专利名称：Ups系统及其在eco模式下为非线性负载供电的方法
技术领域：
本发明涉及电カ电子技木，更具体地说，涉及ー种UPS系统及其在ECO模式下为非线性负载供电的方法。
背景技术：
UPS (Uninterruptible Power Supply,不间断电源)的 ECO (Economy,经济)模式是ー种经济省电模式，很符合现代广泛提倡的低碳、緑色、节能的理念。在ECO模式下，当旁路正常吋，UPS通过旁路模块向负载供电，逆变器待机。但传统的ECO模式，逆变器长期处于待机状态，只有旁路模块掉电或者异常，系统才会切到逆变供电状态，而如果UPS系统后端的负载是非线性负载，则旁路模块供电时就会产生阶谐波，污染电网，甚至引起局部电网异常。
发明内容
本发明要解决的技术问题在干，针对现有技术的上述UPS系统仅通过旁路模块为非线性负载供电时会产生阶谐波、污染电网的缺陷，提供ー种能克服上述缺陷的UPS系统。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是构造ー种UPS系统，用于在ECO模式下为非线性负载供电，该UPS系统包括旁路模块和至少ー个功率模块，所述功率模块包括相连的整流器和逆变器，在旁路正常时，所述旁路模块和所述至少一个功率模块同时为所述非线性负载供电，且所述旁路模块为所述非线性负载提供基波电流，所述至少一个功率模块为所述非线性负载提供谐波电流。在本发明所述的UPS系统中，所述UPS系统还包括第一控制板和至少ー个第二控制板，其中，
第一控制板，用于计算每相电流的各阶谐波电流；
第二控制板，用于根据所计算的每相电流的各阶谐波电流控制相应逆变器的开关管，以使所述逆变器输出相应的谐波电流。在本发明所述的UPS系统中，所述UPS系统还包括
设置在输出功率线上的电流传感器，所述电流传感器用于检测三相负载电流；
所述第一控制板包括
锁相环，用于计算旁路输入电压的基波相位角；
傅里叶变换单元，用于根据锁相环所计算的基波相位角和电流传感器所检测的三相负载电流计算出姆相负载电流的各阶谐波电流；
所述第二控制板包括
总加法器，用于分别将每相中的各阶谐波电流相加，以得到每ー相的总谐波电流；
调节器，用于分别根据每ー相的总谐波电流控制逆变器的开关管，以使逆变器输出相应的谐波电流。 在本发明所述的UPS系统中，所述UPS系统还包括设置在旁路功率线上的电流传感器，所述电流传感器用于检测三相旁路电流；
所述第一控制板包括
锁相环，用于计算旁路输入电压的基波相位角；
傅里叶变换单元，用于根据锁相环所计算的基波相位角和电流传感器所检测的三相旁路电流计算出每相旁路电流的各阶谐波分量，且每阶谐波分量包括有功分量幅值、无功分量幅值、有功分量相位和无功分量相位；
该功率模块包括多个无差调节单元，每个无差调节单元均对应于其中一相的其中ー阶谐波，且每个无差调节单元每个无差调节单元结构相同；
所述无差调节单元包括有功幅值积分器、无功幅值积分器、第一反相器、第二反相器、 第一乘法器、第二乘法器和加法器，所述有功幅值积分器的给定端为零，所述有功幅值积分器的反馈端为有功分量幅值与功率模块的个数的商，所述有功幅值积分器的输出端连接第一反相器的输入端，第一反相器的输出端连接第一乘法器的第一输入端，第一乘法器的第ニ输入端为傅里叶变换单元所计算的有功分量相位；所述无功幅值积分器的给定端为零，所述无功幅值积分器的反馈端为无功分量幅值与功率模块的个数的商，所述无功幅值积分器的输出端连接第二反相器的输入端，第二反相器的输出端连接第二乘法器的第一输入端，第二乘法器的第二输入端为傅里叶变换单元所计算的无功分量相位，所述加法器的两输入端分别连接第一乘法器的输出端和第二乘法器的输出端，且所述加法器输出需补偿的该相该阶谐波电流的瞬时值；
