UPS不间断电源的控制策略研究MATLAB仿真(2)

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1 绪论

1.1 引言

现代社会中，电能是一种使用最为广泛的能源，其应用程度是衡量一个国家发展水平的重要标志之一。随着科学技术的发展，人类社会对电能的要求正日益增加，同时对电能质量以及供电安全性的要求也越来越高。例如，在银行、证券、通信、工业自动化生产线、办公自动化、医疗、甚至物业管理等各行业中。供电故障将有可能对其带来巨大的经济损失。大约15%的用户因计算机故障损失超过千万元；大约20%的用户损失超过百万元；而33%的用户损失超过十万元[1]。论文网

另外，特别是随着Internet高速发展和信息化、网络化建设步伐的加快，数据安全成为各行业普遍关注的问题，然而供电的故障对数据的安全性将无疑是致命的。使用不间断电源(UPS，UninterruptiblePowerSystem)，确保关键用电设备的安全性是解决上述问题的最重要的方法之一。这也使得全社会对不间断电源的需求量日益增加。与此同时，用户对UPS供电系统的可用性提出了更高的要求，已经到了要求可用性为99．999％的程度，也即1年365天中，UPS供电系统的断电时间不能超过5分钟。那么，我们在保护原有投资的情况下，如何实现UPS系统高可靠性、高稳定性、高智能性成为全UPS生产厂商的研究热点。随着近十几年来对先进控制技术和可靠性的更高要求，采用先进的控制技术和良好的设计结构将是解决问题的方法之一。

1.2 UPS介绍文献综述

UPS（Uninterruptible Power System ），即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断（事故停电）时， UPS 立即将机内电池的电能，通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS 设备通常对电压过大和电压太低都提供保护[2]。

1.3 UPS的发展概述

自二十世纪六十年代出现了一种新型的交流不间断供电系统以来，以美国为首造出形形色色、种类繁多的各式UPS。其被广泛的应用于金融、电信、政府部门、邮政、税务等企事业单位。

同其他先进技术一样，在广大市场的需求下，在各种先进控制技术的强力推

动下，UPS也正在不断的朝着自己的方向发展。目前，国内学者都对UPS开展了广泛的研究工作，各种先进的控制技术被引入其中。在此基础上，许多国外知名UPS生产厂商，如山特、梅兰日兰、APC等。纷纷利用自己的技术优势推出了多款集数字化、智能化、网络化于一身的新一代UPS。

迄今为止,UPS设备在中国市场已经发展了近60个年头。在引进吸收和自主创新并举的技术推动下,目前中国UPS行业已进入发展成熟期,表现形式有三[3]:

（1）市场竞争格局相对稳定,业内主导厂商的地位保持一定的稳定性；

（2）市场竞争度高,前三家龙头企业市场份额超过60%；

（3）近三年内中国UPS市场增长率持续维持在5%～10%,处于平稳发展态势。

在这近60个年头里,随着IT技术的发展以及人们对社会文明、环境保护意识的增强,UPS产品不断地与数字化技术、智能化技术、网络化技术、“绿色”技术相结合,从而推动了UPS技术的不断进步和UPS产业的发展。不断出现各种UPS的控制策略，如PID控制、、双闭环控制、重复控制、滑模变结构控制、神经网络控制、模糊控制等等。来~自^751论+文.网www.751com.cn/