รูปแบบการควบคุมฮาร์มอนิกของ UPS กำลังสูง

เครื่องจ่ายไฟของ UPS ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านใด
อุปกรณ์ระบบจ่ายไฟของ UPS เป็นอุปกรณ์ข้อมูลประเภทแรก ส่วนใหญ่ใช้ในการป้องกันความปลอดภัยของระบบข้อมูลคอมพิวเตอร์ ระบบสื่อสาร ศูนย์เครือข่ายข้อมูลมือถือ ฯลฯ ในอุตสาหกรรมบิ๊กดาต้า อุตสาหกรรมบิ๊กดาต้า การขนส่งทางถนน อุตสาหกรรมการเงิน ห่วงโซ่อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ฯลฯ ในฐานะที่เป็นอุปกรณ์ต่อพ่วงที่สำคัญของระบบข้อมูลคอมพิวเตอร์ ระบบสื่อสาร และศูนย์เครือข่ายข้อมูล เครื่องสำรองไฟฟ้าจึงมีบทบาทสำคัญมากในการปกป้องข้อมูลคอมพิวเตอร์ สร้างความมั่นใจในเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าและความถี่ของกริดไฟฟ้า ปรับปรุง คุณภาพของโครงข่ายไฟฟ้า และป้องกันไฟฟ้าดับทันทีทันใดและไฟฟ้าดับโดยไม่คาดคิดจนก่อให้เกิดอันตรายต่อผู้ใช้บทบาท.
อุปกรณ์ระบบจ่ายไฟ UPS อุตสาหกรรมประเภทที่สองส่วนใหญ่จะใช้ในด้านพลังงานไฟฟ้า เหล็ก โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก ถ่านหิน ปิโตรเคมี การก่อสร้าง ยา รถยนต์ อาหาร ทหาร และสาขาอื่น ๆ ในอุตสาหกรรมอุปกรณ์ไฟฟ้าอุตสาหกรรม ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ระบบอุตสาหกรรมพลังงานอัตโนมัติทั้งหมด ระยะไกล ความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมสำหรับอุปกรณ์จ่ายไฟสำรองแบบ AC และ DC เช่น อุปกรณ์ระบบผู้บริหาร การเชื่อมต่อเบรกเกอร์ไฟฟ้าแรงสูง การป้องกันรีเลย์ อุปกรณ์อัตโนมัติ และอุปกรณ์สัญญาณเครื่องสำรองไฟฟ้าเกรดอุตสาหกรรมเป็นผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์ในกลุ่มเครื่องสำรองไฟฟ้ามันเกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลังสำหรับการแปลงพลังงานกำลังสูง (อาจเป็นระดับเมกะวัตต์) ระบบควบคุมแบบดิจิทัล เทคโนโลยีสำรอง AC ซีรีส์ เทคโนโลยีการยับยั้งกระแสพัลส์แบบแอคทีฟ เทคโนโลยีการผลิตผลิตภัณฑ์พลังงานสูง ฯลฯ เห็นได้ชัดว่าบริษัทจัดหาพลังงานทั่วไปไม่สามารถเข้าร่วมได้ อุตสาหกรรมนี้เฉพาะบริษัทที่มีเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์พลังงานกำลังสูงและชุดของการพัฒนาผลิตภัณฑ์ ความสามารถในการผลิตและการบริการ ตลอดจนประสบการณ์ด้านการผลิตและการใช้งานทางอุตสาหกรรมที่สะสมมา สามารถทำงานได้ดีในการออกแบบระบบจ่ายไฟฟ้าสำรองทางอุตสาหกรรม การผลิตและการขายตลาด บริการ

ในปัจจุบัน มีสี่แผนสำหรับการปราบปรามกระแสฮาร์มอนิกอินพุตของ UPS ขนาดใหญ่
แผน 1.
