[发明专利]一种模块化不间断电源装置及系统

说明书

本发明公开了一种模块化不间断电源装置及系统。该模块化不间断电源装置中输入控制模块的输入端与三相交流电的R相、S相和T相连接，输出端与高频整流充电模块的输入端连接；高频整流充电模块的输出端与滤波储能模块的输入端连接；滤波储能模块的输出端与三电平逆变模块的输入端连接；三电平逆变模块的输出端与输出切换模块的一路输入端连接；中心控制模块的输出端分别与高频整流充电模块、滤波储能模块以及三电平逆变模块的输入端连接；输出切换模块的另一路输入端与输入控制模块的输出端连接，输出端与负载连接。该系统包括输入控制装置、输出转换装置和多个模块化不间断电源装置。本发明稳定性好且能为兆瓦级容量的工业负荷提供不间断供电。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种模块化不间断电源装置及系统。

背景技术

目前，传统的不间断电源装置存在以下缺陷：采用一体化设计，一旦系统中某一器件故障后，系统检修复杂；静止坐标系下的重复控制会产生延时，动态响应差，比例谐振控制系统不稳定；不间断电源装置中的储能型器件采用蓄电池，且采用串并联结构，导致一旦单个电池故障，整个不间断电源停止无法正常工作，系统的稳定性差；由于传统不间断电源电气拓扑结构限制，通常只能实现数百千伏安(KVA)的容量，很难满足大容量动力负荷的需求。因此，亟待一种便于检修、稳定性好且能够为兆瓦级容量的工业负荷提供不间断供电的电源出现。

发明内容

基于此，有必要提供一种模块化不间断电源装置及系统，以方便检修，提高系统的稳定性以及实现为兆瓦级容量的工业负荷提供不间断供电。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种模块化不间断电源装置，包括：输入控制模块、高频整流充电模块、滤波储能模块、三电平逆变模块、中心控制模块以及输出切换模块；

所述输入控制模块的输入端分别与三相交流电的R相、S相和T相连接，输出端与所述高频整流充电模块的输入端连接，用于将三相交流电输入至所述高频整流充电模块；

所述高频整流充电模块的输出端与所述滤波储能模块的输入端连接，用于将三相交流电整流为直流电，并为所述滤波储能模块充电；

所述滤波储能模块的输出端与所述三电平逆变模块的输入端连接，用于储存电能，并将所述直流电输入至所述三电平逆变模块；

所述三电平逆变模块的输出端与所述输出切换模块的一路输入端连接，用于将所述直流电逆变为三相输出交流电；

所述中心控制模块的输出端分别与所述高频整流充电模块、所述滤波储能模块以及所述三电平逆变模块的输入端连接，用于控制实现整流、储能以及逆变；

所述输出切换模块的另一路输入端与所述输入控制模块的输出端连接，输出端与负载连接，用于将所述三相输出交流电输出至负载。

可选的，所述模块化不间断电源装置还包括：输入滤波模块和输出滤波模块；

所述输入滤波模块的输入端与所述输入控制模块，输出端与所述高频整流充电模块连接，用于对所述三相交流电进行滤波，并将滤波后的三相交流电输入至所述高频整流充电模块；

所述输出滤波模块的输入端与所述三电平逆变模块连接，输出端与所述输出切换模块连接，用于对所述三相输出交流电进行滤波，并将滤波后的三相输出交流电输入至所述输出切换模块。

可选的，所述高频整流充电模块包括第一整流支路、第二整流支路和第三整流支路；所述第一整流支路、所述第二整流支路和所述第三整流支路均包括两个整流桥臂；每个所述整流桥臂均包括一个IGBT和一个二极管；每个所述IGBT的第一端均与所述中心控制模块连接，第二端与第三端之间并联所述二极管；