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1前言 许多首要负载需要为它提供稳定、可靠和不间断的交流电源，如互联网的数据中间(IDC和移动通讯系统中的回属位置寄存器(HLR等。

UPS就是为这些关键负载提供交流不间断电源的设备，在市电正常时，UPS从市电获取能源，经过电力变换和调节，消除市电线路上的各种干扰。

为负载提供频率和电压幅值稳定的纯净电源，使负载能够可靠稳定地运行。在市电停电后，UPS利用内部蓄电池的储能，经过逆变器的转换。

不间断地为负载提供稳定可靠的交流电源。如果碰到较长时间的停电，显然，发电机组销售商仅靠蓄电池供电是不敷的，因为蓄电池的容量有限。

不成能长时间地供电，是以，需要为UPS系统配置发电机组来解决长时间停电的题目。许多现场经验表白，当UPS和选用采取的柴油发电机匹配不那时，会呈现一些异常现象。

如发电机的输出电压和频率不稳、电压波形严重失真、绕组发热和震动等，严重时发电机和UPS根本不克不及运行。是以。

在进行系统设计时应特别重视确保UPS能够很好地与发电机匹配，要做到这些，我们首先必须体会发电机的负载特性和UPS输进特性。2在线式双变换UPS输进特性 目前利用的UPS首要有后备式UPS、在线互动式UPS、在线式双变换UPS和Delta变换式UPS。

在中、年夜功率的图l在线式双变换UPS系统结构示意图。UPS系统中，在线式双变换UPS利用最为广泛，其技术性能也是这几类中最优的，但与柴油发电机的匹配题目也是这类UPS最为突出。

下面我们来分析这类UPs的输进特性：从该UPS的系统结构可以看出，输进端是一个整流器，在年夜、中功率的UPS中这类双变换的UPs一般都采取三相输进的6脉冲可控硅的相控整流器。在经过了整流滤波后。

输进电流发生了严重畸变，成了一个脉冲波形，而不是和输进电压相同的正弦波，图2中给出了A相电压和电流的波形图。B相和C相电压和电流的波形图是一样的。

只是在相位上彼此相差120度，显然，这类UPS作为负载时属于非线性负载。6脉冲整流器的输进电流，可用富氏级数展开成基波分量和包含有许多谐波分量的正弦波电流，因为输进电流的正、负半周是对称的。

所以谐波中不会含有偶次谐波；又因为6脉冲的整流电路中，在理想情况下，每次只会有两个整流管导通，只会有两相同时呈现电流，一相进。

一相出，总有ia+ib+ic=0，也就是说谐波中不会呈现零序谐波电流(三相谐波电流具有相同的数值和方向，即第3、6、9、12、15……次谐波。

那么在这类6脉冲的整流电路中只会有5、7、11、13……次谐波电流。输进电流的THD在30％以上，能量首要集中在5次和7次谐波。其中5、11……为负序电流谐波(和基波相序相反的谐波。

7、13……为正序电流谐波(和基波相序相同的谐波。3谐波电流对发电机的影响 (1 引发电压失真 在交流电源系统中，非线性负载可以等效为一个线性负载和一系列的谐波电流源的并联。

相当于负载从交流电源吸收基波电流并向交流电源反馈谐波电流。谐波电流流过电源内阻Zn时将发生各次谐波电压。第N次谐波电压为：Un=InZn电源输出电压Us等于基波电压波电压的向量和。

谐波电压叠加在基波上必然引发电源电压波形失真。因而可知，负载谐波电流和电源内阻越年夜，电源电压波形失真越年夜，市电电源内阻抗很小。

吸收谐波电流的能力很强，一般不会造成不成接受的电压失真。但柴油发电机的内阻抗较年夜，很容易受负载谐波的影响，发生较年夜的电压失真。

是以，应尽力减小负载谐波电流和电源内阻 (2谐波电流在电路中活动时，使柴油发电机绕组发热，导致发电机可靠性和寿命降低。(3输出电压不稳发电机多采取主动电压调节器(AVR调节输出电压。

对于自激式同步交流发电机，电枢绕组给AVR同时提供功率源及信号源，如果发电机带UPS负载，因为发电机输出电压波形失真，AVR可能会弊端地断开激磁电流进行抵偿。

必然使输出电压升得太高。接着AVR又根据升高的电压控制激磁电流，使输出电压下降。结果造成输出电压高低振荡。(4输进功率因数低 从上式可以看出。

功率因数由两部分构成，cosα1是由电压与基波电流之间的相位差引发，I1/I这部分由电流的谐波引发，只要输进电流发生畸变，功率因数就老是小于1,畸变越年夜则功率因数越小。

或者说，输进电流谐波成分越年夜则功率因数越小。图2形式的整流器功率因数年夜约在0.8摆布，如果滤波电容后加电感，功率因数可达到0.9。

4发电机的输出电压不稳和波形失真对UPS的反感化 从上分析可知，UPS的输进谐波电流会使发电机的输出电压不稳和波形失真，而发电机的输出电压不稳和波形失真。

又会反感化于UPS，使它不克不及正常工作，具体表示为： 会导致UPS关机和旁路电源不成用。因为UPS有同步输进动力电的功能，柴油发电机输出电压波形严重失真时。

UPS的检测电路就会判定交流输进电源质量不合格或故障，就会强迫UPS转换到蓄电池逆变给负载供电，直到蓄电池的储能耗尽，最后导致UPS关机。

5UPS电源和柴油发电机匹配题目的解决方法 从上面的分析可见，UPS电源和柴油发电机不兼容的启事首要是UPS的输进谐波电流引发的输进功率因数低而酿成的，再一个就是发电机的内阻抗年夜。

传统的解决方案是将发电机降额使用，使发电机有足够的容量来抵偿由UPS的输进谐波电流而引发的无功功率，发电机所带负载的功耗年夜约为其额定容量的30％摆布。显然。

这属于一种”年夜马拉小车”的现象，是不经济的，而且柴油发电机工作在小负荷状况，使柴油发电机组更容易发生故障，降低了柴油发电机组的工作可靠性。

其启事是柴油发电机机在小负荷下持久工作，气缸内温度较低，正常进人气缸内的润滑油不克不及完全燃烧，而燃油也不克不及充分燃烧，造成活塞环处、喷油嘴处积炭严重。

气缸磨损加剧，因此使上述部位加速故障的发生，使柴油机工作性能下降，排气冒黑烟。柴油发电机组要求负载必须在60％以上额定负载的情况下工作，对柴油发电机才较为有益。

可以看出，采取柴油发电机降额方案来解决题目不是一种根本解决题目的方法，根本解决题目的方法应当是对UPS输进端的功率因数进行校正(PFC，使UPS接近于一个线性负载。

对电网或发电机发生很小的谐波电流。(1有源功率因数
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