UPS 6 พัลส์+ตัวกรองฮาร์มอนิกลำดับสูงที่แอ็คทีฟ, อินพุตฮาร์มอนิกลำดับสูงในปัจจุบัน <5% (โหลดพิกัด), ตัวประกอบกำลังไฟฟ้าอินพุต 0.95การจัดเรียงนี้ทำให้ตัวบ่งชี้อินพุตดีมาก แต่เทคโนโลยียังไม่สมบูรณ์ และมีปัญหา เช่น การชดเชยข้อผิดพลาด การชดเชยมากเกินไป ฯลฯ ซึ่งเป็นสาเหตุ เช่น การสะดุดผิดพลาดหรือความเสียหายของสวิตช์อินพุตหลักข้อบกพร่องของเทคโนโลยีตัวกรองฮาร์มอนิกแบบแอคทีฟ THM นั้นพบได้ทั่วไป
ก) มีปัญหาของ "การชดเชยที่ผิดพลาด": เนื่องจากความเร็วในการตอบสนองการชดเชยเกิน 40ms จึงมีความเสี่ยงด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้นจาก "การชดเชยที่ผิดพลาด"ตัวอย่างเช่น เมื่อดำเนินการตัด/เดินเครื่องบนแหล่งจ่ายไฟอินพุต หรือดำเนินการตัด/เดินเครื่องสำหรับงานหนักที่ด้านต้นน้ำและปลายน้ำของอินพุต UPS จะทำให้เกิด "การชดเชยการเบี่ยงเบน" ได้ง่ายไฟสว่างขึ้น ทำให้เกิด "การเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหัน" ในกระแสฮาร์มอนิกอินพุตกำลังอัพเมื่อร้ายแรงกว่านี้ จะทำให้เกิด "การสะดุดผิดพลาด" ของสวิตช์อินพุตของ UPS
b) ความน่าเชื่อถือต่ำ: สำหรับเครื่องสำรองไฟที่มี 6 พัลส์ + ตัวกรองแบบแอคทีฟ อัตราความล้มเหลวจะสูง เนื่องจากท่อขับกำลังของวงจรเรียงกระแสและคอนเวอร์เตอร์เป็นหลอด IGBTในทางตรงกันข้าม สำหรับ UPS แบบ 12-pulse + passive filter จะใช้ตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุที่มีความน่าเชื่อถือสูงในตัวกรอง
c) ลดประสิทธิภาพของระบบและเพิ่มต้นทุนการดำเนินงาน: ประสิทธิภาพของระบบของตัวกรองที่ใช้งานอยู่ประมาณ 93%ในการเชื่อมต่อแบบขนาน UPS ขนาด 400KVA ภายใต้เงื่อนไขการชาร์จเต็มและการชดเชยกระแสฮาร์มอนิกอินพุตสูง 33% หากชำระค่าไฟฟ้าที่ 0.8 หยวนต่อกิโลวัตต์ต่อชั่วโมง = ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานที่จ่ายภายในหนึ่งปีมีดังนี้
400KVA*0.07/3=9.3KVA;ปริมาณการใช้ไฟฟ้าต่อปีคือ 65407KW.Hr และค่าไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นคือ 65407X0.8 หยวน = 52,000 หยวน
d) การเพิ่มตัวกรองที่ใช้งานอยู่นั้นมีราคาแพงมาก: กระแสอินพุตที่ระบุของ UPS ตัวกรองที่ใช้งานอยู่ 200 kVA คือ 303 แอมป์;
การประมาณกระแสฮาร์มอนิก: 0.33*303A=100A,
หากเนื้อหากระแสฮาร์มอนิกอินพุตน้อยกว่า 5% จะต้องคำนวณกระแสชดเชยเป็นอย่างน้อย: 100A;
การกำหนดค่าจริง: ชุดตัวกรองที่ใช้งานอยู่ 100 แอมป์ตามการประมาณการในปัจจุบันที่ 1,500-2,000 หยวนสำหรับแอมแปร์ ต้นทุนรวมจะเพิ่มขึ้น 150,000-200,000 หยวน และต้นทุนของ UPS 200KVA 6-ชีพจร จะเพิ่มขึ้นประมาณ 60%-80%
สถานการณ์ที่ 2