所述第二控制板还包括
总加法器，用于分别将每相中各阶的无差调节单元输出的各阶谐波电流的瞬时值相カロ，以得到每ー相的总谐波电流的瞬时值；
调节器，用于分别根据每ー相的总谐波电流的瞬时值控制逆变器的开关管，以使逆变器输出相应的谐波电流。在本发明所述的UPS系统中，所述第一控制板设置在所述旁路模块中，所述第二控制板设置在相应功率模块中。在本发明所述的UPS系统中，所述第一控制板、所述第二控制板均设置在相应功率模块中。本发明还构造ー种UPS系统在ECO模式下为非线性负载供电的方法，该UPS系统包括旁路模块和至少ー个功率模块，在旁路正常吋，旁路模块和至少ー个功率模块同时为非线性负载供电，且所述旁路模块为所述非线性负载提供基波电流，所述至少ー个功率模块为所述非线性负载提供谐波电流。在本发明所述的UPS系统在ECO模式下为非线性负载供电的方法中，所述至少一个功率模块为所述非线性负载提供谐波电流的步骤包括
使用锁相环计算旁路输入电压的基波相位角；
根据锁相环所计算的相位角和设置在输出功率线路上的电流传感器所检测的三相负载电流计算出姆相负载电流的各阶谐波电流；
分别将每相中各阶谐波电流相加，以得到每ー相的总谐波电流；
分别根据每ー相的总谐波电流控制逆变器的开关管，以使逆变器输出相应的谐波电流。
在本发明所述的UPS系统在ECO模式下为非线性负载供电的方法中，所述至少一个功率模块为所述非线性负载提供谐波电流的步骤包括
使用锁相环计算旁路输入电压的基波相位角；
根据锁相环所计算的基波相位角和设置在旁路功率线上的电流传感器所检测的三相旁路电流计算出每相旁路电流的各阶谐波分量，且每阶谐波分量包括有功分量幅值、无功分量幅值、有功分量相位和无功分量相位；
在每相每阶中，根据给定的零值对所反馈的对应相对应阶的谐波的有功分量幅值与功率模块的个数的商进行积分，并对积分结果取反，再将取反后的谐波的有功分量幅值与对应相对应阶的谐波的有功分量相位相乘，得到对应相对应阶的谐波电流的瞬时值的有功分量；根据给定的零值对反馈的对应相对应阶的谐波无功分量幅值与功率模块的个数的商进行积分，并对积分结果取反，再将取反后的谐波的无功分量幅值与对应相对应阶的谐波的 无功分量相位相乘，得到对应相对应阶的谐波电流的瞬时值的无功分量；最后将对应相对应阶的谐波电流的瞬时值的有功分量与无功分量相加得到对应相对应阶需补偿的谐波电流的瞬时值；
分别将每相中各阶谐波电流的瞬时值相加，以得到每ー相的总谐波电流的瞬时值；
根据每ー相中的总谐波电流的瞬时值控制逆变器的开关管，以使逆变器输出相应的谐波电流。实施本发明的技术方案，在ECO模式下，在旁路正常时，由于同时通过旁路模块和功率模块为非线性负载供电，且旁路模块为非线性负载提供基波电流，功率模块为非线性负载提供谐波电流，基波电流和谐波电流相加即为非线性负载所需要的电流，因此，对电网而言非线性负载不会产生谐波，从而避免了电网污染。
下面将结合附图及实施例对本发明作进ー步说明，附图中
图I是本发明UPS系统实施例一的逻辑 图2是本发明UPS系统中的一部分的实施例ニ的逻辑 图3是本发明UPS系统中的一部分的实施例三的逻辑 图4是本发明UPS系统实施例四的逻辑 图5是本发明的UPS系统在ECO模式下为非线性负载供电实施ニ的方法；
图6是本发明的UPS系统在ECO模式下为非线性负载供电实施三的方法。
