รูปแบบการควบคุมฮาร์มอนิกของ UPS กำลังสูง

อุปกรณ์จ่ายไฟของ UPS ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านใด
อุปกรณ์ระบบจ่ายไฟของ UPS เป็นอุปกรณ์ข้อมูลประเภทแรก ส่วนใหญ่ใช้ในการรักษาความปลอดภัยของระบบข้อมูลคอมพิวเตอร์ ระบบสื่อสาร ศูนย์เครือข่ายข้อมูลมือถือ ฯลฯ ในอุตสาหกรรมข้อมูลขนาดใหญ่ อุตสาหกรรมข้อมูลขนาดใหญ่ การขนส่งทางถนน อุตสาหกรรมอุตสาหกรรมการเงิน ห่วงโซ่ ห่วงโซ่อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ฯลฯ ในฐานะที่เป็นอุปกรณ์ต่อพ่วงที่สำคัญของระบบข้อมูลคอมพิวเตอร์ ระบบการสื่อสาร และศูนย์เครือข่ายข้อมูล เครื่องสำรองไฟมีบทบาทสำคัญในการปกป้องข้อมูลคอมพิวเตอร์ ทำให้มั่นใจได้ถึงเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าและความถี่ของโครงข่ายไฟฟ้า ปรับปรุง คุณภาพของโครงข่ายไฟฟ้า และป้องกันไฟฟ้าดับทันทีและไฟฟ้าดับที่ไม่คาดคิดไม่ให้ก่อให้เกิดอันตรายต่อผู้ใช้บทบาท.
อุปกรณ์ระบบจ่ายไฟของ UPS สำหรับอุตสาหกรรมประเภทที่สองส่วนใหญ่จะใช้ในด้านพลังงานไฟฟ้า เหล็ก โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก ถ่านหิน ปิโตรเคมี การก่อสร้าง ยา รถยนต์ อาหาร การทหาร และสาขาอื่น ๆ ในอุตสาหกรรมอุปกรณ์ไฟฟ้าอุตสาหกรรม ทำให้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์ระบบอุตสาหกรรมระบบไฟฟ้าอัตโนมัติทั้งหมด ระยะไกล ความน่าเชื่อถือของระบบจ่ายไฟอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมสำหรับอุปกรณ์จ่ายไฟสำรอง AC และ DC เช่น อุปกรณ์ระบบบริหาร การเชื่อมต่อเบรกเกอร์ไฟฟ้าแรงสูง การป้องกันรีเลย์ อุปกรณ์อัตโนมัติ และอุปกรณ์สัญญาณเครื่องสำรองไฟระดับอุตสาหกรรมเป็นผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์ในบรรดาเครื่องสำรองไฟแบบต่อเนื่องมันเกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลังสำหรับการแปลงพลังงานกำลังสูง (อาจเป็นเมกะวัตต์) ระบบควบคุมแบบดิจิทัล เทคโนโลยีสำรองซีรีส์ AC เทคโนโลยีปราบปรามกระแสพัลส์แบบแอคทีฟ เทคโนโลยีการผลิตผลิตภัณฑ์กำลังสูง ฯลฯ เห็นได้ชัดว่าบริษัทจ่ายไฟธรรมดาไม่สามารถเข้าไปได้ อุตสาหกรรมนี้เฉพาะบริษัทที่มีเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลังสูงและชุดการพัฒนาผลิตภัณฑ์ ความสามารถในการผลิตและการบริการ และสะสมประสบการณ์การผลิตและการใช้งานทางอุตสาหกรรมที่สอดคล้องกัน สามารถทำงานได้ดีในการออกแบบระบบจ่ายไฟสำรองทางอุตสาหกรรม การผลิตและการขายของตลาด บริการ

ปัจจุบันมีสี่รูปแบบสำหรับการปราบปรามกระแสฮาร์มอนิกอินพุตขนาดใหญ่ของ UPS
แผน 1
