UPS i generatory powinny być najlepszymi przyjaciółmi, płynnie współpracującymi w celu poprawy odporności witryny. Często może tak nie być z powodu wzajemnych nieporozumień i braku informacji. Ten artykuł jest obszernym przewodnikiem i niezbędną bazą wiedzy na temat wydajności wejściowej UPS i jej wpływu na działanie generatorów.

Podczas rzeczywistej pracy, gdy wystąpi awaria sieci zasilającej, zasilanie jest przełączane między przychodzącą siecią a agregatem prądotwórczym lub agregatem prądotwórczym. Przezbrojenie odbywa się na zasadzie „break-before-make” i zwykle odbywa się w ciągu kilku sekund. Dolny UPS przełącza się na zasilanie bateryjne podczas całej wymiany, podczas gdy jego konwerter wejściowy, czyli prostownik, jest wyłączony z powodu braku zasilania wejściowego. Gdy zasilanie zostanie ustalone przez generator diesla, prostownik wykonuje rozruch, a praca UPS zostaje przywrócona do normalnej podwójnej konwersji. Podczas tej kluczowej fazy niezwykle ważne jest, aby UPS i agregat prądotwórczy działały jak w zegarku, aby zapobiec zagrożeniu przezbrojenia przez słabą interakcję.

Z punktu widzenia agregatu prądotwórczego system UPS jest odbiornikiem pobierającym zarówno moc czynną, jak i bierną, w zależności od trybu pracy UPS. Aktualne zasilacze UPS pracujące w trybie podwójnej konwersji VFI pobierają 99% „czystej” mocy rzeczywistej, co oznacza, że ​​nowoczesny zasilacz UPS jest postrzegany jako liniowe obciążenie rezystancyjne przez zasilacz. Upraszcza to znacznie projektowanie i działanie układu elektrycznego.

W trybie obejścia obciążenie jest zasilane przez linię obejściową zasilacza UPS przez zasilanie upstream, które nie może w związku z tym korzystać z działania filtrującego zasilacza UPS. W tych warunkach agregat prądotwórczy byłby bezpośrednio połączony ze współczynnikiem mocy obciążenia, zniekształceniami harmonicznymi i stopniami obciążenia.
Przy niewielkim obciążeniu, zwykle poniżej 10% znamionowej mocy znamionowej, lub przy braku obciążenia, zasilacz UPS charakteryzuje się przede wszystkim pojemnościowym wejściowym współczynnikiem mocy i nieco wyższym współczynnikiem tłumienia zniekształceń harmonicznych w stosunku do całkowitej pobieranej mocy. Ponadto stan przejściowy rozruchu prostownika jest krokiem obciążenia dla zasilania poprzedzającego.

Chociaż powyższe warunki w ogóle nie wpływają na „nieskończoną” moc sieciową, to w przypadku agregatu prądotwórczego takie przypadki należy dokładnie ocenić.
Zasadniczo moc ciągła agregatu prądotwórczego nie powinna być mniejsza niż 1,5-krotność
mocy znamionowej UPS. Współczynnik przewymiarowania uwzględnia sprawność UPS, zwykle 96%, współczynnik mocy UPS, zwykle 0,99, wejściowe zniekształcenia harmoniczne, zwykle 3% i dodaje margines bezpieczeństwa mocy, aby zapobiec wyzwalaniu niestabilnej odpowiedzi napięcia wyjściowego agregatu prądotwórczego przez skoki obciążenia. Jak wspomniano powyżej, należy jednak wziąć pod uwagę inne parametry, aby zapewnić prawidłowe działanie podczas pracy przejściowej lub bez obciążenia.
Nowoczesne zasilacze UPS nie wykazują żadnych skoków napięcia przy rozruchu. Stopniowo zwiększają wymaganą moc wyjściową zgodnie z regulowanym czasem wejścia. Jest to tak zwana funkcja „miękkiego startu”, która może również obejmować opóźniony rozruch zgodnie z regulowanym czasem „wstrzymania”. Ustawienie czasu wstrzymania jest przydatne, gdy równolegle uruchamianych jest więcej jednostek UPS, dzięki czemu całkowite obciążenie UPS jest dostarczane do agregatu prądotwórczego stopniowo.

Z drugiej strony czas wejścia odnosi się do tego, jak stroma będzie rampa miękkiego startu. Im krótsze ustawienie, tym bardziej stroma rampa. Należy zauważyć, że podczas połączonego czasu wstrzymania i wejścia prostownik nie jest w pełni zasilany, aby zasilić obciążenie, dlatego akumulatory mogą nadal częściowo się rozładowywać.

Ponadto może działać blokada ładowania akumulatora, aby pomóc agregatowi w stopniowym zwiększaniu obciążenia. Bezproblemowe przezbrojenia sprowadzają się zatem między innymi do odpowiedniego zarządzania końcem autonomii baterii i ustawieniami miękkiego startu UPS. To ostatnie jest ściśle związane z określoną wydajnością wyjściową agregatu prądotwórczego.

Za dużo CAP cię zatrzyma

Kondensatory wejściowe użyte do celów filtrowania powodują przepływ czystej mocy pozornej pomiędzy zasilaczem a UPS. Taka moc nazywana jest mocą wiodącą lub pojemnościową. Agregaty prądotwórcze mogą zarządzać ograniczoną ilością czystej mocy wiodącej, ponieważ zakłóca ona obwód wzbudzenia w generatorze prądu przemiennego, prowadząc do oscylacji napięcia i wyłączenia agregatu prądotwórczego. Wykresy bezpiecznego obszaru roboczego pokazują dozwolony zakres współczynnika mocy obciążenia agregatów prądotwórczych zapewniający stabilną pracę, a czysty wiodący limit mocy wynosi zazwyczaj 20% znamionowej wartości znamionowej agregatów prądotwórczych.

Bezpieczny obszar pracy generatora diesla. Normalna praca jest pokazana na zielono. W strefie żółtej nadal możliwa jest praca tymczasowa. Praca w czerwonym obszarze jest niedozwolona. Podczas uruchamiania UPS generatory muszą dostarczać czystą moc wiodącą, a punkt pracy znajduje się dokładnie na lewej osi poziomej. Maksymalna czysta wiodąca granica mocy wynosi zazwyczaj 0,2 mocy znamionowej agregatu prądotwórczego.

System UPS uruchamiany ponownie po awarii zasilania wykazuje czystą wejściową moc pojemnościową. Chociaż ma to niewielki udział w porównaniu z nominalną wartością znamionową UPS, w tym momencie filtr wejściowy nie jest zrównoważony żadną rzeczywistą mocą. Należy odczekać do zakończenia rozruchu prostownika. Problem ten nasila się, gdy ciągi równoległych zasilaczy UPS mają być zasilane przez ciągi równoległych agregatów prądotwórczych. Ze względu na nieodłączny sekwencyjny rozruch generatorów, pierwszy włączony zasila całą moc pojemnościową łańcucha UPS. Może to oznaczać przekroczenie możliwości agregatu prądotwórczego, co uniemożliwia pomyślne przezbrojenie.

Aby złagodzić ten problem, można zastosować kilka technik, takich jak między innymi zainstalowanie banków rezystorów w celu kompensacji. Najnowocześniejsze zasilacze UPS zmniejszyły swoją wejściową moc pojemnościową, wprowadzając elektroniczne technologie filtrowania prostowników. Mogą również oferować adaptacyjne, pojemnościowe zarządzanie mocą wejściową, aby pomóc w projektowaniu bardziej odpornej infrastruktury elektrycznej.