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      雙機冗余UPS系統在600MW火力發電廠中的應用

      來源:機房360 作者:黃 斌 更新時間:2013-8-29 15:28:31

      摘要:發電廠電力負載的正常運行需要高穩定性和高精度的電源作保障。浙江浙能北侖發電有限公司原有的UPS系統因運行多年,電子元器件老化,多次無故切換至旁路電源后又自行恢復至逆變器供電的異?,F象,給電廠的安全發電造成了很大的隱患。通過采用冗余并機技術對原有UPS系統進行換型改造,提高了UPS的安全可靠性,該系統已經運行兩年,性能穩定,經濟效益明顯,可供其他發電企業參考。

        發電企業是技術密集型企業,有著龐大復雜的控制系統和自動調節裝置。為了保證機組的安全、穩定及經濟運行,要求高質量的供電電源并保證其可靠性。不間斷電源裝置(UPS)是一種向負載提供優質、高效、可靠交流電源并具有保護、檢測和控制功能的供電設備。UPS對于各專業領域的計算機及其網絡、通信系統、電力系統、工業控制系統、醫療設備、電子儀器、國防和科研部門等起著關鍵作用。雖然目前大型UPS單機的平均無故障工作時間已高達20~25萬小時,但對于發電企業來說,這樣的可靠性仍不能滿足其采集、監控及通信系統不間斷安全運行的要求。為保證供電系統的高可靠性,近年來發展了多機冗余并聯UPS系統。與單機UPS供電系統相比,該系統具有很高的可靠性和十分方便的可維護性,因此在各個領域得到了廣泛地應用。浙能北侖發電有限公司廠用電系統UPS就是利用該技術進行了改造,將單機UPS系統改造為“1+1”并聯冗余型UPS供電系統,取得了圓滿成功。
        
        1.UPS系統改造的必要性
        
        浙江浙能北侖發電有限公司機組配置的交流不間斷電源系統UPS,是為計算機監控系統、數據采集系統、重要機、電、爐保護系統、除灰系統及重要電磁閥等符合提供可靠的不間斷交流電源。老式的UPS采用單臺供電,經過10多年的運行,已經暴露出許多問題,如“瞬時切至旁路電源后又自行恢復至逆變器供電”,“晶閘管絕緣下降導致直流熔絲熔斷,UPS停運”等異?,F象,嚴重威脅到機組的安全運行。隨著多機冗余并聯UPS供電技術的發展和日益成熟,同時為了提高UPS供電的可靠性,公司對原單機供電的UPS進行改造,更換為雙機并聯冗余UPS供電系統。
        
        2.雙機冗余UPS系統的主要功能特點及構成
        
        2.1主要功能特點
        
        兩臺UPS完全相同,相當于二個UPS模塊并聯,100%互為備用冗余,大大提高了系統的可靠性??晒灿门月冯娫?保證在大沖擊負載下無擾動切換。每臺UPS采用高速DSP數字技術精確計算并聯環流,應用快速調節控制逆變器電壓和頻率使穩態環流保證在1%以內、允許瞬態擾動環流在10%以內的算法,保證并聯在一起的逆變器穩態環流很小、發熱很少、可靠性很高,又可以承受負載啟動變化時瞬態環流的變化而不退出并聯運行,即保證在小環流條件下使得并聯UPS的電壓幅值和頻率相同;正常工作時,每臺UPS只承擔50%的負載電流,它有利于降低單臺UPS的故障率。此外,它還具有優良的容錯特性:如果在UPS運行中,其中一臺UPS出現故障,在并機邏輯控制電路的作用下,它在向用戶發出故障信號的同時,自動將故障UPS斷開,同時另一臺UPS自動承擔100%的負載,無需切換至旁路供電,安全可靠性得到了很大的提高,如圖1所示。

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