不间断电源关键技术及其相应故障诊断研究

作     者：李林才 

作者单位：华南理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈艳峰

授予年度：2012年

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 081001[工学-通信与信息系统] 

主      题：UPS 故障诊断 锁相环 并联 

摘      要：随着科学技术的进步和用户对高品质电源要求的不断提高，不间断电源UPS（Uninterruptible Power Supply）得到了广泛的应用。同时，UPS的重要组成部分逆变器模块的开发技术也日益精溢，这些都为UPS提供了广阔的发展空间和良好的应用前景。但是，国内的UPS大多是从国外进口，即便是国内生产，其核心技术往往是从国外购买，单机UPS如此，并联的UPS系统更是如此，导致大量利润外流，同时也严重拖慢了国内UPS的多方面发展。因此对大功率的数字化并联UPS系统的开发与研究已迫在眉睫，在阅读大量国内外相关领域研究文献的基础上，本文致力于大功率数字化并联UPS系统以及其相应的故障诊断方法的学习和研究。通过理论分析，相关仿真，软硬件设计以及样机测试等大量的实验工作，成功得到了一些有用的理论成果和实践经验。 本论文属于华南理工大学电子与信息学院与广东创电电源公司的合作项目的部分内容。依托该项目的研究及完成，本文对大功率三相SPWM逆变器数字化控制，锁相，在线式UPS并联样机系统研制，并联故障诊断等进行了深入的研究，论文的主要工作有：介绍了采用传统SPWM逆变方式的逆变器模型，同时介绍了一种并机锁相控制追踪的PI控制方法，在大功率单相UPS上进行了相关实验，结果表明了该控制方法的有效性和可靠性;三相式并联系统的研制。使用环流功率控制方法，实现了良好的均流控制，附有硬件及软件框图。同时，加载时直接针对各台UPS输出电流来调节输出电压大小。最后，在30KVA的大功率并机测试中，验证了该方案的可行性和有效性;对本论文设计的并联系统的故障检测。因系统的数学模型是已知的，就可以通过测量，估计系统的状态和参数，确定状态变量和系统参量是否变化。采用基于系统数学模型的故障诊断方法，可以从较少的测量点去估计系统的多个状态量或系统参数，从而实现故障诊断。 最后，对全文进行了总结，同时提出了未来研究的工作方向。