近幾年來(lái)，模塊化可并聯(lián) UPS 電源系統(tǒng)在各電力行業(yè)、通信運(yùn)行企業(yè)中得到了較為廣泛的應(yīng)用，它具有高可靠性、易拓展性、便于維護(hù)性和供電靈活等優(yōu)點(diǎn)。

　　本文分析研究了在線式 UPS 系統(tǒng)中的 TL-HB PWM 整流器模塊和三電平半橋逆變器模塊。對(duì)于 TL-HB PWM 整流器，首先分析研究了整流器的 SPWM 調(diào)制策略，然后分析了整流器的雙閉環(huán)控制；通過(guò)對(duì)數(shù)字控制整流器中調(diào)制波與輸出電壓關(guān)系的分析，研究了中點(diǎn)電位平衡控制策略；最后研究了整流器的并聯(lián)控制策略。對(duì)于 TL-HB 逆變器，首先簡(jiǎn)單分析了雙閉環(huán)控制加重復(fù)控制的復(fù)合控制方法；然后研究了逆變器的同步控制策略，提高了同步控制精度；最后研究了逆變器的分布式并聯(lián)控制策略。設(shè)計(jì)完成了 1 臺(tái)基于 DSP 的 1KVA UPS 原理樣機(jī)，給出了硬件電路和軟件程序的設(shè)計(jì)方法，并以此樣機(jī)為平臺(tái)進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了上述分析與研究的正確性和合理性。

　　計(jì)算機(jī)和通訊設(shè)備等絕大部分是非線性負(fù)載，它們?cè)谶\(yùn)行過(guò)程中將對(duì)電網(wǎng)造成諧波污染，使供電質(zhì)量普遍惡化。因此，隨著計(jì)算機(jī)的普及和信息處理技術(shù)的廣泛應(yīng)用，電網(wǎng)污染越來(lái)越嚴(yán)重，由于諧波對(duì)用電設(shè)備和電網(wǎng)本身都會(huì)造成危害，許多國(guó)家和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)都制定頒布了限制諧波的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，如 IEC-2，IEC-100-3-2 等，對(duì)不同等級(jí)的用電設(shè)備制定了相應(yīng)的諧波要求標(biāo)準(zhǔn)。

　　一些重要的用電部門（如銀行，醫(yī)院，機(jī)場(chǎng)）和一些重要的用電設(shè)備（如計(jì)算機(jī)，通信設(shè)備）對(duì)供電質(zhì)量要求越來(lái)越高。UPS 可以向用戶提供高質(zhì)量電源，它的輸出電壓精度高，工作頻率穩(wěn)定，失真度小，且 UPS 因具備不間斷工作的特點(diǎn)，不管市電供電是否正常，它都能為用戶提供高質(zhì)量的交流電源。因而不間斷電源（簡(jiǎn)稱 UPS）系統(tǒng)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的 UPS 控制系統(tǒng)多為模擬控制或模擬與數(shù)字相結(jié)合，它存在以下缺點(diǎn)：控制電路的元件比較多，體積龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；靈活性不夠，不易更新?lián)Q代；調(diào)試復(fù)雜。

　　為了解決傳統(tǒng) UPS 電源中的諸多問(wèn)題，人們開始研究全數(shù)字控制的 UPS 電源系統(tǒng)，隨著高速、廉價(jià)的數(shù)字信號(hào)處理器 DSP 的出現(xiàn)，使得 UPS 電源由模擬控制向數(shù)字化控制發(fā)展成為了今后發(fā)展的趨勢(shì)。數(shù)字控制具有如下優(yōu)點(diǎn)：可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的非線性控制策略；具有很強(qiáng)的抗干擾能力；控制系統(tǒng)具有更好的靈活性，更新?lián)Q代成本低；易于實(shí)現(xiàn)電源模塊化、集成化、綠色化。這些優(yōu)點(diǎn)大大提高了變換器的整體性能。

　　根據(jù)工作方式的不同，UPS 可以分為三類：后備式 UPS、在線式 UPS、線路交互式 UPS。本文研究的 UPS 屬于在線式 UPS，其結(jié)構(gòu)圖如圖 1.1。

　　在線式 UPS 工作原理如下：當(dāng)市電正常時(shí)，市電經(jīng)過(guò)整流和逆變后給負(fù)載供電，同時(shí)給蓄電池充電；當(dāng)市電出現(xiàn)異常或整流器出現(xiàn)故障時(shí)，蓄電池向逆變器提供電能，逆變后給負(fù)載供電；當(dāng)逆變器出現(xiàn)故障或 UPS 進(jìn)行維修、維護(hù)時(shí)，UPS 工作在旁路狀態(tài)，此時(shí)市電直接給負(fù)載供電。在市電旁路時(shí)，必須保證逆變器的輸出電壓與市電保持相同相位。

　　近幾年來(lái)，模塊化可并聯(lián) UPS 電源系統(tǒng)在各電力行業(yè)、通信運(yùn)行企業(yè)中得到了較為廣泛的應(yīng)用，它使得系統(tǒng)交流不間斷供電的穩(wěn)定性、可靠性、連續(xù)性得到提高。模塊化 UPS 電源系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　1） 采用模塊化可并聯(lián) UPS 系統(tǒng)可以在電源系統(tǒng)的任何部分出現(xiàn)故障的時(shí)候，不會(huì)影響其他模塊的正常運(yùn)行，不影響整個(gè)電源系統(tǒng)的正常供電；

　　2） 可以根據(jù)用戶負(fù)載容量來(lái)進(jìn)行靈活配置，可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化模塊實(shí)現(xiàn)大功率需求；

　　3） 當(dāng)系統(tǒng)某模塊出現(xiàn)故障時(shí)，可以很方便的實(shí)現(xiàn)維護(hù)；

　　4） 可通過(guò)單相 UPS 系統(tǒng)組成三相 UPS 系統(tǒng)。

　　在線式 UPS 系統(tǒng)中，可將 UPS 的整流器、逆變器、充電器分別模塊化，實(shí)現(xiàn) UPS 系統(tǒng)的模塊化，模塊化 UPS 能很方便的實(shí)現(xiàn)用戶的各種不同需求，具有很強(qiáng)的應(yīng)用性。