具体实施例方式如图I所示，在本发明的UPS系统实施例一的逻辑图中，该UPS系统包括旁路模块100和功率模块200，其中，旁路模块100包括用于开启或关闭旁路的旁路开关101，功率模块200包括依次相连的整流器201、逆变器202及用于开启或关闭该功率模块的逆变开关203。在旁路正常时，旁路模块100和功率模块200同时为非线性负载供电，即，此时旁路模块100中旁路开关101和功率模块200中的逆变开关203同时闭合，则旁路模块100可从三相旁路输入电压Vbpa、Vbpb、Vbpc取电，功率模块200可从三相整流输入电压Vma、Vmb、Vmc取电，以使旁路模块100和功率模块200同时为非线性负载供电。而且，旁路模块100为非线性负载提供基波电流。功率模块200为非线性负载提供谐波电流。旁路模块100所提供的基波电流与功率模块200所提供的谐波电流相加后即为非线性负载所需要的电流。此时，在处于旁路模式的该UPS系统中，整流器201只需要很小的基波电流，用于维持母线电压的稳定，逆变器202工作在电流源模式。实施该技术方案，该UPS系统在ECO模式下，当旁路正常时，由于该UPS系统同时通过旁路模块和功率模块为非线性负载供电，且旁路模块为非线性负载提供基波电流，功率模块为非线性负载提供谐波电流，基波电流和谐波电流相加即为非线性负载所需要的电流，因此，对电网而言非线性负载不会产生谐波，从而避免了电网污染。在上述实施例中，优选地，UPS系统还包括第一控制板和至少ー个第二控制板，其中，第一控制板用于计算每相电流的各阶谐波电流；第二控制板用于根据所计算的每相电流的各阶谐波电流控制相应逆变器的开关管，以使所述逆变器输出相应的谐波电流，从而使至少ー个功率模块为非线性负载提供谐波电流。图2是本发明UPS系统实施例ニ的逻辑图，该UPS系统除包括图I所示旁路模块100中的旁路开关101及功率模块200中的整流器201、逆变器202和逆变开关203タト，该UPS系统还包括设置在输出功率线上的电流传感器(未示出)、锁相环(PLU102、傅里叶变换单元(DFT) 103、总加法器204和调节器(未示出)，其中，该设置在输出功率线上的电流传感器用于检测三相负载电流。该调节器与逆变器连接，用于控制逆变器的开关管。电流传感器可为电流互感器或霍尔元件。锁相环102和傅里叶变换单元103可设置在第一控制板上，总加法器204和调节器可设置在第二控制板上。第一控制板优选设置在旁路模块中，第二控制板优选设置在功率模块中。应当说明的是，以上只是本发明的一个实施例，并不用于限制本发明的范围，第一控制板和第二控制板均可设置在功率模块中。在该UPS系统中，锁相环102用于计算旁路输入电压Vbpa、Vbpb > Vbpc的基波相位角Θ ;傅里叶变换单元103用于根据锁相环102所计算的基波相位角Θ和电流传感器所检测的三相负载电流ia、ib、ic计算出每相负载电流的各阶谐波电流，在该实施例中，仅计算每相负载电流的三次、五次、七次和九次谐波电流，当然，本发明并不限定所计算的谐波电流，根据谐波补偿的精度和设备的能力，也可计算出更高阶的谐波电流或更少阶的谐波电流；总加法器204用于分别将每相输出电流的各阶谐波电流相加，分别得到每ー相的总谐波电流；调节器用于分别根据每ー相的总谐波电流控制逆变器202的开关管，以使逆变器输出相应的谐波电流。图3是本发明UPS系统的实施例三的逻辑图，该UPS系统除包括图I所示的旁路开 关101、整流器201、逆变器202、逆变开关203外，还包括设置在旁路功率线上的电流传感器(未示出)、锁相环(未示出，同图2中的锁相环)、傅里叶变换单元(未示出，同图2中的傅里叶变换单元)、多个无差调节单元206、206’、206”、206’ ’ ’、总加法器204和调节器205，而且，每个无差调节单元均对应于其中一相的其中ー阶谐波。与图2所示的实施例二相比，该实施例的UPS系统中的电流传感器是设置在旁路功率线上的，即用于检测三相旁路电流。而且，图2所示的实施例中的调节为开环调节，而本实施例中的调节为闭环调节，即设置了多个无差调节单元(下面将具体介绍其逻辑结构)。