ใช้เครื่องสำรองไฟฟ้าแบบ 6 พัลส์ + ตัวกรองฮาร์มอนิกที่ 5หากวงจรเรียงกระแสของเครื่องสำรองไฟฟ้าเป็นวงจรเรียงกระแส 6 พัลส์ชนิดบริดจ์แบบสามเฟสที่ควบคุมเต็มรูปแบบ ฮาร์มอนิกที่สร้างโดยวงจรเรียงกระแสคิดเป็นสัดส่วนเกือบ 25-33% ของฮาร์มอนิกทั้งหมด และหลังจากเพิ่มตัวกรองฮาร์มอนิกตัวที่ 5 แล้ว ฮาร์มอนิกจะ ลดเหลือต่ำกว่า 10%ปัจจัยกำลังไฟฟ้าอินพุตคือ 0.9 ซึ่งสามารถลดอันตรายของกระแสฮาร์มอนิกต่อกริดไฟฟ้าได้บางส่วนด้วยการกำหนดค่านี้ ฮาร์โมนิกกระแสอินพุตยังคงมีขนาดค่อนข้างใหญ่ และอัตราส่วนความจุของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจำเป็นต้องมากกว่า 1:2 และมีอันตรายแอบแฝงจากการเพิ่มเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ผิดปกติ
ตัวเลือก 3
รูปแบบ 12 พัลส์ปลอมที่ใช้หม้อแปลงเปลี่ยนเฟส + วงจรเรียงกระแส 6 พัลส์ประกอบด้วยวงจรเรียงกระแส 6 พัลส์สองตัว:
ก) วงจรเรียงกระแส 6 พัลส์มาตรฐาน
b) หม้อแปลงเปลี่ยนเฟส 30 องศา + วงจรเรียงกระแส 6 พัลส์
กำหนดค่า UPS วงจรเรียงกระแส 12 พัลส์ปลอมบนพื้นผิว ฮาร์มอนิกของกระแสอินพุทโหลดเต็มดูเหมือนจะเป็น 10%การกำหนดค่านี้มีความล้มเหลวอย่างร้ายแรงเพียงจุดเดียวเมื่อเครื่องสำรองไฟล้มเหลว กระแสฮาร์มอนิกอินพุตของระบบจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เป็นอันตรายต่อความปลอดภัยของระบบจ่ายไฟอย่างมาก
ข้อเสียเปรียบหลัก:
1).การตัดมุมและวัสดุของเครื่องเดิม อุปกรณ์ขาดๆ หายๆ ทั้งชุด
2).หากวงจรเรียงกระแสของ UPS ล้มเหลว เครื่องจะเปลี่ยนเป็น UPS แบบ 6 พัลส์ และเนื้อหาฮาร์มอนิกจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
3).และการควบคุมสายบัส DC เป็นระบบควบคุมวงเปิดการแบ่งปันอินพุตปัจจุบันไม่ดีมากกระแสฮาร์มอนิกที่โหลดเบาจะยังคงมีขนาดใหญ่มาก
4).การขยายระบบจะทำได้ยากอย่างยิ่ง
5).หม้อแปลงเปลี่ยนเฟสที่ติดตั้งไม่ใช่ผลิตภัณฑ์ดั้งเดิม และการจับคู่กับระบบเดิมจะไม่ดีนัก
6).พื้นที่จะค่อนข้างใหญ่
7).ประสิทธิภาพอยู่ที่ 12-15% ซึ่งไม่ดีเท่ากับ UPS แบบ 12 พัลส์
ตัวเลือก 4
ใช้เครื่องสำรองไฟฟ้าแบบ 12 พัลส์ + ตัวกรองฮาร์มอนิก 11 ลำดับหากวงจรเรียงกระแสของเครื่องสำรองไฟเป็นวงจรเรียงกระแส 12 พัลส์ชนิดบริดจ์แบบสามเฟสที่ควบคุมเต็มรูปแบบ หลังจากเพิ่มตัวกรองฮาร์มอนิกลำดับที่ 11 แล้ว จะสามารถลดลงให้ต่ำกว่า 4.5% ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วสามารถกำจัดอันตรายของฮาร์มอนิกได้อย่างสมบูรณ์ เนื้อหาปัจจุบันไปยังกริดพลังงานและอัตราส่วนราคาคือ ตัวกรองแหล่งที่มาต่ำกว่ามาก
UPS แบบ 12 พัลส์ + ตัวกรองฮาร์มอนิกที่ 11 ฮาร์มอนิกกระแสอินพุตคือ 4.5% (โหลดพิกัด) และตัวประกอบกำลังไฟฟ้าอินพุตคือ 0.95การกำหนดค่าประเภทนี้เป็นโซลูชันที่สมบูรณ์และเชื่อถือได้สำหรับอุตสาหกรรมแหล่งจ่ายไฟของ UPS และต้องการปริมาณเครื่องกำเนิด 1: 1.4
จากการวิเคราะห์ข้างต้น แนะนำให้ใช้รูปแบบการกำจัดฮาร์มอนิกของวงจรเรียงกระแส 12 พัลส์ + ตัวกรองฮาร์มอนิกลำดับที่ 11 ที่มีประสิทธิภาพดี ความน่าเชื่อถือสูง ประสิทธิภาพที่เสถียรและเชื่อถือได้ และประสิทธิภาพด้านต้นทุนที่ดีได้รับการแนะนำในทางปฏิบัติ