UPS 6 พัลส์+ตัวกรองฮาร์โมนิคลำดับสูงแบบแอ็คทีฟ, ฮาร์โมนิคลำดับสูงในปัจจุบันอินพุต <5% (โหลดพิกัด), ตัวประกอบกำลังอินพุต 0.95การจัดเรียงนี้ทำให้ตัวบ่งชี้อินพุตดีมาก แต่เทคโนโลยียังไม่สมบูรณ์ และมีปัญหาเช่นการชดเชยข้อผิดพลาด การชดเชยมากเกินไป ฯลฯ ซึ่งทำให้เกิด เช่น การสะดุดที่ผิดพลาดหรือความเสียหายของสวิตช์อินพุตหลักข้อบกพร่องของเทคโนโลยีตัวกรองฮาร์มอนิกแอ็กทีฟ THM เป็นเรื่องปกติ
ก) มีปัญหา "การชดเชยเท็จ": เนื่องจากความเร็วในการตอบสนองการชดเชยเกิน 40ms จึงอาจเกิดอันตรายด้านความปลอดภัยจาก "การชดเชยเท็จ"ตัวอย่างเช่น เมื่อดำเนินการตัด/ทดสอบการใช้งานบนแหล่งจ่ายไฟอินพุต หรือดำเนินการตัด/ทดสอบการใช้งานหนักที่ด้านต้นน้ำและปลายน้ำของอินพุต UPS ทำให้เกิด "การชดเชยความเบี่ยงเบน" ได้ง่ายไฟสว่างขึ้นทำให้เกิด "การเปลี่ยนแปลงกะทันหัน" ในกระแสฮาร์มอนิกอินพุตกำลังอัพเมื่อเกิดเหตุการณ์รุนแรงมากขึ้น จะทำให้เกิด “การสะดุดผิดพลาด” ของสวิตช์อินพุตของ UPS
b) ความน่าเชื่อถือต่ำ: สำหรับเครื่องสำรองไฟที่มี 6 พัลส์ + ฟิลเตอร์แอคทีฟ อัตราความล้มเหลวจะสูง เนื่องจากท่อส่งกำลังของวงจรเรียงกระแสและตัวแปลงเป็นหลอด IGBTในทางตรงกันข้ามสำหรับ UPS ตัวกรองแบบ 12 พัลส์ + พาสซีฟจะใช้ตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุที่มีความน่าเชื่อถือสูงในตัวกรอง
c) ลดประสิทธิภาพของระบบและเพิ่มต้นทุนการดำเนินงาน: ประสิทธิภาพของระบบของตัวกรองแบบแอคทีฟอยู่ที่ประมาณ 93%ในการเชื่อมต่อแบบขนานของ UPS ขนาด 400KVA ภายใต้เงื่อนไขการชาร์จเต็มและการชดเชยกระแสฮาร์มอนิกลำดับสูงอินพุต 33% หากชำระค่าไฟฟ้าที่ 0.8 หยวนต่อ KW*ชม.= ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานที่ชำระภายในหนึ่งปีมีดังนี้
400KVA*0.07/3=9.3KVA;ปริมาณการใช้ไฟฟ้าต่อปีคือ 65407KW.Hr และค่าไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นคือ 65407X0.8 หยวน = 52,000 หยวน
d) การเพิ่มตัวกรองแบบแอคทีฟมีราคาแพงมาก: กระแสไฟเข้าที่กำหนดของตัวกรองแบบแอคทีฟ 200 kVA UPS คือ 303 แอมป์;
การประมาณค่ากระแสฮาร์มอนิก: 0.33*303A=100A,
หากเนื้อหากระแสฮาร์มอนิกอินพุตน้อยกว่า 5% ต้องคำนวณกระแสการชดเชยเป็นอย่างน้อย: 100A;
การกำหนดค่าจริง: ชุดตัวกรองที่ใช้งานอยู่ 100 แอมป์ตามประมาณการในปัจจุบันที่ 1,500-2,000 หยวนสำหรับแอมแปร์ ต้นทุนรวมจะเพิ่มขึ้น 150,000-200,000 หยวน และต้นทุนของ UPS ขนาด 200KVA แบบ 6 พัลส์จะเพิ่มขึ้นประมาณ 60%-80%
สถานการณ์ที่ 2
