工作模式?？煽亻_關(guān)130在接收到第二監(jiān)測(cè)信號(hào)時(shí)斷開，從而斷開市電與負(fù)載之間的連接，避免市電異常對(duì)負(fù)載造成的危害。此時(shí)不間斷電源系統(tǒng)進(jìn)入離網(wǎng)工作模式。
[0027]變流器140連接于PCC點(diǎn)和蓄電池110之間。變流器140用于對(duì)蓄電池110的輸出進(jìn)行處理，并根據(jù)監(jiān)測(cè)電路120的監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)輸出進(jìn)行控制。具體地，變流器140在第一監(jiān)測(cè)信號(hào)的控制下根據(jù)負(fù)載電流i1-中的無功和諧波分量輸出無功和諧波補(bǔ)償電流以對(duì)PCC點(diǎn)處的電能質(zhì)量進(jìn)行改善，從而抵消PCC點(diǎn)負(fù)載電流iWd中的無功和諧波部分(負(fù)載電流iWd—般可分解為基波電流i UPSf和諧波加無功電流i UPSh，即:ilciad= i upsf+iupsh)，最終使得市電電流ig?d只含有有功分量，因此消除了無功和諧波電流對(duì)電網(wǎng)的危害，可以使得公共連接點(diǎn)PCC的電能質(zhì)量得到較好的改善進(jìn)而提高了電網(wǎng)的能效指數(shù)。并且通過無功和諧波補(bǔ)償，PCC點(diǎn)的負(fù)載電流ilciJ皮形變?yōu)榧冋也?，相電流和相電位可以一致，因此也在一定程度上改善了?fù)載的供電質(zhì)量。在本實(shí)施例中，變流器140中設(shè)置有無功和諧波電流提取電路，用于提取出負(fù)載電流ilciad中的無功和諧波電流值。圖2為變流器140中的無功和諧波電流提取電路的原理框圖。參見圖2，無功和諧波電流提取電路包括直流量轉(zhuǎn)換電路210、低通濾波器220、基波量轉(zhuǎn)換電路230以及相減器240。其中，直流量轉(zhuǎn)換電路210、低通濾波器220、基波量轉(zhuǎn)換電路230以及相減器240順次連接。直流量轉(zhuǎn)換電路210的輸入端與PCC點(diǎn)連接。直流量轉(zhuǎn)換電路210的輸入端還與相減器240的輸入端連接。具體地，負(fù)載電流ilciad先經(jīng)過直流量轉(zhuǎn)換電路210將負(fù)載電流轉(zhuǎn)換為含有低頻紋波的直流量I Wdh，再通過低通濾波器220濾波成純凈的直流量IWd。然后基波量轉(zhuǎn)換電路230的作用將直流量Ilciad轉(zhuǎn)換成負(fù)載電流基波分量i UPSf，最后負(fù)載電流中的基波分量iUPSf通過相減器240的作用減去負(fù)載電流ilciad得到需要補(bǔ)償?shù)臒o功和諧波補(bǔ)償電流值，即:
[0028]luPSf — i load — i UPSf — (i LlPSf+iuPSh) — — i|JPSh0
[0029]變流器140只需要將_iUPSh注入電網(wǎng)和PCC點(diǎn)負(fù)載電流i Wd中的無功和諧波電流部分iUPSh相抵消，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)PCC點(diǎn)負(fù)載電流i PCC點(diǎn)的電壓正弦化、單位功率因數(shù)的效果。
[0030]圖3為不間斷電源系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)對(duì)PCC點(diǎn)電能質(zhì)量改善的示意圖。在t。時(shí)刻之前，不間斷電源系統(tǒng)沒有并入電網(wǎng)，由市電給負(fù)載供電，負(fù)載電流ilciad等于市電電流ig?d，即ilciad= i grido此時(shí)，市電電能質(zhì)量較差，負(fù)載某一相的電流中含有諧波，波形畸變較為嚴(yán)重，同時(shí)PCC點(diǎn)處該相的相電壓超前負(fù)載相電流，即負(fù)載電流中無功分量也比較大。在t。時(shí)亥IJ，不間斷電源系統(tǒng)投入，并入電網(wǎng)，變流器140輸出無功和諧波補(bǔ)償電流對(duì)PCC點(diǎn)進(jìn)行無功和諧波補(bǔ)償，但是其并不輸出有功電流。此時(shí)負(fù)載電流ilciad等于UPS并網(wǎng)前的市電電流igrid(UPS并網(wǎng)前，市電電流igl4d= i 1ad= i upsf+iupsh)和不間斷電源系統(tǒng)并網(wǎng)后的補(bǔ)償電流
iups (iups 一一 i UPSh)之和，即
[0031]igrid+iups — (i LlPSf+iuPSh) + (_i|JPSh) — ilJPSf。
[0032]因此補(bǔ)償后，PCC點(diǎn)的負(fù)載電流iWd波形變成純正弦，相電流和相電壓的相位一致。不間斷電源系統(tǒng)輸出電流iUPS抵消了負(fù)載電流中i lciad的無功和諧波部分，使得UPS并網(wǎng)后市電電流ig?d只含有有功分量，減少了無功和諧波電流在電網(wǎng)中的流動(dòng)，從而很好的完成了改善PCC點(diǎn)電能質(zhì)量的功能，進(jìn)而提高了電網(wǎng)的能效指數(shù)。