关于该开环和闭环的区别，主要是因为例如，假设负载所需的电流为10A，在图2所示的实施例ニ中，由于电流传感器是设置在输出功率线上的，所以其检测的是三相负载电流，即检测到10A，而图2所示的开环调节是根据该检测到的IOA的电流进行的，开环调节后，功率模块中的逆变器也就输出IOA的电流，刚好满足负载的需求。同样假设负载所需的电流为10A，在图3所示的实施例三中，由于电流传感器是设置在旁路功率线上的，所以其检测的是三相旁路电流，假设检测到电流值为5A，所以希望功率模块能提供的电流值为10A-5A=5A。而图3所示的闭环调节是根据该检测到的5A的电流进行的，闭环调节后，功率模块中的逆变器也就输出50A的电流，也刚好满足负载的需求。所以，电流传感器设置的地方不同，其使用的调节方式也不一样。其中，电流传感器可为电流互感器或霍尔元件。锁相环和傅里叶变换单元可设置在第一控制板上，多个无差调节单元206、206’、206”、206’ ’ ’、总加法器204和调节器205可设置在第二控制板上，且第一控制板优选设置在旁路模块中，第二控制板优选设置在功率模块中。同样需要说明的是，以上只是本发明的一个实施例，并不用于限制本发明的范围，第一控制板和第二控制板可全部设置在相应的功率模块中。另外，还应当说明的是，图3仅示出了其中一相中的三次、五次、七次、九次的谐波补偿方案，其中，无差调节单元206用于计算需补偿的该相的三次谐波电流的瞬时值，无差调节单元206’用于计算需补偿的该相的五次谐波电流的瞬时值，无差调节单元206”用于计算需补偿的该相的七次 谐波电流的瞬时值，无差调节单元206’ ’ ’用于计算需补偿的该相的九次谐波电流的瞬时值。应当理解，其它两相的三次、五次、七次、九次的谐波补偿方案与之类似，在此不做说明。在该UPS系统中，锁相环用于计算旁路输入电压的基波相位角；傅里叶变换单元用于根据锁相环所计算的基波相位角和电流传感器所检测的三相电流计算出每相旁路电流的各阶谐波分量，且每阶谐波分量包括有功分量幅值Iaporderx (x=3，5，7，9)、无功分量幅值Iaqorderx(x=3, 5, 7, 9)、有功分量相位 cos (χ θ ) (χ=3, 5, 7, 9)和无功分量相位 sin(x Θ )(x=3, 5，7，9)。下面以无差调节单元206为例说明无差调节单元的逻辑结构，应理解，其它无差调节单元206’、206”、206’ ’ ’与无差调节单元206的逻辑结构相同，在此不做赘述。无差调节单元206包括有功幅值积分器2061、无功幅值积分器2062、第一反相器2063、第二反相器2064、第一乘法器2065、第二乘法器2066和加法器2067。其中，有功幅值积分器2061的给定端为零，有功幅值积分器2061的反馈端为傅里叶变换单元所计算的谐波有功分量幅值Iaporder3,有功幅值积分器2061的输出端连接第一反相器2063的输入端,第一反相器2063的输出端连接第一乘法器2065的第一输入端,第一乘法器2065的第二输入端为傅里叶变换单元所计算的有功分量相位cos3 Θ。无功幅值积分器2062的给定端为零，无功幅值积分器2062的反馈端为傅里叶变换单元所计算的谐波无功分量幅值Iaqorderf，无功幅值积分器2062的输出端连接第二反相器2064的输入端，第二反相器2064的输出端连接第二乘法器2066的第一输入端，第二乘法器2066的第二输入端为傅里叶变换单元所计算的无功分量相位sin3 Θ，加法器2067的两输入端分别连接第一乘法器2065的输出端和第二乘法器2066的输出端，且加法器2067输出需补偿的该相3阶谐波电流的瞬时值Iahorder3。该无差调节单元206就这样计算出了三次谐波电流的瞬时值Iahorder3。同样地，无差调节单元206’、206”、206’’’也分别计算出了需补偿的五次、七次、九次谐波电流的瞬时值Iahorder5、Iahorder7、Iahorder9。