各臺UPS工作狀態(tài)的協(xié)調(diào)，以及上面講到的并機(jī)工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。
2、并機(jī)控制柜的功能
當(dāng)系統(tǒng)是多機(jī)直接冗余并機(jī)時，就需要增加公共靜態(tài)旁路并機(jī)柜，采用并機(jī)柜的目的是為了解決采用分散交流旁路供電技術(shù)的多機(jī)冗余UPS配置方案中所出現(xiàn)的位于各個分散的交流旁路靜態(tài)開關(guān)不均流帶載的問題。它用另一個專門的系統(tǒng)靜態(tài)旁路并機(jī)控制柜來取代分散交流旁路供電通道。位于該系統(tǒng)旁路并機(jī)控制柜內(nèi)的并機(jī)邏輯板可利用其頻率母線調(diào)控電路和電流母線調(diào)控電路，使各臺UPS單機(jī)的逆變器輸出總是處于同相位、同頻率和均流向負(fù)載供電的良好運行狀態(tài)。當(dāng)UPS供電系統(tǒng)因故出現(xiàn)從逆變器電源供電轉(zhuǎn)交流旁路供電時，市電電源將通過位于并機(jī)控制柜中的一套集中的交流旁路靜態(tài)開關(guān)來向負(fù)載供電，而不會出現(xiàn)采用分散交流旁路供電技術(shù)的多機(jī)直接并機(jī)配置時所出現(xiàn)的由多套交流旁路靜態(tài)開關(guān)同時向負(fù)載供電而產(chǎn)生的不均流帶載問題。
此外，采用系統(tǒng)靜態(tài)旁路柜方案帶來的另一個好處是，我們可從它的顯示屏上同時讀取整個UPS供電系統(tǒng)和各臺UPS單機(jī)的所有運行參數(shù)，從而提高了系統(tǒng)的可維護(hù)性。并機(jī)控制柜的設(shè)置限制了直接并機(jī)冗余系統(tǒng)的擴(kuò)容功能，因為并機(jī)控制柜的集中靜態(tài)旁路開關(guān)的電流容量是根據(jù)系統(tǒng)容量量身制做的，當(dāng)系統(tǒng)需要擴(kuò)容時，必須重新更換新的并機(jī)控制柜，使擴(kuò)容工作變得很復(fù)雜。所以是否設(shè)置并機(jī)控制柜，要視所采用的UPS旁路通道的性能而定，主要看單臺UPS靜電旁路開關(guān)的電流容量和靜態(tài)阻抗情況。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入由各臺UPS的旁路并聯(lián)向負(fù)載供電的狀態(tài)時，其電流均衡度主要取決于旁路通道上的接點接觸電阻、連線電阻、可控硅器件的通態(tài)管壓降和動態(tài)體電阻等參數(shù)的差別，在滿載情況下，電流均衡度在5%~10%，輕載時不平衡度還要加大。如果靜電旁路開關(guān)的電流容量不夠大，那么多臺直接并機(jī)時就必須額外配置并機(jī)柜;如果靜電旁路開關(guān)的電流容量足夠大，例如是負(fù)載額定電流容量的5~10倍，則在5臺以上并聯(lián)時才需要配置并機(jī)控制柜。這樣，在大多數(shù)"1+1"和"2+1"并機(jī)時就可以不用公共靜態(tài)旁路并機(jī)柜，不僅可降低系統(tǒng)成本和節(jié)省機(jī)房空間，還為系統(tǒng)擴(kuò)容量帶來方便。
根據(jù)上面的介紹，我們可以總結(jié)出并聯(lián)冗余或"N+I"系統(tǒng)的優(yōu)缺點。
優(yōu)點:
1.由于在一個UPS模塊出現(xiàn)故障時有其他冗余容量可用，因此該方案的可用性要高于
"N"配置;
2.可根據(jù)電力需求的增長進(jìn)行擴(kuò)展。在同一裝置中可以同時配置多個單元模塊;
3.硬件的布置不僅設(shè)計概念簡單，而且成本低廉。
缺點:
4.兩個(或N+1個)模塊必須采用相同的設(shè)計、相同的制造商、相同的額定值以及相同的技術(shù)與配置;
5.UPS系統(tǒng)的上游與下游仍存在單故障點;
6.在UPS、電池或下游設(shè)備維護(hù)期間，負(fù)載處于無保護(hù)電源下(通常，這種情況每年至少會發(fā)生一次，而且往往會持續(xù)2~4h);
7.由于各個APCUPS設(shè)備的利用率均低于額定用量，因此運營效率較低;
8.所并各臺需要一個邏輯控制總線，以保證各臺同幅、同頻、統(tǒng)相，并完成冗余并機(jī)功能，因而存在單路徑故障點;
9.并機(jī)臺數(shù)增多時，大多數(shù)制造商都需要外部靜態(tài)開關(guān)和并機(jī)控制柜，否則系統(tǒng)轉(zhuǎn)旁路時，負(fù)載將分配不均，波動范圍高達(dá)15-20。這不僅增加了設(shè)備的成本，還使系統(tǒng)復(fù)雜化;
10.系統(tǒng)仍需要一個公共的外部維修旁路。