[0033]在一實(shí)施例中，監(jiān)測(cè)電路120還用于對(duì)蓄電池110的電壓或者剩余容量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并輸出電壓值或者剩余容量值。在本實(shí)施例中，變流器140為雙向變流器；不間斷電源系統(tǒng)還包括比較電路(圖中未示)。比較電路分別與監(jiān)測(cè)電路120、變流器140連接。比較電路用于接收監(jiān)測(cè)電路輸出的電壓值或者電容值并判斷監(jiān)測(cè)電路120輸出的電壓值或者剩余容量值是否低于預(yù)設(shè)值，并在低于預(yù)設(shè)值時(shí)控制變流器140由逆變狀態(tài)轉(zhuǎn)為整流狀態(tài)對(duì)蓄電池110進(jìn)行充電。當(dāng)電壓值或者剩余容量值大于或者等于預(yù)設(shè)值時(shí)，則變流器140不向蓄電池110充電。在一實(shí)施例中，監(jiān)測(cè)電路120也可以同時(shí)對(duì)電壓值和剩余容量值進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而在二者中的任意一個(gè)低于預(yù)設(shè)值或者二者均低于預(yù)設(shè)值時(shí)控制變流器140對(duì)蓄電池110進(jìn)行充電。
[0034]參見圖1，變流器140還用于在接收到第二監(jiān)測(cè)信號(hào)時(shí)，即市電異常時(shí)，對(duì)蓄電池110的輸出進(jìn)行調(diào)整以輸出負(fù)載電流供負(fù)載正常工作。此時(shí)，不間斷電源系統(tǒng)進(jìn)入離網(wǎng)工作模式。上述不間斷電源系統(tǒng)可以從并網(wǎng)工作模式無縫切換至離網(wǎng)工作模式。在一實(shí)施例中，為確保重要負(fù)載能夠正常工作，在離網(wǎng)工作模式時(shí)，不間斷電源系統(tǒng)可以僅對(duì)重要負(fù)載進(jìn)行供電，而停止向非重要負(fù)載供電。
[0035]圖4為不間斷系統(tǒng)由并網(wǎng)工作模式切換至離網(wǎng)工作模式時(shí)的效果示意圖，在t。時(shí)刻之前，UPS電源系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行，由市電給重要負(fù)載供電；同時(shí)變流器140從市電取電給蓄電池110充電，即igrid= i load+iUPSO由于給蓄電池進(jìn)行充電的充電電流iUPS很小，因此PCC點(diǎn)輸出的負(fù)載電流ilciad幾乎等于市電電流i g?d。在t。時(shí)刻，不間斷電源系統(tǒng)從并網(wǎng)工作模式切換至離網(wǎng)工作模式，市電電流ig?d為零，變流器140從充電狀態(tài)切換到逆變工作狀態(tài)，由蓄電池110經(jīng)變流器140給負(fù)載供電，此時(shí)負(fù)載電流i1-完全等于UPS輸出電流i UPS,，
即 iload= i LIPS'。
[0036]當(dāng)市電電壓恢復(fù)正常時(shí)，可控開關(guān)130將重新導(dǎo)通，由市電給負(fù)載供電，并根據(jù)負(fù)載需求進(jìn)行無功及諧波補(bǔ)償，改善PCC點(diǎn)的電能質(zhì)量。
[0037]上述不間斷電源系統(tǒng)，可以在市電正常時(shí)由市電供電并通過變流器140根據(jù)負(fù)載電流中的無功和諧波分量輸出無功和諧波電流以進(jìn)行無功和諧波補(bǔ)償，從而能夠改善公共連接點(diǎn)的電能質(zhì)量，進(jìn)而具有較高的能效指數(shù)。并且在市電異常時(shí)，可控開關(guān)130斷開從而通過蓄電池110對(duì)變流器直流側(cè)供電，確保負(fù)載在市電異常時(shí)仍能夠正常工作，穩(wěn)定性較好，能夠滿足負(fù)載持續(xù)工作的供電需求。
[0038]參見圖1，上述不間斷電源系統(tǒng)還包括電抗器150和旁路開關(guān)160。其中，電抗器150連接于可控開關(guān)130和負(fù)載之間，且變流器140的輸出端連接于電抗器150和負(fù)載之間。電抗器150用于將市電和負(fù)載隔離開，確保電網(wǎng)側(cè)電流的正弦化。旁路開關(guān)160連接于負(fù)載和市電之間，用于在不間斷電源系統(tǒng)需要進(jìn)行維修時(shí)導(dǎo)通從而由市電直接向負(fù)載供電，確保不間斷電源系統(tǒng)異常時(shí)負(fù)載仍能夠正常工作。
[0039]在一實(shí)施例中，上述不間斷電源系統(tǒng)還包括控制電路?？刂齐娐酚脩臬@取接入負(fù)載的重要級(jí)別，并根據(jù)各負(fù)載的重要級(jí)別對(duì)供電電能進(jìn)行分配。具體地，控制電路可以根據(jù)重要負(fù)載的用電情況進(jìn)行長(zhǎng)期和短期的預(yù)測(cè)，從而對(duì)能量進(jìn)行分配，以確保重要負(fù)載能夠持續(xù)工作。
[0040]本發(fā)明還提供一種基于前述任一實(shí)施例中的不間斷電源系統(tǒng)的控制方法。該控制方法的流程圖如圖5所示，包括以下步驟。
[0041]S510，判