Schéma harmonického řízení UPS s vysokým výkonem

V jakých oblastech se široce používají zdroje UPS?
Zařízení napájecího systému UPS je prvním typem informačního zařízení, které se používá hlavně v bezpečnostní ochraně počítačových informačních systémů, komunikačních systémů, center mobilních datových sítí atd. V odvětví velkých dat, průmyslu velkých dat, silniční dopravě, finančním průmyslu řetězec, řetězec leteckého průmyslu atd. Jako důležité periferní zařízení počítačového informačního systému, komunikačního systému a centra datové sítě hraje nepřerušitelný zdroj napájení velmi důležitou roli při ochraně počítačových dat, zajišťuje stabilitu napětí a frekvence elektrické sítě, zlepšuje kvalitu elektrické sítě a předcházení tomu, aby okamžitý výpadek napájení a neočekávaný výpadek napájení způsobily škody uživatelům.role.
Druhý typ zařízení průmyslového napájecího systému UPS se používá hlavně v oblasti elektrické energie, oceli, neželezných kovů, uhlí, petrochemie, stavebnictví, lékařství, automobilového, potravinářského, vojenského a dalších oborů v průmyslu průmyslových energetických zařízení. , zajišťující, že všechna zařízení pro automatizaci napájení průmyslového systému, vzdálená Spolehlivost napájení průmyslové automatizace pro zařízení nepřerušitelného napájení střídavým a stejnosměrným proudem, jako je zařízení výkonného systému, připojení vysokonapěťového jističe, ochrana relé, automatická zařízení a signální zařízení.Průmyslové nepřerušitelné napájecí zdroje jsou špičkovými produkty mezi nepřerušitelnými napájecími zdroji.Zahrnuje technologii výkonové elektroniky pro přeměnu energie s vysokým výkonem (možná na úrovni megawattů), digitální řídicí systém, technologii redundance řady AC, technologii aktivního potlačení pulzního proudu, technologii výroby vysoce výkonných produktů atd. Je zřejmé, že běžné dodavatelské společnosti nemohou vstoupit toto odvětví.Pouze společnosti s vysoce výkonnou technologií výkonové elektroniky a řadou vývojových, výrobních a servisních schopností a nashromážděnými odpovídajícími zkušenostmi z průmyslové výroby a aplikací mohou odvést dobrou práci při navrhování průmyslových systémů nepřerušitelného napájení , Výroba a prodej trhu služby.

img

 