然后，总加法器204分别将姆相中各阶的无差调节单元206、206’、206”、206’ ’ ’输出的各阶谐波电流的瞬时值相加Iahorder3、Iahorder5、Iahorder7、Iahorder9 ;调节器205用于分别根据姆相中的相加后的各阶谐波电流的瞬时值控制逆变器的开关管，以使逆变器输出相应的谐波电流。实施该技术方案，通过对每相每阶的谐波电流的有功分量和无功分量均引入积分器，因此，相比图2所示的UPS系统，能更准确地实现无差补偿谐波。上面实施例都是以UPS系统中只含有一个功率模块为例进行说明的，本发明的UPS系统中还可包括两个及两个以上的功率模块，此时，两个及两个以上的功率模块共同为非线性负载提供谐波电流，即每个功率模块平均分担非线性负载的谐波电流。例如，如图4所示，该UPS系统包括旁路模块100和三个功率模块200、200’、200”。在该实施例中，第一控制板设置在旁路模块中，每个功率模块中都设置有ー个第二控制板。且旁路模块100的第一控制板与功率模块200、200’、200”对应的第二控制板之间通过通讯总线连接。在该UPS系统中，若功率模块有多个，则在图3中的多个无差调节单元中，下面仅以无差调节单元206为例进行说明，此时，有功幅值积分器2061的反馈端的值不再是三次谐波有功分量幅值Iaporder3，而应该是三次谐波有功分量幅值Iaporder3与功率模块个数(例如图4所示3个)的商，即(Iaporderf) /3 ;同样地，无功幅值积分器2062反馈端的值也不再是三次谐波无功分量幅值Iaqorder3,而应是三次谐波无功分量幅值Iaqorder3与功率模块个数(例如图4所示3个)的商，即(Iaqorderf) /3。其它的元器件无变化，在此不做赘述。在本发明的UPS系统为非线性负载供电的方法的实施例一中，该方法为在旁路正常时，旁路模块和至少ー个功率模块同时为非线性负载供电，且所述旁路模块为所述非线性负载提供基波电流，所述至少一个功率模块为所述非线性负载提供谐波电流。在图5所示的本发明的UPS系统在ECO模式下为非线性负载供电的方法的实施例ニ中，该方法为在旁路正常时，旁路模块和至少ー个功率模块同时为非线性负载供电，且所述旁路模块为所述非线性负载提供基波电流，所述至少一个功率模块为所述非线性负载提供谐波电流。其中，结合图2，至少ー个功率模块为所述非线性负载提供谐波电流的步骤包括
步骤S101.使用锁相环计算旁路输入电压的基波相位角；
步骤S102.根据锁相环所计算的相位角和设置在输出功率线路上的电流传感器所检测的三相负载电流计算出姆相负载电流的各阶谐波电流；
步骤S103.分别将每相中各阶谐波电流相加，以得到每ー相的总谐波电流；
步骤S104.分别根据每ー相的总谐波电流控制逆变器的开关管，以使逆变器输出相应的谐波电流。在图6所示的本发明的UPS系统在ECO模式下为非线性负载供电的方法的实施例三中，该方法为在旁路正常时，旁路模块和功率模块同时为非线性负载供电，且所述旁路模块为所述非线性负载提供基波电流，功率模块为所述非线性负载提供谐波电流。其中，结合图3，一个功率模块为所述非线性负载提供谐波电流的步骤包括
步骤S201.使用锁相环计算旁路输入电压的基波相位角；
步骤S202.根据锁相环所计算的基波相位角和设置在旁路功率线上的电流传感器所检测的三相旁路电流计算出每相旁路电流的各阶谐波分量，且每阶谐波分量包括有功分量幅值、无功分量幅值、有功分量相位和无功分量相位；