ใช้แหล่งจ่ายไฟสำรอง 6 พัลส์ + ตัวกรองฮาร์มอนิกที่ 5หากวงจรเรียงกระแสแหล่งจ่ายไฟสำรองเป็นวงจรเรียงกระแส 6 พัลส์ชนิดบริดจ์ที่ควบคุมอย่างเต็มที่แบบบริดจ์สามเฟส ฮาร์โมนิคที่สร้างโดยวงจรเรียงกระแสจะมีสัดส่วนเกือบ 25-33% ของฮาร์โมนิคทั้งหมด และหลังจากเพิ่มตัวกรองฮาร์มอนิกตัวที่ 5 แล้ว ฮาร์โมนิคจะ ลดลงเหลือต่ำกว่า 10%ค่าตัวประกอบกำลังอินพุตคือ 0.9 ซึ่งสามารถลดอันตรายของกระแสฮาร์มอนิกที่ส่งไปยังโครงข่ายไฟฟ้าได้บางส่วนด้วยการกำหนดค่านี้ ฮาร์โมนิคกระแสอินพุตยังคงมีขนาดค่อนข้างใหญ่ และอัตราส่วนความจุของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะต้องมากกว่า 1: 2 และมีอันตรายที่ซ่อนอยู่จากการเพิ่มขึ้นของเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอย่างผิดปกติ
ตัวเลือกที่ 3
รูปแบบ 12 พัลส์ปลอมที่ใช้หม้อแปลงเปลี่ยนเฟส + วงจรเรียงกระแส 6 พัลส์ประกอบด้วยอัพตัวเรียงกระแส 6 พัลส์สองตัว:
ก) วงจรเรียงกระแส 6 พัลส์มาตรฐาน
b) หม้อแปลงไฟฟ้า 30 องศาแบบเลื่อนเฟส + วงจรเรียงกระแส 6 พัลส์
กำหนดค่า UPS วงจรเรียงกระแส 12 พัลส์ปลอมบนพื้นผิว ฮาร์โมนิคของกระแสอินพุตโหลดเต็มปรากฏเป็น 10%การกำหนดค่านี้มีจุดล้มเหลวร้ายแรงเพียงจุดเดียวเมื่อเครื่องสำรองไฟฟ้าขัดข้อง กระแสฮาร์มอนิกอินพุตของระบบจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นอันตรายต่อความปลอดภัยของระบบจ่ายไฟอย่างร้ายแรง
ข้อเสียเปรียบหลัก:
1).มุมตัดและวัสดุของเครื่องเดิมก็ขาดอุปกรณ์ทั้งชุด
2).หากตัวเรียงกระแสของ UPS ล้มเหลว มันจะถูกแปลงเป็น UPS แบบ 6 พัลส์ และปริมาณฮาร์มอนิกจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
3).และการควบคุมสาย DC บัสเป็นแบบระบบควบคุมแบบวงรอบเปิดการแบ่งปันกระแสอินพุตไม่สามารถดีนักได้กระแสฮาร์มอนิกที่โหลดเบายังคงมีขนาดใหญ่มาก
4)การขยายระบบจะเป็นเรื่องยากมาก
5).หม้อแปลงเปลี่ยนเฟสที่ติดตั้งไม่ใช่ผลิตภัณฑ์ดั้งเดิมและการจับคู่กับระบบเดิมจะไม่ดีมาก
6).พื้นที่พื้นจะค่อนข้างใหญ่
7).ประสิทธิภาพอยู่ที่ 12-15% ซึ่งไม่ดีเท่า UPS 12 พัลส์
ตัวเลือกที่ 4
ใช้เครื่องสำรองไฟ 12 พัลส์ + ตัวกรองฮาร์มอนิก 11 ลำดับหากวงจรเรียงกระแสแหล่งจ่ายไฟสำรองเป็นวงจรเรียงกระแส 12 พัลส์ชนิดบริดจ์ที่ควบคุมอย่างเต็มที่แบบสามเฟส หลังจากเพิ่มตัวกรองฮาร์มอนิกลำดับที่ 11 ก็สามารถลดลงเหลือต่ำกว่า 4.5% ซึ่งโดยทั่วไปสามารถกำจัดอันตรายของฮาร์มอนิกได้อย่างสมบูรณ์ เนื้อหาปัจจุบันไปยังโครงข่ายไฟฟ้าและอัตราส่วนราคาคือ ตัวกรองแหล่งที่มาต่ำกว่ามาก
ใช้ตัวกรองฮาร์มอนิก 12 พัลส์ UPS+11 กระแสฮาร์มอนิกอินพุตคือ 4.5% (โหลดพิกัด) และตัวประกอบกำลังอินพุตคือ 0.95การกำหนดค่าประเภทนี้เป็นโซลูชันที่สมบูรณ์และเชื่อถือได้สำหรับอุตสาหกรรมจ่ายไฟของ UPS และต้องใช้ปริมาณเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 1: 1.4
จากการวิเคราะห์ข้างต้น แนะนำให้ใช้แผนการกำจัดฮาร์มอนิกของวงจรเรียงกระแส 12 พัลส์ + ตัวกรองฮาร์มอนิกลำดับที่ 11 ที่มีประสิทธิภาพดี ความน่าเชื่อถือสูง ประสิทธิภาพที่มั่นคงและเชื่อถือได้ และประสิทธิภาพด้านต้นทุนที่ดี