| 摘要：“热同步”并机系统是由两台具有相同输出功率的UPS单机和“双总线输出”开关柜所组成的。由于这种“双总线输出”开关柜的引入，它可以明显地提高整个并机系统的可维护性。 |
二、选择性“脱机跳闸”调控原理
冗余并机系统的"脱机跳闸"功能是，判断和确认位于并机系统中的某台UPS是否"出故障"，并立即将其自动地从并机系统中"脱离"出。
当UPS并机系统正常工作时，两台UPS的逆变器电源的输出具有同频率、同相位和同电压幅值的特性。因此，每台UPS承担1/2总负载电流，也就是说由每台UPS来"均分"负载。当用户的负载不变时，可能出现在UPS的逆变器输出端的瞬态电压增量ΔU等于0，可能出现的瞬态电流增量ΔI等于0。这样，可能出现的瞬态功率增量ΔP等于0。
当负载突然加大时，它在造成UPS的输出端的电流增大(ΔI大于0)的同时，必然会造成输出电压的瞬态降低(ΔU小于0)。在这种情况下，电压的变化值和此时所可能产生的电流的变化值的乘积为负值(ΔI×ΔU小于0)。当负载突然减少时，它在造成UPS输出电流减少(ΔI小于0)的同时，必然会造成输出电压的瞬态升高(ΔU大于0)。显然，此时的电压和电流的变化值的乘积仍然为负值(ΔI×ΔU小于0)。综上所述，当位于UPS并机系统中的各台UPS均处于正常工作状态时，可能出现在UPS的输出功率增量的瞬态变化值只能为零或负值。反之，当一台UPS出现故障时，该UPS的输出电压在升高或降低的同时，反而会引起它的输出电流发生同样性质的升高或降低，即ΔI×ΔU大于0。例如，如果UPS逆变器出现"过电压输出"故障时，它不仅会造成输出电压增大(ΔU大于0)，还会造成输出电流增大(ΔI大于0)。如果逆变器因"出故障"而进人"自动关机"工作状态时，它在造成输出电压下降(ΔU小于0)的同时，还会造成输出电流下降(ΔU小于0)。由此可见，只要UPS出故障，其输出功率增量的瞬态变化量永远是正值。这就是说，只有在当UPS的逆变器出故障时，才有可能出现ΔU×ΔI为正值的情况，因此通过分析ΔU×ΔI的正负，就可以判断出位于并机系统中的UPS是否正常工作。
一旦发现某台UPS出故障时，在并机控制逻辑电路的调控下，立即采取如下的“脱机跳闸”处理措施:
1)立即将"有故障"的UPS执行逆变器"自动关机"操作。
2)立即将位于"有故障"的UPS的逆变器的输出回路上的"断路器开关"置于关断状态。
3)立即向用户发出UPS并机系统已处于"非冗余"供电状态的"提示性"报警信息，以提醒值班人员到现场排除故障。
利用剩下的"无故障"的UPS向用户继续提供高质量的电源，而不是像UPS单机那样去执行逆变器供电→交流旁路供电的操作；从而将用户的关键性负载转由市电供电。
三、"热同步"UPS并机系统
下面以"1+1"并机系统为例来分析"热同步"UPS并机系统的调控原理。
1.正常工作状态
"1+1"型"热同步"UPS并机系统如图1所示，分别来自UPS1和UPS2输出端的具有“三同”特性的高质量的电源分别经MOB1和MUB2开关柜被送到用户的负载上。每台UPS单机各承担1/2的总负载电流。在实际运行中，按"冗余方式"运行的"1+1"型并机供电系统中所可能出现的最大稳态"负载电流"应该是等于或小于一台UPS单机的额定输出电流。因此，在此条件下，每台UPS的最大负载量仅为其额定输出功率的50%("1+1"型并机系统中的每台UPS单机的负载量最好选为30%~35%UPS的额定输出功率)。运行中如果致使UPS1出故障，此时，在“热同步”并机技术的调控下，它会自动将UPS1的逆变器"自动关机"和将逆变器的"输出断路器开关"断开的同时，继续把位于UPS1中的"静态交流旁路"供电通道上的"静态开关"置于"关断"状态(在这里，UPS1是按与UPS单机安全不同的工作方式运行的。