以往的2變換在線式UPS成套發(fā)電機(jī)組的容量比為2~4倍。 實(shí)際上，流淚一般以50%~80%的額定容量工作，但對(duì)于發(fā)電機(jī)組來說，其輸出功率有可能達(dá)到額定容量的30%左右。 由此，發(fā)電單元的容量不能充分利用，設(shè)備投資增加，不僅引起“大馬拉卡車”的現(xiàn)象，而且便發(fā)電單元容易故障，維護(hù)量增加，發(fā)電單元的工作可靠性降低。 為了改善各用發(fā)電機(jī)和UPS機(jī)器間的匹配問題，在盡量選擇性能好的發(fā)電機(jī)的同時(shí)，應(yīng)該注意UPS的輸入特性的改善和兩者間的連接方式的改善。 根據(jù)UPS容量，現(xiàn)有的2轉(zhuǎn)換串聯(lián)式UPS成套發(fā)電機(jī)組的容量比為2~4倍。 實(shí)際上，流淚一般以50%~80%的額定容量工作，但對(duì)于發(fā)電機(jī)組來說，其輸出功率有可能達(dá)到額定容量的30%左右。 由此，發(fā)電單元的容量不能充分利用，設(shè)備投資增加，不僅引起“大馬拉卡車”的現(xiàn)象，而且便發(fā)電單元容易故障，維護(hù)量增加，發(fā)電單元的工作可靠性降低。 這是因?yàn)?，根?jù)柴油發(fā)電機(jī)的特性，如果長期以小負(fù)荷工作，則氣缸內(nèi)的溫度低，正常進(jìn)入氣缸內(nèi)的潤滑油不能完全燃燒，燃料也不能充分燃燒，活塞環(huán)和噴油嘴中積存炭，氣缸的磨損加劇由于柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的工作性能差，所以柴油機(jī)在30%額定負(fù)荷以下，經(jīng)濟(jì)性變差。 通常，發(fā)電單元在超過額定負(fù)載60%的負(fù)載下工作，這對(duì)柴油機(jī)是有利的。 解決該問題方法是校正發(fā)電機(jī)負(fù)載輸入特性。 以下，具體介紹常用的方法。 (1)改善系統(tǒng)功率因數(shù)改善系統(tǒng)功率因數(shù)方法居多，主要介紹如下。 種子方法設(shè)置自動(dòng)切換盤，在UPS之前訪問便發(fā)電機(jī)的其他負(fù)荷。 此方法僅適用于大功率柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)ups供電系統(tǒng)。 在這樣的系統(tǒng)中，除了UPS以外，還存在性質(zhì)上的負(fù)荷。 這種自動(dòng)切換盤的實(shí)現(xiàn)有一定的原因，并且在維護(hù)時(shí)需要廠家工程師分別調(diào)整UPS和發(fā)電機(jī)。 第二種方法通過增加感應(yīng)電抗來補(bǔ)償電容性負(fù)載，通常使用并聯(lián)線圈電抗與發(fā)電機(jī)輸出并聯(lián)板連接，容易實(shí)現(xiàn)且低成本，但無論是重負(fù)載還是輕負(fù)載，電抗總是吸收電流而影響負(fù)載功率因數(shù)。 另外，無論UPS的數(shù)量如何，電抗器的數(shù)量始終一定。 第三種方法是在各UPS上安裝正好可以補(bǔ)償U(kuò)PS的電容電阻的感應(yīng)電抗器，在低負(fù)載下由接觸器(可選)控制電抗器的接通。 在該方法中，能夠相對(duì)地設(shè)置電阻器，但是由于數(shù)量很多，所以設(shè)置和控制的成本很高。 第四種方法是在濾波電容器的前面安裝接觸器，在低負(fù)載時(shí)切斷。 由于接觸器需要時(shí)間，控制復(fù)雜，只能在工廠設(shè)置。 第五種方法是在UPS供電系統(tǒng)的前面配置混合型有源濾波器DHM，將供電系統(tǒng)整體的輸入功率因數(shù)抑制在0.95以上，將輸入電流高次諧波抑制在10%以下。 (2)改善ups裝置的輸入功率因數(shù)這里所說的不是增加ups輸入端子的無源濾波器方法。 在現(xiàn)有的2變換在線UPS中，能夠?qū)?脈沖整流變更為12脈沖整流，該方法對(duì)于UPS輸入功率因數(shù)的提高和輸入電流高次諧波的降低成分是有效的，但是由于在其輸入端也設(shè)置濾波器，所以從根本上解決了柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)和UPS的匹配問題

在本書的第4章中，介紹了改善方法ups輸入功率因數(shù)的方法，其有效的方法是，s輸入端AC將c整流電路變更為高頻整流(PFC )電路(第2章圖2-51和第4章圖4-28所示)。 該方法可提升至UPS負(fù)載0 0.98以上，且無需在輸入端追加無源LC濾波器，在這樣的系統(tǒng)中，可將發(fā)電機(jī)與UPS的電容配置關(guān)系設(shè)為1.5:1。 (3)在消除系統(tǒng)中設(shè)備啟動(dòng)電流沖擊的供電系統(tǒng)中，任何大功率電氣設(shè)備啟動(dòng)都會(huì)形成過大的啟動(dòng)沖擊電流，嚴(yán)重污染電網(wǎng)，電網(wǎng)電壓下降。 特別是電網(wǎng)停電后啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)向系統(tǒng)供電，會(huì)影響柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的正常啟動(dòng)，引起UPS系統(tǒng)的故障。 圖5-7是柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流實(shí)測(cè)波形。 圖5-7展示由一臺(tái)1OOkVA的電力調(diào)整器1臺(tái)8OkVAUPS構(gòu)成的UPS供電系統(tǒng)。 電網(wǎng)停電時(shí)，UPS轉(zhuǎn)動(dòng)電池逆變器向負(fù)載供電，電力調(diào)整器不會(huì)變?yōu)檫M(jìn)入動(dòng)作停止?fàn)顟B(tài)。 