طرح کنترل هارمونیک UPS با قدرت بالا

منابع تغذیه یو پی اس در چه زمینه هایی کاربرد زیادی دارند؟
تجهیزات سیستم منبع تغذیه یو پی اس اولین نوع تجهیزات اطلاعاتی است که عمدتاً در حفاظت امنیتی سیستم های اطلاعات رایانه ای، سیستم های ارتباطی، مراکز شبکه داده تلفن همراه و غیره استفاده می شود. در صنعت داده های بزرگ، صنعت داده های بزرگ، حمل و نقل جاده ای، صنعت صنعت مالی زنجیره، زنجیره صنعت هوافضا و غیره به عنوان یک تجهیزات جانبی مهم سیستم اطلاعات کامپیوتری، سیستم ارتباطی و مرکز شبکه داده، منبع تغذیه بدون وقفه نقش بسیار مهمی در حفاظت از داده های کامپیوتری، تضمین پایداری ولتاژ و فرکانس شبکه برق، بهبود کیفیت شبکه برق و جلوگیری از قطع برق لحظه ای و قطع برق غیرمنتظره از آسیب رساندن به کاربران.نقش.
نوع دوم تجهیزات سیستم منبع تغذیه UPS برق صنعتی عمدتاً در زمینه های برق، فولاد، فلزات غیر آهنی، زغال سنگ، پتروشیمی، ساختمان، پزشکی، خودرو، مواد غذایی، نظامی و سایر زمینه ها در صنعت تجهیزات برق صنعتی استفاده می شود. اطمینان از اینکه تمام تجهیزات سیستم های صنعتی اتوماسیون برق، از راه دور قابل اطمینان بودن منبع تغذیه اتوماسیون صنعتی برای تجهیزات منبع تغذیه اضطراری AC و DC مانند تجهیزات سیستم اجرایی، اتصال قطع کننده مدار ولتاژ بالا، حفاظت رله، دستگاه های اتوماتیک و دستگاه های سیگنال.منابع برق اضطراری درجه صنعتی از محصولات رده بالا در میان منابع تغذیه اضطراری هستند.این شامل فناوری الکترونیک قدرت برای تبدیل انرژی با توان بالا (شاید در سطح مگاوات)، سیستم کنترل دیجیتال، فناوری افزونگی سری AC، فناوری سرکوب جریان پالس فعال، فناوری تولید محصول با قدرت بالا و غیره است. بدیهی است که شرکت های تامین برق معمولی نمی توانند وارد شوند. این صنعتتنها شرکت‌هایی با فناوری الکترونیک قدرت بالا و مجموعه‌ای از قابلیت‌های توسعه محصول، ساخت و خدمات، و انباشته تجربه تولید و کاربرد صنعتی مربوطه، می‌توانند در طراحی سیستم‌های برق اضطراری صنعتی، تولید و فروش بازار کار خوبی انجام دهند. خدمات.

در حال حاضر، چهار طرح برای سرکوب جریان هارمونیک ورودی UPS در مقیاس بزرگ وجود دارد
طرح 1.
UPS 6 پالس + فیلتر هارمونیک مرتبه بالا فعال، هارمونیک های مرتبه بالا جریان ورودی <5% (بار نامی)، ضریب توان ورودی 0.95.این چیدمان نشانگر ورودی را بسیار خوب می کند، اما فناوری آن نارس است و مشکلاتی مانند جبران خطا، جبران بیش از حد و غیره وجود دارد که باعث می شود تیک کاذب یا خرابی کلید ورودی اصلی را به همراه داشته باشد.نقص فناوری فیلتر هارمونیک فعال THM رایج است
الف) مشکل "غرامت کاذب" وجود دارد: از آنجا که سرعت پاسخ جبرانی از 40 میلی ثانیه بیشتر است، خطر ایمنی بالقوه "غرامت کاذب" وجود دارد.به عنوان مثال، هنگام انجام عملیات برش/راه اندازی بر روی منبع تغذیه ورودی، یا انجام عملیات برش/راه اندازی سنگین در دو طرف بالادست و پایین دست ورودی یو پی اس، به راحتی می توان "جبران انحراف" ایجاد کرد.چراغ روشن شد و باعث "تغییر ناگهانی" در جریان هارمونیک ورودی برق بالا رفت.هنگامی که جدی تر باشد، باعث "سقوط کاذب" سوئیچ ورودی UPS می شود.
ب) قابلیت اطمینان پایین: برای منبع تغذیه اضطراری با 6 پالس + فیلتر فعال، میزان خرابی زیاد است، زیرا لوله درایو برق یکسو کننده و مبدل آن یک لوله IGBT است.برعکس برای یو پی اس های فیلتر 12 پالس + پسیو از سلف ها و خازن های بسیار مطمئن در فیلترهای آن استفاده شده است.
ج) کاهش راندمان سیستم و افزایش هزینه های عملیاتی: راندمان سیستم فیلترهای فعال حدود 93 درصد است.در اتصال موازی یو پی اس 400KVA، تحت شرایط شارژ کامل و 33% جبران جریان هارمونیک مرتبه بالا ورودی، اگر هزینه برق 0.8 یوان به ازای هر کیلووات*ساعت= پرداخت شود، هزینه های عملیاتی پرداخت شده در مدت یک سال به شرح زیر است.
