12脉冲整流及12脉冲整流＋LC滤波器型UPS的谐波治理方案

1 12脉冲整流型UPS的输入谐波特性 1．1 12脉冲整流器UPS的工作原理及主要输入谐波参数 如所周知：6脉冲可控硅整流型UPS典型输入电流谐波参数（满载）为：输入功率因数PF=0．8,总的输入电流谐波分量THDI=32％～34％r,其最大输入电流谐波分量出现在5次谐波分量上。为降低6脉冲可控硅整流型UPS的THDI所采取的一种技术措施是：采用如图1（a）所示的12脉冲可控硅整流型UPS设计方案。     

大功率UPS的选用

（1）大功率6脉冲整流器＋谐波滤波器UPS和12脉冲整流器＋谐波滤波器UPS性能对比如表1所示。     

UPS整流技术及矢量控制技术应用

UPS整流技术包括6脉冲、6脉冲＋滤波器、12脉冲、12脉冲＋滤波器、有源滤波器、升压整流以及IGBT整流技术。其中,采用IGBT整流具有0．99输入功率因数且对电网无不利影响,小于5％输入电流谐波,电缆、变压器、开关和发电机等无需增容,不需要额外的滤波器以及降低其他设备故障率等优点。     

如何正确处理“1＋1”UPS并机系统供电系统与备用发电机间的容量匹配问题（1）

在空管系统用的供电系统中,常采用由"市电 发电机 电力稳压器 UPS并机系统"组成的供电系统的设计方案。在选用110kV·A的柴油发电机来向处于轻载运行条件下的80kV·A"1 1"UPS并机系统供电时,不但无法使发电机组进入正常的工作状态。还可能导致"1 1"UPS并机系统进入"输出停电"的故障状态。面对如何解决UPS并机供电系统与备用发电机之间的容量匹配问题时,常倾向于将由6脉冲整流型UPS所产生的电流谐波"污染"(THDI约为32%)归结为导致发电机的输出功率必须增大的惟一根源。为保险起见,在UPS供电系统的设计中、常采用"过份地"增大发电机输出功率的办法来解决此问题,从而导致机房建设成本不必要的增大。相关的统计和分析表明,可能导致发电机容量增大的因数有:①UPS所产生的电流谐波污染和电压谐波污染;②电力稳压器所产生的开机启动浪涌电流。相关的测试数据表明:导致这台发电机组"异常工作"的主要原因,是来自电力稳压器的"开机启动"浪涌电流,而不是来自UPS并机系统的输入电流/谐波电流。     

关于UPS中的12脉冲整流器

12脉冲整流技术的发展由来已久，早在上世纪70年代初期，当大功率可控硅技术发展成熟之际，人们就已经发现了可控硅整流器在将交流电转换为直流电的同时，产生了大量的谐波电流注入到电网中，随之而来的就是谐波电流对电网中的其他负载产生影响，为此，人们寻求一种解决方法，希望去除掉整流器产生的谐波电流。在当时的技术水平和条件下，只有两种解决方案：其一是采用两套整流器通过不同相位的叠加，以便消除H5、H7次谐波，这就是12脉冲整流器；另外一种方案就是采用LC型的无源滤波器，试图消除（主要是）H5和（部分的）H7以及少量的其他可高次的谐波,这在当时算是比较先进的技术.     

艾默生Hipulse系列UPS保障用户关键业务稳定运行

艾默生网络能源有限公司针对大型IDC机房、银行／证券结算中心、大型计费中心、网管系统、半导体生产线和大型过程控制设备等领域推出了Hipulse 7000系列UPS。该系列UPS为三进三出型（三相输入，三相输出）在线式智能交流不问断电源系统，共有9种规格，支持6台机器直接并联运行，便于系统扩容。纯在线、双变换的设计。提供最佳供电质量；12脉冲整流器有助于减小输入谐波电流；标配输出滤波器设计，[第一段]     

新型大功率UPS低电流谐波整流装置的研制

分析了大功率UPS的整流装置工作原理和设计方案,分别对12脉冲整流技术、12相移相变换技术以及11次谐波滤波技术进行分析和研究,并用Matlab软件对整流装置进行了模型仿真,研制成功了一台采用"12脉冲整流加11次谐波滤波器"的低输入电流谐波大功率UPS整流装置,该整流装置实现了对谐波的有效抑制,达到国家大功率UPS输...     

