雙變流器串并聯(lián)補償式UPS的工作原理圖。圖中變流器Ⅰ和Ⅱ都是雙向AC←→DCSPWM變流器，其直流側接蓄電池Eb(其內(nèi)阻等效為理想的恒定電阻Rb)和電容C。變流器I經(jīng)電感L1和變壓器T輸出電壓Δv串接在電源電壓vs和負載電壓vL之間，稱之為串聯(lián)補償變流器。其輸出的補償電壓由兩部分組成：

Δv=Δvl+Δvh，Δvh為諧波補償電壓，它與交流電源中的諧波電壓vsh大小相等，但方向相反；Δvl為基波電壓補償量，補償電源電壓基波Δvsl與負載電壓額定值vR的偏差。所以變流器I提供的補償電壓Δv既抵消vs中的諧波vsh，又補償基波電壓vsl,使負載電壓vL成為與電源基波電壓vsl同相的正弦波額定電壓vR。

變流器Ⅱ經(jīng)L2、C2濾波后并接在負載兩端，稱之為并聯(lián)補償變流器。若負載為非線性負載，則負載電流iL由基波有功電流iLP、基波無功電流iLQ和諧波電流iLh3部分組成。對變流器Ⅱ進行實時控制，可使它輸出至負載的電壓為正弦波額定電壓vR，并向負載輸出電流i3=iLQ+iLh+(iLP-is)。其中iLQ、iLh補償負載無功和諧波電流，使電源僅向負載輸出基波有功電流is，而負載的有功電流iLP則由交流電源(is)和變流器Ⅱ(i2d)共同提供。

在非線性負載、電源電壓高于或低于額定值vR且含有諧波電壓時，這種UPS通過串、并聯(lián)補償變流器的共同作用，可使負載電壓vL補償?shù)脚c電源電壓同相的額定正弦電壓vR，避免了網(wǎng)側諧波電壓對負載的影響；同時電源僅輸入基波有功電流is，功率因數(shù)近乎為1，克服了傳統(tǒng)雙變換在線式UPS因輸入整流部分所帶來的輸入功率因數(shù)較低的缺點。通常電源基波電壓偏離額定值小于±15%，因此變流器Ⅰ僅補償Δv ≤±15%的額定電壓，其容量僅為系統(tǒng)容量的20%左右。

正常時,市電與雙變流器共同對負載供電，兩變流器的最大功率強度只有負載功率的20%，相對始終在100%負載功率下工作的傳統(tǒng)雙變換在線式UPS而言，不僅整機效率高，功率器件損耗小，壽命長，可靠性高，而且有足夠的功率裕量去應付特殊的負載(沖擊負載、瞬間過載等)，因此輸出能力得到很大的增強，相同容量的造價也降低了。一旦市電停電，變流器Ⅱ從蓄電池獲取電能繼續(xù)不間斷的對負載供電；當電網(wǎng)正常后，重新恢復市電與雙變流器共同對負載供電，在正確的控制策略作用下，可以實現(xiàn)輸出電壓無間隙、無突變。

差動繼電器的工作線圈并聯(lián)在電流互感器的二次端子上。在正常運行或外部故障時，兩側的二次電流大小相等，方向相反，在繼電器中電流等于零，因此差動保護不動作。不平衡電流的產(chǎn)生有穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)二方面。穩(wěn)態(tài)不平衡電流產(chǎn)生的原因:（1）變壓器高低壓側繞組接線方式不同;（2）變壓器各側電流互感器的型號和變比不相同;（3）帶負荷調(diào)分接頭引起變壓器變比的改變。暫態(tài)不平衡電流主要是由于變壓器空載投入電源或外部故障切除，電壓恢復時產(chǎn)生的勵磁涌流。

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