1 概 述

　　1.1 基本情況

　　隨著中國(guó)平煤神馬能源化工集團(tuán)有限責(zé)任公司（簡(jiǎn)稱(chēng)中平能化）通信信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，其IT 系統(tǒng)規(guī)模越來(lái)越大，信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，與之相應(yīng)的對(duì)交流不間斷供電的可靠性、靈活性、智能化、免維護(hù)的要求越來(lái)越高。

　　在2006年前，信息系統(tǒng)主要以UPS或單機(jī)式逆變器提供不間斷的交流電源。傳統(tǒng)的不間斷電源在應(yīng)用中存在一定的缺陷，具體表現(xiàn)為以下幾方面：

　　（1）單個(gè)模塊輸出電流有限，負(fù)載接得多時(shí)容易旁路；（2）一旦單個(gè)模塊出現(xiàn)問(wèn)題，容易造成設(shè)備停機(jī)，影響系統(tǒng)運(yùn)行；（3）布線(xiàn)復(fù)雜，一臺(tái)模塊的交直流線(xiàn)及保護(hù)地線(xiàn)都要布放，維護(hù)不變；（4）單個(gè)模塊適應(yīng)小容量的負(fù)載設(shè)備，而在設(shè)備集中的地方，負(fù)載大，則不適于應(yīng)用；（5）無(wú)網(wǎng)管功能，不易于集中維護(hù)。

　　1.2 并聯(lián)逆變電源技術(shù)的發(fā)展

　　由于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的進(jìn)步，帶動(dòng)了逆變電源技術(shù)的發(fā)展，電源廠(chǎng)家研制開(kāi)發(fā)了（N+X）熱插拔模塊并聯(lián)逆變電源，這種電源系統(tǒng)已經(jīng)非常成熟、可靠；在國(guó)際國(guó)內(nèi)各類(lèi)通信信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已大量應(yīng)用了這種更科學(xué)的不間斷電源的供電方案。

　　2 并聯(lián)逆變電源的技術(shù)原理

　　2.1 工作原理

　　并聯(lián)逆變電源系統(tǒng)是工作在在線(xiàn)式的并聯(lián)逆變電源系統(tǒng)，系統(tǒng)有直流輸入和交流輸入。正常運(yùn)行時(shí)，并聯(lián)逆變模塊將直流電壓通過(guò)高頻功率變換產(chǎn)生高品質(zhì)的交流正弦波電壓，1~20個(gè)并聯(lián)逆變模塊可以通過(guò)靈活組合，構(gòu)成需要的容量要求，構(gòu)成n+1,…，n+m并聯(lián)冗余系統(tǒng)，向負(fù)載供電。

　　并聯(lián)逆變智能化電源產(chǎn)品，采用了無(wú)主從控制方式的數(shù)字相位同步鎖定技術(shù)，系統(tǒng)完全自主均流，可在線(xiàn)熱插拔以增加或減少并機(jī)模塊，實(shí)現(xiàn)（N+X）熱插拔并聯(lián)冗余。

　　當(dāng)某一模塊故障，故障模塊即自動(dòng)退出，并發(fā)出報(bào)警，而剩余模塊自動(dòng)均分負(fù)載，系統(tǒng)照常運(yùn)行。同時(shí)，市電作為備份的旁路電源，一旦需要設(shè)備檢修和其它用途，靜態(tài)開(kāi)關(guān)模塊不間斷的將負(fù)載切換到市電上去。

　　工作完畢，負(fù)載被不間斷的切換到并聯(lián)逆變模塊上供電。

　　2.2 系統(tǒng)組成

　　本文以DND19并聯(lián)逆變電源系統(tǒng)為例，說(shuō)明其組成情況。

　　DND19并聯(lián)逆變電源系統(tǒng)由DND19-3 kVA 并聯(lián)逆變模塊、DK04S型監(jiān)控模塊、STS靜態(tài)開(kāi)關(guān)模塊和交直流配電單元等組成一個(gè)完整的逆變電源系統(tǒng)。

　　DND19并聯(lián)逆變電源系統(tǒng)中的DND19-3 kVA并聯(lián)逆變模塊和監(jiān)控模塊均采用單片機(jī)控制，并通過(guò)監(jiān)控模塊監(jiān)控并聯(lián)逆變電源系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。監(jiān)控模塊上的RS232通信口可與本地或遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)通信，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控。計(jì)算機(jī)后臺(tái)軟件將并聯(lián)逆變電源系統(tǒng)的運(yùn)行和告警情況按時(shí)形成文件存入相應(yīng)的子目錄，供隨時(shí)查閱和打印。

　　并聯(lián)逆變電源系統(tǒng)框圖如圖1所示。

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圖1 DND19并聯(lián)逆變電源系統(tǒng)構(gòu)成框圖

　　2.3 模塊功能

　　各模塊功能如下：

　?。?）DND19-3 kVA并聯(lián)逆變模塊功能

　　DND19-3 kVA并聯(lián)逆變模塊將-40~-57 V范圍內(nèi)變化的直流輸入電壓，通過(guò)高頻功率變換，產(chǎn)生高品質(zhì)的220 V/50 Hz純正正弦波輸出，并聯(lián)逆變模塊間通過(guò)并機(jī)母線(xiàn)交換信息，可以實(shí)現(xiàn)多達(dá)20個(gè)并聯(lián)逆變模塊的直接并聯(lián)，構(gòu)成n+1,…，n+m 并聯(lián)冗余系統(tǒng)。模塊間自動(dòng)鎖相，無(wú)主均流。如果系統(tǒng)有旁路市電輸入，并聯(lián)系統(tǒng)可以和市電鎖相，保證并聯(lián)逆變輸出與旁路市電間的不間斷切換。

　　（2）DK04S型監(jiān)控模塊功能

　　DK04S型監(jiān)控模塊是DND19并聯(lián)逆變電源系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和控制單元。模塊采用新型MCU 控制，主要完成以下功能：

　　a.并聯(lián)逆變電源系統(tǒng)工作參數(shù)的測(cè)量與顯示，系統(tǒng)工作參數(shù)的設(shè)定。通過(guò)液晶屏可以顯示并聯(lián)逆變電源系統(tǒng)的參數(shù)有：直流輸入電壓，交流輸入電壓、頻率，交流輸出電壓、電流和頻率。通過(guò)監(jiān)控模塊前面板上的鍵盤(pán)可以分別對(duì)上述參數(shù)的上下限進(jìn)行設(shè)定。

　　b.并聯(lián)逆變電源系統(tǒng)工作狀態(tài)的顯示，并提供節(jié)點(diǎn)信號(hào)。監(jiān)控模塊提供四個(gè)發(fā)光二極管指示燈，分別指示逆變系統(tǒng)的工作狀態(tài)：逆變、旁路、過(guò)載和故障。

　　外送的繼電器節(jié)點(diǎn)信號(hào)有：逆變、旁路、過(guò)載和故障。

　　c.根據(jù)系統(tǒng)的工作情況，控制靜態(tài)開(kāi)關(guān)模塊的工作狀態(tài)是逆變主用還是市電主用。同時(shí)保證逆變和市電旁路之間實(shí)現(xiàn)不間斷切換。

　　d.RS232接口通信功能的實(shí)現(xiàn)。通過(guò)監(jiān)控模塊后部的RS232接口，可以實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)程通信。與DND19并聯(lián)逆變電源系統(tǒng)監(jiān)控軟件或其它集中監(jiān)控軟件配合，可以實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信和遙控功能。