广东一读者问：为什么12脉冲整流＋11次谐波滤波器的UPS一定要被IGBT整流的UPS所取代？

这是一个很多人都关心的问题。目前对12脉冲整流＋11次谐波滤波器的UPS宣传很火,原因是IGBT整流的高频机UPS的迅速发展已经将前一种UPS推倒了淘汰的边缘。为什么？     

电流谐波注入型12脉冲自耦变压整流器

为进一步降低输入电流的谐波含量,在12脉冲自耦变压整流器的基础上,研究了通过平衡电抗器附加绕组端口进行电流谐波注入的方法,分析了在附加绕组端口外接电阻的方案,该方案可大幅降低网侧输入电流总谐波畸变率(THD).研制了一台2 kW电阻方案的样机,验证了理论分析的正确性.     

谐波电流的污染对供电电源和电子信息设备的影响及治理方案（续4）

我们曾对一台120kV·A的5次谐波输入滤波器 6脉冲整流器UPS的典型输入谐波参数及其输入电流谐波分量THDI%r的频谱分布等参数进行检测,所获得到的相关数据分别地列表于表26、表27和图37(b)中,从中可以定性地观察到在配置LC无源滤波器后所带来的好处。     

12脉波树脂绝缘干式整流变压器

介绍了12脉波树脂绝缘干式整流变压器的工作原理,并对设计中的关键问题进行了分析阐述。     

阀侧压差大的并联十二脉波整流系统研究

分析了12脉波整流系统在阀侧D接和Y接电压差比较大时,整流系统的触发方案设计和仿真,有较强的工业应用价值。     

一种12脉冲整流器用的新型自耦变压器分析

采用一种新型的移相自耦变压器构建了大功率12脉冲整流器,理论分析表明,该变压器与传统的12脉冲整流变压器相比具有理想的输入特性指标,并可降低系统的成本和体积。实验结果验证了理论推导的正确性。     

等效48脉波多重化整流器的研究

分析了一种等效48脉波整流器的电路结构,即采用两重24脉波整流器来实现48脉波整流器。在理想情况下,对等效48脉波整流器的谐波消除情况进行了分析,运用Matlab进行了仿真试验。仿真和试验结果验证了理论分析的正确性和方案的可行性。     

新型脉冲宽度调制整流器控制策略的研究

为减少开关损耗和提高系统动态性能,提出了一种新的脉冲宽度调制整流器的控制策略,将滞环空间矢量法、功率器件最小切换原则与负载电流矢量前馈控制方法相结合,使系统在保证动态性能的情况下减少了功率器件的开关频率,又使系统对PI参数的依赖性大大降低,且能克服网侧电压的畸变与不平衡。利用Matlab/Simulink仿真验证,方案的可行性。结果证明,该方法确实能获得期望的性能。     

一种四桥24脉冲整流器的研究

提出了一种采用相移变压器的四桥24脉冲整流器拓扑结构,对其工作原理进行了具体的介绍,并且分析了相移变压器的功能以及消谐原理.最后对这种拓扑结构进行了仿真和实验研究,结果表明这种整流器系统具有优良的工作性能,在电机的控制领域具有很高的实际应用价值.     

220kV级单机24脉波融冰整流变压器

本文中作者分析了220kV融冰整流变压器的特点,对单机输出24脉波方式及阀侧输出两挡电压的实现方式进行了分析。     

高功率因数三相脉冲宽度调制整流器的研制

三相整流器可以实现单位功率因数运行和低谐波含量,可以有效减少电力电子设备对电网的干扰,而且有利于大功率场合应用。以TMS320F2812为控制芯片,介绍了一款14 kW三相电压型脉冲宽度调制整流器的研制,并给出试验结果。     

基于CPS—SPWM级联型脉冲宽度调制整流器设计

在建立级联型H桥脉冲宽度调制（pulsewidthmodulation,PWM）变换器的平均模型的基础上,对单极性和双极性调制算法谐波特性进行分析,提出基于左、右桥臂独立调制的级联型调制算法;分析了级联型直流侧电压不均衡的原理及调节方法,给出基于调制比重构的直流侧平衡控制算法。MATLAB／Simulink软件仿真验证了所提出调制策略以及控制策略的有效性。