欢迎来到华为ups全国总代理网站   官方热线 :18954116561
首页 > 新闻中心>智能UPS的控制技术
新闻中心

智能UPS的控制技术

发布时间:2019-10-26 10:03:34

  引言

  随着电子技术和信息技术的发展,计算机,多媒体,因特网和其他信息应用正迅速渗透到社会的各个领域。随着网络技术和应用的发展,已经建立了分布式信息开发模式。由于信息本身是附加值最高的产品,为了确保信息安全和计算机系统的正常运行,其对电能质量的要求更加严格。近年来,对UPS的需求不仅大幅增加,而且用户对UPS的功能和质量的要求也在不断增加。传统的以模拟电路为主的UPS无法满足智能化的需求。UPS的发展将进入全数字化时代,传统的模拟控制UPS将进入历史,取而代之的是外形美观,安全可靠,纤薄而短小的微机数字控制智能UPS。

  1.UPS的发展

  UPS从最初的飞轮发电机到今天,已经花费了40多个春秋,从单一的旋转发电机型发展到如今的多功能旋转发电机型,静态转换型,静态旋转组合型三大类。最早的UPS最初是一种多功能的电源支持设备。它的原型是带有飞轮的发电机组。飞轮作为能量存储装置,具有转换效率极低且难以维护的缺点。当前,旋转发电UPS在特定领域具有特定应用,例如容量高达1,000 kva的工厂,矿山和建筑物的集中电源。

  随着半导体技术的应用,第一代旋转式UPS已成为先进的静态转换UPS。最初的静态变换UPS,例如美国的Emerson和法国的Alpes4000,都具有由晶闸管制成的功率设备。因此,功率晶体管被广泛应用于大中型UPS中。功率管(MOS)广泛用于中小容量的UPS中,但是MOS难以达到高电压和大电流,其饱和压降大于晶体管的饱和压降。因此,具有前两者优点的IGBT(绝缘阈值晶体管)应运而生,这使得UPS的逆变器技术更加成熟。但是IGBT具有寄生电流保持作用,这在一定程度上限制了它的使用。

  固定式UPS可分为在线式UPS和备用式UPS。两种UPS的结构大致相同,主要结构包括整流(充电)装置,电池,逆变器和转换开关四部分。不同之处在于其工作方式:串联式UPS逆变器始终保持工作状态,而备用UPS仅在电源异常时才启动逆变器。尽管备用UPS电源的质量很差,但它效率高且价格便宜,并且通常用于对电网要求不高的家庭和场所。在线UPS的质量相对较高,但价格昂贵得多,因此它们用于精密设备,网络区域和特殊电源要求。

  在线交互式UPS考虑了前两者的一些优点,例如效率高,转换时间短,性能和价格合理,并逐渐为用户所认可。随着日益激烈的市场竞争,不同的制造商根据邮递,电信,电站,铁路和油田等用户的特殊要求为不同的应用场合设计了UPS。

  开发的UPS结合了固定式UPS的以上两种旋转方式,即在固定式UPS配置的柴油发电机-直流充电机上,当UPS电池放电时,电动机不启动,只有当电池容量达到限制何时开始工作,到电池容量一般很小,通常在10 kva以下。在多功能用途中要求容量小且不怕噪音,例如农村,边境和一些偏远山区。

  UPS的控制电路也迅速发展,从最初的简单控制分立元件到今天的微处理器控制,再到从硬件控制到软件控制。意大利sili UPS的并行连接甚至使用光纤通信。微处理器已成为现代UPS的重要组成部分,美国的APC等公司已在每个小型电池盒中安装了微处理器,以监视这些电池的工作状态。
  2.新一代智能UPS

  目前,UPS已从最初的简单电源发展到当前的多功能应用。它不再只是电源,而是具有高质量电压和频率稳定性,无干扰且波形失真最小的“全天候”电源。并且由于计算机在无人值守的负载下,要求UPS可以自动定时关机,定时启动,当电源出现故障时,UPS可以通知计算机。自动传输并有序关闭用户数据。例如,APC的UPS不仅具有联网功能,而且还可以监视环境温度和湿度,从而使UPS变得智能化。

  智能UPS电源是指在UPS主机的输出端添加DB9,RS232,RS485接口,SNMP(简单网络管理协议)卡或AS400通信接口。这些接口通过专用通信电缆或调制解调器连接到服务器,路由器,网关和其他设备上的相应通信接口。加装在微机或微机网络平台上的设备可以适应多种操作系统的远程环境,具有UPS电源系统的电源监控功能。

  监视已成为当今UPS的基本功能,例如IM Argus可同时监视250个点(机器),其Power Flag网络软件可同时连接到多个网络。其他软件,例如meilanjielan,EXJDE,LEIBERT,IPM,FENT0N等,都有自己的相应软件。

