本申請涉及不間斷電源，尤其涉及一種不間斷電源及其控制方法。

背景技術：

1、隨著用戶對電源質量的要求也不斷提高，ups(不間斷電源)逐漸成為各個行業(yè)用電設備的首要選擇作為不間斷電源，ups在生產控制、電力變電、各種計算機應用系統中應用非常廣泛。

2、輸配電設備性能和可靠性問題、各種復雜的用電設備互相影響以及非線性用電設備的增加、自然災害以及人為的因素等的影響，使得市電電網很難保證穩(wěn)定可靠的輸出高質量的電能，而對于一些關鍵性的設備對電能質量又有著很高的要求，否則會造成巨大的甚至不可彌補的損失。

3、ups的應用能夠解決這一矛盾：首先，ups能夠起到隔離作用，可以很好的抑制電網浪涌、尖峰、噪聲等干擾，從而改善設備的供電；其次，ups能夠不間斷的供電，在電網發(fā)生故障時，保證了供電的可靠性。因此ups在計算機及其網絡、通信、金融、電力、交通、國防、等部門等場合起著至關重要的作用。一般的ups輸出由逆變器提供，如在線式ups在工作時，其輸出始終都是由逆變器提供。因此對于ups而言，采取高效可行的逆變器控制方案，是保證供電安全性與可靠性的關鍵所在。

4、在大功率應用場景，往往需要多臺逆變器并聯，實現對負載的不間斷供電。ups系統的并聯方式分為三大類，集中式控制，主從控制和下垂控制。對于集中式控制，其對處理器的算力及通訊要求都非常高，當處理器或者通訊出現問題，將會影響整個系統的運行；對于主從控制，主控制器與從控制器不是處于同一地位，從控制器出現故障時系統不受影響，但主控制器一旦出現故障還是會影響整個系統；對于下垂控制，其輸出的電壓幅值和頻率受到運行功率的影響，進而影響系統的靜態(tài)性能。

技術實現思路

1、有鑒于此，本申請的目的在于提供一種不間斷電源及其控制方法，以實現對并網逆變器電壓的快速調節(jié)，防止無功環(huán)流，并實現對不間斷電源的靜態(tài)電壓無差控制。