面對(duì)柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)功率調(diào)節(jié)器的啟動(dòng)和UPS從電池逆變器向柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)供電的負(fù)載電流的過渡過程，由功率調(diào)節(jié)器引起的第一級(jí)啟動(dòng)浪涌電流振幅包絡(luò)線的變化特性為：大峰值電流為13，持續(xù)期間為0.2s左右單極性的UPS產(chǎn)生的第2級(jí)啟動(dòng)浪涌電流在第1級(jí)啟動(dòng)浪涌電流消失的3-4s后出現(xiàn)。 在8OkVAUPS臺(tái)中產(chǎn)生的具有第2級(jí)輸入電流的緩起動(dòng)蠕變特性的起動(dòng)電流，其輸入電流的穩(wěn)定值為5OA。 從測(cè)試曲線可以看出，對(duì)發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行產(chǎn)生很大潛在威脅的浪涌電流是由1OOkVA的功率調(diào)節(jié)器和8OkVA6脈沖型UPS產(chǎn)生的具有緩啟動(dòng)調(diào)制特性的輸入電流及其輸入高次諧波電流。 在供電系統(tǒng)中，啟動(dòng)時(shí)沖擊電流激烈的設(shè)備為線性變壓器(包括以隔離變壓器、UPS輸入12脈沖整流用變壓器和補(bǔ)償變壓器為主體的交流穩(wěn)定器)，關(guān)于沖擊電流發(fā)生的物理過程、特性和消除方法，請(qǐng)參閱本章第3節(jié)。 產(chǎn)生啟動(dòng)沖擊電流的另一設(shè)備是UPS，在商用柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)UPS供電系統(tǒng)中，商用停電柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)正常啟動(dòng)后，UPS的訪問影響主要出現(xiàn)在兩萬個(gè)方面，一個(gè)是負(fù)載電流從電池逆變器向柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)供電的轉(zhuǎn)移， 形成柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)負(fù)載突變的第二個(gè)原因是UPS輸入端的無源濾波器啟動(dòng)時(shí)電容性電流的影響。 在前者中，為了減少UPS起動(dòng)沖擊電流對(duì)柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的影響，通常要求在UH起動(dòng)時(shí)具有“軟起動(dòng)”功能/使起動(dòng)時(shí)的輸入電流從零逐漸增加到額定值。 UPS邊緣的慢啟動(dòng)過程對(duì)柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)UPS系統(tǒng)的穩(wěn)定性也很重要。 用變換UPS向柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)供電時(shí)的慢啟動(dòng)過程說明這個(gè)錘子。 由于delta變換UPS的delta變換器在高頻脈寬調(diào)制狀態(tài)下工作，所以在UPS啟動(dòng)時(shí)，其慢啟動(dòng)過程可以理想化，柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的輸入慢啟動(dòng)特性可以實(shí)測(cè)波形。 UPS機(jī)型：SlconDP3480E、480kVM480kW。 滿載UPS冶煉負(fù)載：5 ookw。 慢啟動(dòng)進(jìn)程：105。 柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)：625kV肘5OOkW。 油機(jī)負(fù)載啟動(dòng)中的頻率變化為：0.25Hz。 ABB在2000年10月和12月測(cè)量了美國其他兩個(gè)品牌的高功率傳統(tǒng)雙變換UPS輸入慢啟動(dòng)特性，如如圖5-9所示。 其中，2000年10月測(cè)定，2000年12月測(cè)定。 可以看出，這兩個(gè)啟動(dòng)波形雖然不完全相同，但相同的是整個(gè)過程完成了兩次調(diào)諧跳躍。 UPS延遲了啟動(dòng)時(shí)間，但是柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的負(fù)荷急劇變化的問題沒有解決。

根據(jù)以上分析和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，在改善油機(jī)與UPS的匹配關(guān)系時(shí)，應(yīng)著重于UPS輸入特性的改善，包括UPS輸入功率因數(shù)的提高、輸入電流諧波分量的降低、UPS動(dòng)作、負(fù)載驟變、電池逆變器與商用逆變器的變換等過程中UPS輸入電流的變化特性的改善。 由于增量變換UPS輸入變換器是理想的正弦波電流源，所以在輸入功率因數(shù)、輸入電流高次諧波成分、輸入電流的緩變特性(如圖2-52到圖2-56所示)等方面，為柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)提供理想的負(fù)載特性， 在輸入端具有一般控制整流電路的傳統(tǒng)雙變換UPS，輸入AC/DC變換器和附加的無源濾波器都不利于柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的匹配，該USP和柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的電容比是2:1到4:1。