一种用于UPS并机系统中快速计算功率差的方法技术方案

本发明专利技术公开一种利用PWM波形，快速计算本机输出功率与UPS并机系统中最大输出功率、最小输出功率均值的差的方法，包括用于把功率信息以PWM形式发送出去的发送单元(100)，对并机系统中各个PWM功率信号进行或逻辑运算的单元(200)，用于捕获运算之后PWM脉宽的捕获单元(300)，用于计算功率差的计算单元(400)。利用本方法，可快速计算出本机在整个UPS系统中，输出功率是否偏大或者偏小，偏大或者偏小多少，方便并机系统的均流控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于UPS并机系统中快速计算功率差的方法，可用于UPS并机系统中各个UPS之间的通信，快速计算出本UPS的功率偏差，方便UPS并机的均流控制。
技术介绍
UPS冗余并机系统能提供比UPS单机更高的可靠性，且容易实现系统的扩容，随着信息技术的发展，对大容量、高可靠性UPS的需求日益增加，并机技术已经成为UPS行业的关键技术。并机技术中最为关键的就是实现各个UPS的均流，假如均流控制得不好，在各个UPS之间将产生环流，环流不但增加了并机系统的无功损耗，而且降低了并机系统的可靠性。而在均流控制中，一个核心问题就是，如何知道本机输出的功率偏大或者偏小，偏大” 或”者偏小多少，只有知道这些，才有可能快速、稳定地实现均流。目前，获取这些信息的方法常见是使用CAN总线，但使用CAN总线，需要系统的处理器支持CAN总线功能，一般带CAN总线功能的处理器价格较为昂贵，还要增加CAN总线收发器，这些无形中都增加了成本，对于利润率较低的小功率机器，成本更是需要首先考虑的。所以我们提出了这么一种快速、简单的计算UPS输出功率差的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于UPS并机系统中快速计算输出功率差的方法，它克服了现有技术计算速度较慢、成本较大的缺陷，能用于有功“或”者无功功率差的计算，为并机系统中均流的控制提供正确的反馈值，为并机中均流控制的基础。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的一种用于UPS并机系统中快速计算功率差的方法，包括用于把功率信息以PWM形式发送出去的发送单元；用于对并机系统中所有UPS发出的PWM功率信号进行“或”逻辑运算的计算单元；用于捕获“或”运算之后的PWM脉宽的捕获单元；用于计算本机输出功率与系统平均功率差的计算单元。在本单元所述的方法中，所述的发送单元将发送两路PWM信号，信号的周期一般为UPS输出交流电的周期，其中一路的占空比为本UPS的当前输出功率与额定功率的比值， 另一路PWM信号的占空比为第一路PWM占空比的补，即D2 = I-Dl，其中Dl为第一路PWM的占空比，D2为第二路PWM的占空比。所述的“或”逻辑计算单元分别对两路PWM进行“或”运算，即包括两个“或”逻辑运算子单元，第一个子单元的输入为UPS并机系统中所有UPS发出的第一路PWM信号，输出为这所有PWM信号进行“或”运算之后的结果，即所有UPS的功率综合信号1 ；第二个“或” 运算子单元的输入为UPS并机系统中所有UPS发出的第二路PWM信号，输出为这所有PWM 信号进行“或”运算之后的结果，即所有UPS的功率综合信号2。所述的捕获单元分别对“或”逻辑计算单元的两个子单元的输出进行捕获，得到功率综合信号1、2的脉宽。 所述的计算单元将捕获单元得到的的功率综合信号1、2的脉宽与本UPS发出去的两路PWM信号的脉宽分别作差，得到功率信号差1、功率信号差2，最后取功率信号差1与功率信号差2的差的绝对值，此即为本机输出功率与UPS并机系统中最大输出功率与最小输出功率的均值的差的两倍，可用下列公式表示 O = K. I Wpwml-Wmaxl I -1 Wpwm2-Wmax21 I = 2 X I P- (Pmax-Pmix) I 公式 1其中，0为计算结果，K为比例系数，在实际使用中按实际情况及计算需要取值， Wpwffll为本机发出的第一路PWM信号，Wfflaxl为所有UPS的功率综合信号1，Wpwffl2为本机发出的第二路PWM信号，Wmax2为所有UPS的功率综合信号2，P为本机的输出功率，Pfflax为UPS并机系统中各UPS单机中最大的输出功率，Pmin为单机的最小输出功率。