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分布冗余UPS的负载母线同步原理

1、分布冗余UPS的负载母线同步的概念

除非所有的负载设备都是双电源负载，分布冗余UPS必须进行负载母线同步。即构成双母线UPS系统的两个独立的UPS系统输出必须同步运行。

因为双电源负载的一个电源故障时，负载仍能正常运行，故不需要进行电源的转换。因此，如果双母线UPS系统的负载全部是双电源负载，两个母线上的UPS可以不同步运行。

然而，如果配电系统中还存在单电源设备，则必须进行同步。因为当一个UPS电源故障时必须经STS进行电源转换。为了保证不间断转换，两个UPS系统的输出必须保持同步运行，以避免两者之间进行非同步时的间断转换，造成负载断电。实现这个要求的技术是采用“负载母线同步LBS（LoadBusSync）”控制器。LBS可以使两个UPS输出电压保持出同步，甚至旁路电源不可用时或UPS工作于蓄电池时，使两个UPS输出电压的频率和相角相同或相差甚小。

2、分布冗余UPS负载母线同步（LBS）的重要性

LBS可以使两个独立的UPS系统保持同步，甚至于当它们的输入电源不同时，任何UPS都是同步于其旁路电源，因此，只要两个UPS连接到同一个旁路电源上，在正常情况下，它们就会自动地同步运行。然而，如果UPS工作于蓄电池、不同的备用发动机组或者是非同步的旁路电源，它们的输出电压将不会同步。

LBS由一个在UPS上的接口板和一个小的墙挂式带有简单的选择开关的控制板组成。每个UPS的逻辑和控制器之间无其他任何连接，这就保证了系统的最大的独立性和隔离。

LBS可以用于同步同一厂家的两个UPS，也可用于同步不同厂家的两个UPS。有的LBS还可用来同步3个或多个UPS。

LBS有主动LBS和被动LBS两种。

被动LBS：LBS保持监视两个UPS系统输出，直到它们输出的相位偏差大于预定值。如果两个UPS系统输出相角偏差开始大于几度（可调），LBS将激活并按照选择开关的位置，将一个UPS同步到另一个UPS，一但同步建立达5s，LBS将脱离，不再强制一个UPS同步于另一个UPS。但继续监视两个UPS系统的输出，直到它们的相位偏差大于预定值时再被激活起作用。

主动LBS:从UPS系统连续跟踪主UPS系统。

实际应用中被动LBS应用较多。

3、采用单变换UPS系统的双母线UPS的负载母线同步

具有分布冗余UPS功能的UPS系统中的各个分UPS模块必须在任何情况下都能相互同步，甚至在各UPS模块工作于独立的蓄电池或非同步的备用发动机时，只有双变换UPS可以做到这一点（双变换UPS有变频的功能）。

单变换UPS（IEC定义为line-interactive）（包括Delta变换UPS）只能同步到为其供电的输入电源上，不能在由一个AC电源供电时，而同步于另一个AC电源（或同步到另一个UPS电源，或由晶振产生的同步信号）。单变换UPS无变频的功能。当采用Delta变换UPS构成双母线供电系统时，如果各Delta变换UPS的交流输入是两路独立的市电电源，则在正常情况下，一台UPS不能同步到另一台UPS的输出。

采用Delta变换UPS构成分布冗余UPS时，必须采用同一路市电或同一台油机，或者保证所有UPS上游的交流输入电源同步（油机和市电），才能保证在市电或油机供电时，双母线上的两个UPS输出同步。另一方面，必须采用系统间同步单元（ISU），才能保证在蓄电池供电时，双母线上的两个UPS输出同步。