2、本申請解決上述技術問題所采用的技術方案如下：

3、本申請一方面提供一種不間斷電源的控制方法，不間斷電源包括多個并聯連接的逆變器系統；控制方法包括：

4、根據不間斷電源的有功功率設置值以及各逆變器系統中電池的荷電狀態(tài)，計算得到各逆變器系統的直流電壓參考值；

5、基于不間斷電源的輸出電壓幅值參考值和輸出電壓幅值采集值，得到各逆變器系統的電動勢第一調節(jié)值；

6、基于直流電壓參考值以及電動勢第一調節(jié)值，生成各逆變器系統中并網逆變器的驅動信號。

7、在一示例中，基于不間斷電源的輸出電壓幅值參考值和輸出電壓幅值采集值，得到各逆變器系統的電動勢第一調節(jié)值，包括：

8、根據輸出電壓幅值參考值和輸出電壓幅值采集值，得到不間斷電源的輸出電壓偏差值；

9、將輸出電壓偏差值經過比例積分環(huán)節(jié)調節(jié)后，得到電動勢第一調節(jié)值。

10、在一示例中，基于直流電壓參考值以及電動勢第一調節(jié)值，生成各逆變器系統中并網逆變器的驅動信號，包括：

11、基于直流電壓參考值以及電動勢第一調節(jié)值，確定各逆變器系統的虛擬電動勢和輸出相位；

12、將虛擬電動勢和輸出相位經過電壓電流雙閉環(huán)調節(jié)后，得到調制電壓；

13、對調制電壓進行pwm調制，生成驅動信號。

14、在一示例中，基于直流電壓參考值以及電動勢第一調節(jié)值，確定各逆變器系統的虛擬電動勢和輸出相位，包括：

15、基于電動勢第一調節(jié)值，得到各逆變器系統的虛擬電動勢；

16、基于直流電壓參考值以及電動勢第一調節(jié)值，得到各逆變器系統的輸出相位。

17、將輸出電壓幅值采集值與第一預設單位的差值，經過電壓偏差控制系數放大環(huán)節(jié)后，得到各逆變器系統的電動勢第二調節(jié)值；

18、電動勢第一調節(jié)值與電動勢第二調節(jié)值疊加后，得到各逆變器系統的電動勢總偏差；

19、將電動勢總偏差與電動勢參考值疊加后，得到虛擬電動勢。

20、在一示例中，基于直流電壓參考值以及電動勢第一調節(jié)值，得到各逆變器系統的輸出相位，包括：

21、基于直流電壓參考值、直流電壓采集值以及頻率參考值，得到各逆變器系統的相角；

22、將輸出電壓幅值采集值與第一預設單位的差值，經過電壓偏差控制系數放大環(huán)節(jié)后，得到各逆變器系統的電動勢第二調節(jié)值；

23、電動勢第一調節(jié)值與電動勢第二調節(jié)值疊加后，得到各逆變器系統的電動勢總偏差；

24、基于各逆變器系統的電動勢總偏差，得到各逆變器系統的第一相角偏差；

25、基于直流電壓參考值以及第二預設單位，得到各逆變器系統的第二相角偏差；

26、基于相角、第一相角偏差以及第二相角偏差，得到輸出相位。

27、在一示例中，基于直流電壓參考值、直流電壓采集值以及頻率參考值，得到各逆變器系統的相角，包括：

28、根據直流電壓參考值以及直流電壓采集值，得到各逆變器系統的第一直流電壓偏差值；

29、將第一直流電壓偏差值經過帶負反饋的積分環(huán)節(jié)后，得到各逆變器系統的輸出頻率偏差值；

30、疊加輸出頻率偏差值與頻率參考值，得到各逆變器系統的輸出頻率值；

31、將輸出頻率值經積分環(huán)節(jié)調節(jié)，得到相角。

32、在一示例中，基于各逆變器系統的電動勢總偏差，得到各逆變器系統的第一相角偏差，包括：

33、將電動勢總偏差經電動勢相角前饋系數放大后，得到第一相角偏差。

34、在一示例中，基于直流電壓參考值以及第二預設單位，得到各逆變器系統的第二相角偏差，包括：

35、根據直流電壓參考值以及第二預設單位，得到各逆變器系統的第二直流電壓偏差值；

36、第二直流電壓偏差值經直流電壓相角前饋系數放大后，得到第二相角偏差。

37、本申請另一方面提供一種不間斷電源，不間斷電源包括多個并聯連接的逆變器系統；不間斷電源還包括控制單元，控制單元包括存儲器和處理器，存儲器配置為存儲計算機程序，處理器在執(zhí)行計算機程序時，實現的不間斷電源的控制方法。

38、本申請實施例提供的不間斷電源及其控制方法，采用能量管理：根據不間斷電源的有功功率設置值以及各逆變器系統中電池的荷電狀態(tài)，計算得到各逆變器系統的直流電壓參考值；以及逆變器控制：基于不間斷電源的輸出電壓幅值參考值和輸出電壓幅值采集值，得到各逆變器系統的電動勢第一調節(jié)值；基于直流電壓參考值以及電動勢第一調節(jié)值，生成各逆變器系統中并網逆變器的驅動信號；通過能量管理和逆變器控制協同對電壓進行控制，實現了對并網逆變器電壓的快速調節(jié)，防止無功環(huán)流，并實現對不間斷電源的靜態(tài)電壓無差控制。

技術特征：

1.一種不間斷電源的控制方法，其特征在于，所述不間斷電源包括多個并聯連接的逆變器系統；所述控制方法包括：

2.根據權利要求1所述的不間斷電源的控制方法，其特征在于，所述基于所述不間斷電源的輸出電壓幅值參考值和輸出電壓幅值采集值，得到各逆變器系統的電動勢第一調節(jié)值，包括：

3.根據權利要求1所述的不間斷電源的控制方法，其特征在于，所述基于所述直流電壓參考值以及所述電動勢第一調節(jié)值，生成各逆變器系統中所述并網逆變器的驅動信號，包括：

4.根據權利要求3所述的不間斷電源的控制方法，其特征在于，所述基于所述直流電壓參考值以及所述電動勢第一調節(jié)值，確定各逆變器系統的虛擬電動勢和輸出相位，包括：

5.根據權利要求4所述的不間斷電源的控制方法，其特征在于，所述基于所述電動勢第一調節(jié)值，得到各逆變器系統的虛擬電動勢，包括：

6.根據權利要求4所述的不間斷電源的控制方法，其特征在于，基于所述直流電壓參考值以及所述電動勢第一調節(jié)值，得到各逆變器系統的輸出相位，包括：

7.根據權利要求6所述的不間斷電源的控制方法，其特征在于，所述基于所述直流電壓參考值、所述直流電壓采集值以及頻率參考值，得到各逆變器系統的相角，包括：

8.根據權利要求6所述的不間斷電源的控制方法，其特征在于，所述基于各逆變器系統的電動勢總偏差，得到各逆變器系統的第一相角偏差，包括：

9.根據權利要求6所述的不間斷電源的控制方法，其特征在于，所述基于所述直流電壓參考值以及第二預設單位，得到各逆變器系統的第二相角偏差，包括：

10.一種不間斷電源，其特征在于，所述不間斷電源包括多個并聯連接的逆變器系統；所述不間斷電源還包括控制單元，所述控制單元包括存儲器和處理器，所述存儲器配置為存儲計算機程序，所述處理器在執(zhí)行所述計算機程序時，實現權利要求1-9任一項所述的不間斷電源的控制方法。

技術總結
本申請公開一種不間斷電源及其控制方法，不間斷電源包括多個并聯連接的逆變器系統；所述控制方法包括：根據不間斷電源的有功功率設置值以及各逆變器系統中電池的荷電狀態(tài)，計算得到各逆變器系統的直流電壓參考值；并基于不間斷電源的輸出電壓幅值參考值和輸出電壓幅值采集值，得到各逆變器系統的電動勢第一調節(jié)值；基于直流電壓參考值以及電動勢第一調節(jié)值，生成各逆變器系統中并網逆變器的驅動信號。本申請實現了對并網逆變器電壓的快速調節(jié)，防止無功環(huán)流，并實現對不間斷電源的靜態(tài)電壓無差控制。

技術研發(fā)人員：周黨生,王浩,陳佳明,杜瑋杰
受保護的技術使用者：深圳市禾望電氣股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/4/24