通过上述计算出来的结果即可用于下一步的均流控制。本专利技术对于功率大小的判断，由于采用电路的方式进行“或”运算，所以可以以极快的速度在众多的信号中挑出最大与最小的功率信号，传给每个UPS单机，而且所需的额外的硬件也不多，成本较低，较好地获取均流所需的功率信号。附图说明图1为本专利技术的实施流程图2为本专利技术DSP中PWM波形产生流程图3为本专利技术进行“或”逻辑运算波形图4为本专利技术计算单元计算流程图。具体实施例方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步详细说明本方法是应用于并机系统中，而UPS并机系统至少有两个UPS单机，每个单机的运算过程，运算逻辑都一致，所以本申请仅以一个UPS单机实施本方法为例进行说明，对其他单机不做赘述。如图1所示，要实施本方法，需要PWM发送单元100、“或”逻辑运算单元 200、捕获单元300、计算单元400，其中PWM发送单元100根据功率的大小发出相应正脉宽的PWM波形，经过“或”逻辑运算单元200运算结束后，其输出又被捕获单元300所捕获，得到综合PWM信号的脉宽，最后经计算单元400计算得到本机输出功率与UPS并机系统中最大、最小功率平均值的差。优选地，PWM发送单元100采用TI的DSP处理器来实现，这部分流程如图2所示， 需进行以下步骤步骤S110，根据时间管理器的时钟频率，计算所需周期(一般为输出交流电周期) 的定时器计数值C;步骤S120，根据当前功率计算出所需占空比D，占空比一般为当前功率与额定功率的比值，当然，如果要进行有功功率、无功功率等的计算，则按设计所需确定；步骤S130，根据步骤S120计算所得的占空比，确定产生PWM的比较器的比较值A =C*D ；步骤S140，设置比较器低有效，在并机同步信号的上升沿发送出第一路PWM信号；步骤S150，根据步骤S130所得的比较值A，可确定另一个比较器的比较值B =C-A ；步骤S160，设置比较器低有效，在并机同步信号的上升沿发送出第二路PWM信号；“或”逻辑运算单元200在每个UPS单机里面有两个输入端，一个为本机输出的PWM 信号，另一个为其他UPS的“或”逻辑运算结果，其运算的波形图如图3所示，其中UPS单机 B即为其他UPS的“或”逻辑运算结果。在进行“或”运算的同时也会将本机的PWM送出，供其他UPS单机运算。值得注意的是，在本逻辑运算单元的输入和输出端都用光耦元件进行隔离，以确保信号稳定。本实施例中，捕获单元300利用DSP处理器事件管理器的捕获单元来实现，“或”逻辑运算单元200的输出接到DSP的捕获引脚。捕获到综合PWM信号之后，得到综合信号的脉宽之后，将结果送入计算单元400进行运算，这部分在本实施例中同样由DSP来实现，需经过如下步骤步骤S410，根据捕获单元300得到的综合信号1脉宽计数值，减去在PWM发送单元 100中计算得到的本机第一路PWM比较值A ；步骤S420，根据步骤S410得到的差，取其绝对值| ΔΑ| ； 步骤S430，根据捕获单元300得到的综合信号2脉宽计数值，减去在PWM发送单元 100中计算得到的本机第二路PWM比较值B ；步骤S440，根据步骤S430得到的差，取其绝对值| Δ B | ；步骤S450，根据S420与S440的结果，将两者作差，取绝对值| | ΔΑ卜| ΔΒ| |。上述步骤S450即本方法最后得到的结果，在UPS并机系统中，可根据此结果来进行并机的均流控制。以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化，例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：廖慧，陈艳峰，周创彬，郑炎坤，李振强，
申请(专利权)人：广东创电电源有限公司，
类型：发明
国别省市：