步骤S203.在每相每阶中，根据给定的零值对所反馈的对应相对应阶的谐波的有功分量幅值与功率模块的个数的商进行积分，并对积分结果取反，再将取反后的谐波的有功分量幅值与对应相对应阶的谐波的有功分量相位相乘，得到对应相对应阶的谐波电流的瞬时值的有功分量；根据给定的零值对反馈的对应相对应阶的谐波无功分量幅值与功率模块的个数的商进行积分，并对积分结果取反，再将取反后的谐波的无功分量幅值与对应相对应阶的谐波的无功分量相位相乘，得到对应相对应阶的谐波电流的瞬时值的无功分量；最后将对应相对应阶的谐波电流的瞬时值的有功分量与无功分量相加得到对应相对应阶需补偿的谐波电流的瞬时值；
步骤S204.分别将每相中各阶谐波电流的瞬时值相加，以得到每ー相的总谐波电流的瞬时值；
步骤S205.根据每ー相中的总谐波电流的瞬时值控制逆变器的开关管，以使逆变器输出相应的谐波电流。 关于图6所示的实施例三，还应当说明的是，当功率模块只有一个时，步骤S203中的“根据给定的零值对所反馈的对应相对应阶的谐波的有功分量幅值与功率模块的个数的商进行积分”其实就是“根据给定的零值对所反馈的对应相对应阶的谐波的有功分量幅值进行积分”。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
权利要求
1.一种UPS系统，用于在ECO模式下为非线性负载供电，该UPS系统包括旁路模块和至少一个功率模块，所述功率模块包括相连的整流器和逆变器，其特征在于，在旁路正常时，所述旁路模块和所述至少一个功率模块同时为所述非线性负载供电，且所述旁路模块为所述非线性负载提供基波电流，所述至少一个功率模块为所述非线性负载提供谐波电流。
2.根据权利要求I所述的UPS系统，其特征在于，所述UPS系统还包括第一控制板和至少一个第二控制板，其中， 第一控制板，用于计算每相电流的各阶谐波电流； 第二控制板，用于根据所计算的每相电流的各阶谐波电流控制相应逆变器的开关管，以使所述逆变器输出相应的谐波电流。
3.根据权利要求2所述的UPS系统，其特征在于，所述UPS系统还包括设置在输出功率线上的电流传感器，所述电流传感器用于检测三相负载电流； 所述第一控制板包括 锁相环，用于计算旁路输入电压的基波相位角； 傅里叶变换单元，用于根据锁相环所计算的基波相位角和电流传感器所检测的三相负载电流计算出每相负载电流的各阶谐波电流； 所述第二控制板包括 总加法器，用于分别将每相中的各阶谐波电流相加，以得到每一相的总谐波电流； 调节器，用于分别根据每一相的总谐波电流控制逆变器的开关管，以使逆变器输出相应的谐波电流。
4.根据权利要求2所述的UPS系统，其特征在于，所述UPS系统还包括设置在旁路功率线上的电流传感器，所述电流传感器用于检测三相旁路电流； 所述第一控制板包括 锁相环，用于计算旁路输入电压的基波相位角； 傅里叶变换单元，用于根据锁相环所计算的基波相位角和电流传感器所检测的三相旁路电流计算出每相旁路电流的各阶谐波分量，且每阶谐波分量包括有功分量幅值、无功分量幅值、有功分量相位和无功分量相位； 该功率模块包括多个无差调节单元，每个无差调节单元均对应于其中一相的其中一阶谐波，且每个无差调节单元每个无差调节单元结构相同； 所述无差调节单元包括有功幅值积分器、无功幅值积分器、第一反相器、第二反相器、第一乘法器、第二乘法器和加法器，所述有功幅值积分器的给定端为零，所述有功幅值积分器的反馈端为有功分量幅值与功率模块的个数的商，所述有功幅值积分器的输出端连接第一反相器的输入端，第一反相器的输出端连接第一乘法器的第一输入端，第一乘法器的第二输入端为傅里叶变换单元所计算的有功分量相位；所述无功幅值积分器的给定端为零，所述无功幅值积分器的反馈端为无功分量幅值与功率模块的个数的商，所述无功幅值积分器的输出端连接第二反相器的输入端，第二反相器的输出端连接第二乘法器的第一输入端，第二乘法器的第二输入端为傅里叶变换单元所计算的无功分量相位，所述加法器的两输入端分别连接第一乘法器的输出端和第二乘法器的输出端，且所述加法器输出需补偿的该相该阶谐波电流的瞬时值； 所述第二控制板包括总加法器，用于分别将每相中各阶的无差调节单元输出的各阶谐波电流的瞬时值相力口，以得到每一相的总谐波电流的瞬时值； 调节器，用于分别根据每一相的总谐波电流的瞬时值控制逆变器的开关管，以使逆变器输出相应的谐波电流。