400KVA*0.07/3=9.3KVA;مصرف برق سالانه 65407KW.Hr است و هزینه برق افزایش یافته 65407X0.8 یوان = 52000 یوان است.
د) افزودن فیلتر فعال بسیار گران است: جریان ورودی اسمی یک فیلتر فعال 200 کیلو ولت آمپر UPS 303 آمپر است.
برآورد جریان هارمونیک: 0.33*303A=100A،
اگر مقدار جریان هارمونیک ورودی کمتر از 5٪ باشد، جریان جبرانی باید حداقل به صورت: 100A محاسبه شود.
پیکربندی واقعی: مجموعه ای از فیلترهای فعال 100 آمپری.بر اساس برآورد فعلی 1500-2000 یوان برای آمپر، هزینه کل 150000-200000 یوان افزایش می یابد و هزینه یو پی اس 6 پالس 200KVA حدود 60٪ -80٪ ​​افزایش می یابد.
سناریو 2
منبع تغذیه بدون وقفه 6 پالس + فیلتر هارمونیک 5 را انتخاب کنید.اگر یکسو کننده منبع تغذیه اضطراری یکسوساز 6 پالسی پل کاملا کنترل شده سه فاز باشد، هارمونیک های تولید شده توسط یکسو کننده تقریباً 25 تا 33 درصد از کل هارمونیک ها را تشکیل می دهند و پس از افزودن فیلتر هارمونیک 5، هارمونیک ها هستند. به زیر 10 درصد کاهش یافت.ضریب توان ورودی 0.9 است که می تواند تا حدی آسیب جریان هارمونیک به شبکه برق را کاهش دهد.با این پیکربندی، هارمونیک های جریان ورودی هنوز نسبتاً بزرگ هستند و نسبت ظرفیت ژنراتور باید بیشتر از 1: 2 باشد و خطر افزایش غیر طبیعی در خروجی ژنراتور پنهان است.
گزینه 3
طرح تقلبی 12 پالس با استفاده از ترانسفورماتور تغییر فاز + یکسو کننده 6 پالس از دو رکتیفایر 6 پالسی تشکیل شده است:
الف) یکسو کننده استاندارد 6 پالس
ب) ترانسفورماتور 30 ​​درجه تغییر فاز + یکسو کننده 6 پالس
یو پی اس یکسو کننده 12 پالس تقلبی پیکربندی شده است.در سطح، هارمونیک های جریان ورودی بار کامل 10٪ به نظر می رسد.این پیکربندی دارای یک نقطه شکست جدی است.هنگامی که منبع تغذیه بدون وقفه از کار بیفتد، جریان هارمونیک ورودی سیستم به شدت افزایش می یابد و ایمنی سیستم منبع تغذیه را به طور جدی به خطر می اندازد.
معایب اصلی:
1).برش گوشه ها و مواد دستگاه اصلی، مجموعه کاملی از تجهیزات از دست رفته است.
2).اگر یکسو کننده یو پی اس از کار بیفتد، به یک یو پی اس 6 پالسی تبدیل می شود و محتوای هارمونیک به شدت افزایش می یابد.
3).و کنترل خط اتوبوس DC یک سیستم کنترل حلقه باز است.اشتراک جریان ورودی نمی تواند خیلی خوب باشد.جریان هارمونیک در بار سبک همچنان بسیار زیاد خواهد بود.
4).گسترش سیستم بسیار دشوار خواهد بود
5).ترانسفورماتور تغییر فاز نصب شده محصول اصلی نیست و مطابقت با سیستم اصلی چندان خوب نخواهد بود.
6).سطح زمین نسبتاً بزرگ خواهد بود
7).عملکرد 12-15 درصد است که به خوبی یو پی اس 12 پالس نیست.
گزینه 4
منبع تغذیه بدون وقفه 12 پالس + فیلتر هارمونیک 11 مرتبه را انتخاب کنید.اگر یکسو کننده منبع تغذیه اضطراری یکسوساز 12 پالسی پل کاملا کنترل شده سه فاز باشد، پس از افزودن فیلتر هارمونیک درجه 11، می توان آن را به زیر 4.5 درصد کاهش داد که اساساً می تواند آسیب هارمونیک را کاملاً از بین ببرد. محتوای فعلی به شبکه برق، و نسبت قیمت است فیلتر منبع بسیار کمتر است.
فیلتر هارمونیک 12 پالسی UPS + 11th، هارمونیک جریان ورودی 4.5٪ (بار نامی) و ضریب توان ورودی 0.95 است.این نوع پیکربندی یک راه حل کامل و قابل اعتماد برای صنعت منبع تغذیه UPS است و به حجم ژنراتور 1: 1.4 نیاز دارد.
بر اساس تجزیه و تحلیل فوق، طرح حذف هارمونیک یکسو کننده 12 پالس + فیلتر هارمونیک مرتبه 11 با عملکرد خوب، قابلیت اطمینان بالا، عملکرد پایدار و قابل اطمینان و عملکرد هزینه خوب در عمل توصیه می شود.