当UPS以单机形式工作时，一旦它的逆变器输出"断路器开关"被关断，逆变器处于“自动关机”状态时，它一定会将它的交流旁路"静态开关"置于导通状态)。这就是所谓的"选择性自动脱机"操作，它表示UPS并机系统有能力识别出究竟是哪台UPS单机"出故障"，并能将“出故障”的UPS从并机系统中脱开，从而避免影响并机系统的正常工作。
2.用户输出端过载或短路故障
当用户的输出端出现过载现象时，"1+1"冗余并机系统会以下述两种方式来运行。
(1)当用户端的负载电流大于一台UPS单机输出功率，但小于两台UPS输出功率总和时，此时的“1+1”并机系统尽管可以继续向负载提供高质量的逆变器电源。但此时的并机系统将从具有"容错"功能的"冗余"工作状态进入没有任何"容错"功能的"非冗余"工作状态。遇此情况时，并机系统会向用户发出"无冗余"的"提示性"报警(喇叭音响和在液晶显示屏上出现报警信息，对于配置有集中监控功能的电源监控软件的用户来说，还可以执行网络广播报警/电话拨叫等服务)。
(2)在"1+1"型并机UPS系统的运行中，如果出现下述情况之一:
1)用户的实际负载超过两台UPS的总输出功率时。
2)出现在用户端的短路故障，因故没有及时地使得相应保护动作或配电柜中"断路器开关"跳闸，则有可能危及"1+1"并机系统的安全运行时。
3)两台UPS单机同时出故障时。
在"热同步"并机技术的调控下，它会在同步关断UPS1和UPS2的逆变器输出开关的同时，立即将位于两台UPS交流旁路供电回路上的两个“静态开关”同时置于导通状态。这样，市电电源将通过这两条交流旁路供电回路向负载供电，从而可利用市电来消除可能出现在用户负载端的严重过载或短路故障。
3.当市电出故障时
在“1+1”型并机UPS供电系统的运行中，如果遇到市电停电，市电输人电压过高或过低3种情况之一时，由于UPS中的输入整流器停止工作，"1+1"并机系统将在蓄电池组提供的直流电源支持下，经逆变器变换后继续向用户的负载提供高质量的交流电源。此时由UPS所提供的交流电源的频率和相位就不同步跟踪市电电源，UPS的逆变器的频率将进入本机振荡输出频率状态，其稳频精度为50Hz±0.01%。
4.当l台UPS的市电输入发生故障时
在"1+1"并机供电系统的运行中，如果因故使其中的UPS1的输入电源发生故障时(包括停电，电压过高，电压过低或输入断路器因故跳闸时)，此时的UPS2继续在市电电源所提供的交流能源的支持下，经双总线输出开关中的MOB2开关向用户的负载提供高质量的电源(此时的UPS2的逆变器电源继续同步跟踪市电电源)。此时，UPS1的逆变器由于失去交流旁路同步跟踪信号源，它会在"热同步"并机技术的调控下，从"双总线输出开关柜"的汇流排上去取得UPS2的输出电源信号，并用这个电源信号来作为UPS1的同步跟踪信号。显然，此时UPS1的逆变器电源是处于同步跟踪UPS2的工作状态的。此时的UPS1的逆变器还将从原来的“逆变器”工作状态进入“充电器”工作状态。这样，位于UPS1中的蓄电池将会从UPS2来获得它所需的"浮充电流"确保它一直处于"满充"状态，以便在UPS2的市电输入电源也出故障时，位于这种"1+1"型并机系统中的两套电池组均能"满充"，而向逆变器提供能源，从而确保并机系统获得足够长的蓄电池"后备供电"时间。
责任编辑：Kelly
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