5.根据权利要求2-4任一项所述的UPS系统，其特征在于，所述第一控制板设置在所述旁路模块中，所述第二控制板设置在相应功率模块中。
6.根据权利要求2-4任一项所述的UPS系统，其特征在于，所述第一控制板、所述第二控制板均设置在相应功率模块中。
7.—种UPS系统在ECO模式下为非线性负载供电的方法，该UPS系统包括旁路模块和至少一个功率模块，其特征在于，在旁路正常时，旁路模块和至少一个功率模块同时为非线性负载供电，且所述旁路模块为所述非线性负载提供基波电流，所述至少一个功率模块为所述非线性负载提供谐波电流。
8.根据权利要求7所述的UPS系统在ECO模式下为非线性负载供电的方法，其特征在于，所述至少一个功率模块为所述非线性负载提供谐波电流的步骤包括 使用锁相环计算旁路输入电压的基波相位角； 根据锁相环所计算的相位角和设置在输出功率线路上的电流传感器所检测的三相负载电流计算出每相负载电流的各阶谐波电流； 分别将每相中各阶谐波电流相加，以得到每一相的总谐波电流； 分别根据每一相的总谐波电流控制逆变器的开关管，以使逆变器输出相应的谐波电流。
9.根据权利要求7所述的UPS系统在ECO模式下为非线性负载供电的方法，其特征在于，所述至少一个功率模块为所述非线性负载提供谐波电流的步骤包括 使用锁相环计算旁路输入电压的基波相位角； 根据锁相环所计算的基波相位角和设置在旁路功率线上的电流传感器所检测的三相旁路电流计算出每相旁路电流的各阶谐波分量，且每阶谐波分量包括有功分量幅值、无功分量幅值、有功分量相位和无功分量相位； 在每相每阶中，根据给定的零值对所反馈的对应相对应阶的谐波的有功分量幅值与功率模块的个数的商进行积分，并对积分结果取反，再将取反后的谐波的有功分量幅值与对应相对应阶的谐波的有功分量相位相乘，得到对应相对应阶的谐波电流的瞬时值的有功分量；根据给定的零值对反馈的对应相对应阶的谐波无功分量幅值与功率模块的个数的商进行积分，并对积分结果取反，再将取反后的谐波的无功分量幅值与对应相对应阶的谐波的无功分量相位相乘，得到对应相对应阶的谐波电流的瞬时值的无功分量；最后将对应相对应阶的谐波电流的瞬时值的有功分量与无功分量相加得到对应相对应阶需补偿的谐波电流的瞬时值； 分别将每相中各阶谐波电流的瞬时值相加，以得到每一相的总谐波电流的瞬时值； 根据每一相中的总谐波电流的瞬时值控制逆变器的开关管，以使逆变器输出相应的谐波电流。
全文摘要
本发明涉及一种UPS系统及其在ECO模式下为非线性负载供电的方法，该UPS系统用于为非线性负载供电，该UPS系统包括旁路模块和至少一个功率模块，功率模块包括相连的整流器和逆变器，在旁路正常时，旁路模块和至少一个功率模块同时为非线性负载供电，且旁路模块为非线性负载提供基波电流，至少一个功率模块为非线性负载提供谐波电流。实施本发明的技术方案，在ECO模式下，当旁路正常时，由于同时通过旁路模块和功率模块为非线性负载供电，且旁路模块为非线性负载提供基波电流，功率模块为非线性负载提供谐波电流，基波电流和谐波电流相加即为非线性负载所需要的电流，因此，对电网而言非线性负载不会产生谐波，从而避免了电网污染。
文档编号H02J7/00GK102856935SQ20111017888
公开日2013年1月2日 申请日期2011年6月29日 优先权日2011年6月29日
发明者万学维 申请人:力博特公司