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1、三峡大学硕士学位论文ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceinEngineeringResearchandDesignonDigitalControlSystemsofOnlineGridConnectedUPSGraduateStudent:CaiYongjunMajor:ControlTheoryandControlEngineeringSupervisor:AssociateProf.Sh
2、iBaohuaChinaThreeGorgesUniversityYichang,443002,P.R.ChinaApril,2013三峡大学硕士学位论文三峡大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明，本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名：日期：I三峡大学硕士学位论文中文摘要随着信息技术的发展和智能电网建
3、设的提出，用户对于电源系统供电效率、供电质量、供电可靠性等方面提出了更高的要求，不间断电源UPS模块化并联运行供电系统以其优越的性能成为解决上述问题的一个重要发展方向，广泛地应用于银行、军事、证券、医疗、航空航天等众多领域。本文设计了一种具有馈电功能的新型无主从自均流并联UPS系统，通过对主电路及控制策略改进，使其成为一个高效可靠的满足时代要求的供电电源，同时具备并网馈电功能，可以广泛应用于分布式发电系统。本文对UPS系统的控制技术进行了深入研究，把整个结构拆分成4个单相全桥电路，依次组成脉宽调制（PWM）整流馈电模块，隔离双向D
4、C/DC模块和逆变模块，从而使系统成为一个可以四象限运行的电源装置。本文采取DSP和FPGA芯片相配合工作方式作为UPS的控制系统，将UPS系统各控制功能运行分模块设计，并给出各模块设计方案。首先，介绍了UPS电源的发展现状和未来发展趋势，指出目前数字化UPS控制技术的局限性及本课题的研究意义。其二，对并网型UPS系统的关键技术进行研究，分析了并联系统环流产生的原因，提出了本文逆变器并联系统的设计方案。其三，对系统中各功能进行模块化设计，分析设计了系统的控制电路、检测电路以及其他辅助电路。其四，对并网型UPS系统的各个模块的控制策
5、略以及并联系统的控制策略进行了研究，实现并联系统的无主从自均流运行。其五，根据UPS系统主要技术指标及功能要求，给出了项目的整体设计方案，并进行分模块调试，对调试过程中发现的问题给出相应的解决方案并对测试数据进行分析。本文注重理论与工程实际应用的结合，以DSP和FPGA芯片为核心完成对三台5kVA在线式UPS的控制，取得了良好的控制效果。关键词：UPS;并网型UPS系统;PWM整流馈电;隔离双向DC/DC;DSPII三峡大学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofinformationtechnolog
6、yandconstructionofsmartgridisputforward,usershavebroughtuphigherrequirementsonpowersystemconcerningpowersupplyefficiency,powersupplyquality,andpowersupplyreliability.Withitssuperiorperformance,UPSmodularparalleloperationpowersupplysystemisanimportantdevelopmentdirecti
7、ontosolvetheaboveproblem,ithasbeenwidelyusedinbank,military,securities,medicaltreatment,aviation,andotherareas.Anovelnon-master-slaveandcurrent-sharingparallelUPSsystemisdesignedinthisdissertation,throughimprovementofmaincircuitandcontrolstrategy,makingitanefficientan
8、dreliablepowersupplythatcanmeettherequirementsofthetimes,andwithgrid-connectedelectricityfeedbackfunction,soitcanbewidelyuse
