UPS不间断电源逆变器的稳定性

2019-11-13

由于UPS不间断电源逆变器在开环时基本上处于临界稳定状态，且输出波形很胖左，因此，必须引入电压瞬时反馈调节器予以校正，一方面改善系统稳定性，另一方面对输出波形的失真予以校正。

UPS电源逆变器单机运行时的稳定性是由特征方程决定的，稳定时，且增益足够高时，相比是可以忽略的，于是可知，并机电抗为环流的闭环传函带来了一个负实数极点。因此，如果UPS电源逆变器单机运行是稳定的，则特征方程中不会含有S平面虚轴右侧的根，而UPS不间断电源逆变器并联后，只要增益足够高，则当闭环特征方程增加了一个负根时，对稳定性影响是不会太大的。

(1)输出的交流电的电压要稳定，不管是输入电压波动或是其他情况引起的电压波动都要求其逆变输出的电压在稳定精度范围内，静态时一般为±2%。

(2)逆变器输出的电压及其频率要可调，输出电压可调范围为±5%，输出频率可调范围为±2Hz。

(3)具有过载保护能力，一般能过载125%一150%。当过载150%时要能持续30s，过载125%时要能维持1min或更长一些。过载保护能力可达到115%时正常工作，125%时10m，150%时1m，200%时1s。

(4)输出的交流电的频率也要在稳定精度之内，静态时一般为±o.5%。

(5)输出波形为正弦波，减小谐波失真，应做到将输出小型失真率控制在7%以内，有利于缩小滤波器的体积。

(6)能回收换流能量，尽量减少换流损失，以提高逆变器的效率。

(7)具有短路、过载、过热、过电压、欠电压等保护和报警功能。

(8)应具有快速的暂态响应。

(9)起动要平稳，起动电流要小，运行要稳定可靠。

由于单纯地采用PI调节器会给开环传函的低频段带来严重的相位滞后，使得UPS不间断电源逆变器反而变得不稳定了，因此常采用PID调节器或在反馈通道中引入电压微分反馈等方式，使开环环路的传递函数中增加一个零点，以补偿相应的滞后。