  3.智能UPS的3种功能

  3.1实时监控功能

  监视电路各部分的状态,并随时获取主机的相关参数。提供电源质量的历史记录,包括根据用户要求的关键信息,例如输入,输出电压,频率,负载,电池质量和环境温度。

  3.2人机交互功能

  双向通讯是UPS未来的发展趋势。根据实际情况,用户不能设置多种参数。例如,可以设置备用电池的倒计时时间,可以重置UPS内部各种关键工作点的阈值,可以自由选择要显示的内容,无论是否进行故障调试。

  3.3自动分页功能

  当UPS软件或附件检测到UPS系统故障时,可以通过电子邮件,寻呼机,弹出窗口信息等实时通知系统管理员,以尽快解决问题。

  3.4故障检测功能

  发生故障时,每位用户发出警报以跟踪重要的停电信息时,应提供参数并及时进行分析,并在必要时提供处理方法。

  3.5自动保存功能

  UPS电源用尽时执行此功能,以确保数据和系统的完整性和弹性。用户可以根据实际需要自定义其特定程序的自动保存功能。

  3.6UPS自检,定时开,关功能

  通过软件检查UPS的状态,查询UPS的早期预警信息,进行电池校正测试等。可以在UPS系统出现故障之前采取这些预防措施。

  3.7远程监控功能

  提供一个计算机接口,通过RS232或RS485,通过调制解调器实现远程计算机终端通信,实现以上所有功能,一台主机可以同时监视多个UPS。

  4.先进的UPS控制技术

  随着微机技术的飞速发展,利用微处理器软件实现复杂的控制方法,数字控制已成为应用控制理论的必然途径,并且已经采用了各种反馈控制方法来提高UPS交流电的瞬时稳定响应。电压稳定。这些理论和应用的发展极大地提高了UPS的稳定性和系统的瞬时响应。
  4.1磁滞控制

  磁滞控制是一种基于误差比较的边缘控制系统,根据正负误差产生最大的正负校正信号。

  由于该方法的设计不需要了解过多复杂的数字控制理论,因此是传统的UPS改造设计的一种可行方法,研发成本降低,风险较小。但是,由于需要考虑仿真和替代的硬件和软件设计,因此制造成本较高,需要进行整体评估。

  4.2死角控制

  数字控制系统也称为采样数据控制系统,这意味着控制系统在每个固定的时间段内根据命令和反馈来计算适当的控制信号。死角控制是一种数字控制器的设计方法,可以加快速度在设计过程中,由于UPS应用的实际情况中,由于负载以及电流和电压限制,,很难达到这两个减小。在现有文献中,空载控制主要为电压回路的电压稳定控制。该方法应更有效地接地更好地掌握电流回路的动态特性和能量限制,从而可以充分发挥死区控制的效果。

  4.3状态反馈控制

  如今,大多数控制系统的计算机辅助设计(cad)软件都使用状态空间方法来描述系统的动态特性。传统的传递函数只能描述系统输入和输出之间的数学关系,但可以自由地用作系统的动态特性。状态空间定律可以显示控制系统的所有状态,刹车设计人员可以掌握系统的完整动态特性。

  在许多现代控制理论中,状态反馈控制由于其简单的体系结构和易于数字化而通常受到系统工程师的青睐。通过DSP应用的广泛普及,该方法可以进一步发展为具有自整定功能的自适应控制技术,是一种具有广阔应用前景的实用方法。

  4.4变结构控制

  该方案特别适用于先天性变量或参数不确定性最大的控制系统。这种方法已经发展了很多年,并且在电动机控制方面有许多相关的研究。通过控制技术的发展,该方法也被交替直流转换器和UPS电压控制。当这种方法替代UPS的微机控制时,仍然存在一些难以克服的问题,如变结构控制的数字化,消除振动,变结构控制滑动平面上控制能量的限制,滑动平面的选择,如何改变影响时间,以及如何跟踪信号。

  4.5模糊/神经控制

  模糊集合的概念最初是由美国加州大学伯克利分校的Zadeh教授于1965年提出的,而模糊理论的特定应用是由英国女王玛丽的伦敦大学的Mamdani教授实现的。从那时起,模糊控制已成为模糊理论应用最成功的领域。

  由于负载的可变性,多样性和不确定性,设计人员很难为交流稳定电压系统建立准确的数学模型。因此,交流稳压系统本质上是一个适用于模糊控制理论的空间。/神经控制已经有降低了,但是模糊/神经控制的实际应用仍然有其局限性。关键之一在于应用程序问题本身。简而言之,并非所有的控制问题都适用于模糊/神经控制方法。未来的发展将朝着传统控制与模糊/神经控制相结合的方向发展。在这一发展过程中,面向应用的控制系统设计方法将成为主要的发展趋势。

联系我们

华为ups全国总代网

电话:18954116561