V současné době existují čtyři schémata pro potlačení harmonického proudu na vstupu UPS ve velkém měřítku
plán 1.
6-pulzní UPS+aktivní filtr vyšších harmonických, vstupní proud vyšších harmonických <5% (jmenovitá zátěž), ​​vstupní účiník 0,95.Toto uspořádání činí vstupní indikátor velmi dobrým, ale jeho technologie je nevyzrálá a existují problémy jako kompenzace chyb, překompenzace atd., které způsobují například falešné vypnutí nebo poškození hlavního vstupního spínače.Závady technologie aktivního harmonického filtru THM jsou běžné
a) Existuje problém „falešné kompenzace“: protože rychlost odezvy kompenzace přesahuje 40 ms, existuje potenciální bezpečnostní riziko „falešné kompenzace“.Například při provádění operací řezání/uvádění do provozu na vstupním napájecím zdroji nebo při provádění náročných operací řezání/uvádění do provozu na vstupní a výstupní straně vstupu UPS je snadné způsobit „kompenzaci odchylky“.Světlo se rozsvítilo a způsobilo „náhlou změnu“ harmonického proudu na vstupu UPS.Když je to vážnější, způsobí to „falešné vypnutí“ vstupního spínače UPS.
b) Nízká spolehlivost: U zdroje nepřerušitelného napájení se 6 pulsy + aktivní filtr je poruchovost vysoká, protože napájecí elektronka jeho usměrňovače a měniče je IGBT elektronka.Naopak pro 12pulzní + pasivní filtrační UPS jsou v jejích filtrech použity vysoce spolehlivé tlumivky a kondenzátory.
c) Snížení účinnosti systému a zvýšení provozních nákladů: účinnost systému aktivních filtrů je asi 93 %.V paralelním připojení 400 KVA UPS, za podmínky plného nabití a 33% kompenzace vstupního harmonického proudu vyššího řádu, pokud je poplatek za elektřinu placen ve výši 0,8 juanů za KW*h=, provozní náklady zaplacené do jednoho roku jsou následující
400KVA*0,07/3=9,3KVA;roční spotřeba elektřiny je 65407KW.Hr a zvýšený poplatek za elektřinu je 65407X0,8 juanů=52 000 juanů.
d) Přidání aktivního filtru je extrémně nákladné: jmenovitý vstupní proud aktivního filtru 200 kVA UPS je 303 ampér;
Odhad harmonického proudu: 0,33*303A=100A,
Pokud je obsah vstupního harmonického proudu menší než 5 %, kompenzační proud musí být vypočten jako minimálně: 100A;
Aktuální konfigurace: Sada 100 ampérových aktivních filtrů.Podle současného odhadu 1500-2000 juanů za ampér se celkové náklady zvýší o 150 000-200 000 juanů a náklady na 6pulzní 200KVA UPS se zvýší asi o 60%-80%.
Scénář 2
Přijměte 6pulzní nepřerušitelné napájení + filtr 5. harmonické.Pokud je usměrňovač zdroje nepřerušitelného napájení třífázový plně řízený můstkový 6-pulsní usměrňovač, harmonické generované usměrňovačem tvoří téměř 25-33 % všech harmonických a po přidání filtru 5. harmonické jsou harmonické snížena pod 10 %.Vstupní účiník je 0,9, což může částečně snížit poškození harmonického proudu do elektrické sítě.Při této konfiguraci jsou harmonické vstupní proudy stále relativně velké a je požadováno, aby poměr výkonu generátoru byl větší než 1:2 a existuje skryté nebezpečí abnormálního zvýšení výkonu generátoru.
Možnost 3
Falešné 12-pulzní schéma využívající fázově posouvající transformátor + 6-pulzní usměrňovač se skládá ze dvou 6-pulzních usměrňovačů:
a) Standardní 6-pulzní usměrňovač
b) Fázově posunutý 30stupňový transformátor + 6pulzní usměrňovač
Nakonfigurovaný falešný 12-pulzní usměrňovač UPS.Na povrchu se harmonické složky vstupního proudu při plné zátěži zdají být 10 %.Tato konfigurace má závažný jediný bod selhání.Při výpadku nepřerušitelného zdroje napájení prudce vzroste vstupní harmonický proud systému, což vážně ohrožuje bezpečnost napájecího systému.
Hlavní nevýhody:
1).Řezání rohů a materiálů původního zařízení, chybí celá sada zařízení.
2).Pokud dojde k poruše usměrňovače UPS, bude přeměněn na 6pulzní UPS a obsah harmonických se prudce zvýší.
3).A řízení stejnosměrné sběrnice je systém řízení s otevřenou smyčkou.Sdílení vstupního proudu nemůže být příliš dobré.Harmonický proud při nízké zátěži bude stále velmi velký.
4).Rozšíření systému bude extrémně obtížné
5).Instalovaný transformátor s fázovým posunem není původní produkt a shoda s původním systémem nebude příliš dobrá.
6).Podlahová plocha bude poměrně velká
7).Výkon je 12-15%, což není tak dobré jako u 12pulzní UPS.
Možnost 4
Přijměte 12pulzní nepřerušitelné napájení + harmonický filtr 11 řádu.Pokud je usměrňovač nepřerušitelného napájení třífázový plně řízený můstkový 12-pulzní usměrňovač, po přidání harmonického filtru 11. řádu jej lze snížit pod 4,5 %, což může v podstatě zcela eliminovat poškození harmonických. aktuální obsah do elektrické sítě a poměr ceny je Zdrojový filtr je mnohem nižší.
Je použit 12pulzní UPS + filtr 11. harmonické, harmonická vstupní proud je 4,5 % (jmenovitá zátěž) a vstupní účiník je 0,95.Tento typ konfigurace je kompletním a spolehlivým řešením pro průmysl napájení UPS a vyžaduje objem generátoru 1:1,4.
Na základě výše uvedené analýzy se v praxi doporučuje schéma eliminace harmonických 12pulzního usměrňovače + harmonického filtru 11. řádu s dobrým výkonem, vysokou spolehlivostí, stabilním a spolehlivým výkonem a dobrou nákladovou výkonností.


Čas odeslání: 13. dubna 2023