UPS逆变模块的N+m冗余并联结构和均流
并联UPS系统均流控制
图７并联Ｕｌ＇ｓ系统输出电压幅值调节框图 ｎｇ．７ ＵＰＳ ｏｕｔｐｕｔ Ｖｏｌｔａ龄ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｃ伽ｔｒｏｌ ｏｆ
ｐｏｗｅｒ ｓｈａｒｉｎｇ Ｉｏｏｐ
图８并联ｕＰＳ系统输出电压相位调节框图 ｎｇ．８ ＵＰＳ伽ｔｐｕｔ ｖｏｌｔａｇｅ ｐｈａｓｅ ｃｏｎｔｍｌ ｏｆ
第２ｌ期
于玮等：并联ｕＰｓ系统均流控制
图６ ＵＰＳ逆变部分并联等效电路图 Ｆｉｇ．６ ＥｑｌｌｉＶｍ蚰ｔ ｄｒｃｕｉｔ ｏｆ ｐａ隋ｌｌｅｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ＵｌＰｓ
感性分量。
由图６可以得出
ｊ，：旦＆：竺！！！！！煎±ｊ！垫煎２＝丝．（２）
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Ｊ『，：旦＆：丝！！！！焦±ｊ！垫垒！二堡（３）
ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ：ｕＩｌｉｎｔｅ删ｐｔ甜ｐｏｗｅｆ ｓｕｐｐｌｙ；ｐｏｗｅｒｃｏｎⅡＤｌ；
ｐａｒａｌＩｅｌ； ｌｏａｄ－ｓｈａｒｉｎｇ； ｆｉｌｔｅｒ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ
摘要ｌ研究了一种不问断电源（ｕｎｉＩｌｔｅⅡ１ｌｐｎｅｄ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ， ＵＰｓ）均流控制方法，在有功功率和无功功率控制逆变基准 电压幅值和相位的基础上加入了输出滤波电感电流的直流 分量控制。有功功率和无功功率以及电感电流直流分量通过 ｃＡＮ总线进行传输，提高了并联系统的抗干扰能力和可靠 性。滤波电感电流直流分量控制的加入可以有效地提高整个 并联ＵＰＳ系统的均流特性以及稳定性。２台ＤＳＰ控制的 ３０ｋｖＡ．二相四线ｕＰＳ并联系统验证了该方法的可行性，实 验证明该控制方法可以取得良好的并联均流效果和稳定性。
警
UPS冗余方式介绍
UPS冗余方式介绍UPS（不间断电源）是指电源异常时能够提供电力支持并保证关键设备持续运行的设备。
为了提高UPS系统的可靠性，常会采用冗余方式。
冗余方式是指在系统设计中采用多个相同或相似的元件，并通过合适的互补控制策略来提高系统的可靠性和容错能力。
下面将详细介绍UPS的常见冗余方式。
1.N+1冗余N+1冗余是指在UPS系统中同时运行N+1个并联的UPS模块，其中N个运行正常，而1个作为备份机组。
当任意一个模块发生故障时，备份机组会自动接管并提供电力，保证关键设备的连续供电，从而实现不间断电源。
N+1冗余方式在UPS系统设计中被广泛使用。
2.2N冗余2N冗余是指在UPS系统中设置两个独立的并行系统，每个系统都能独立支持负载。
这种方式要求系统的双重容量，但能够提供更高的可靠性。
当其中一个系统发生故障时，另一个系统能够完全接管负载并继续供电，保证不间断的电力供应。
3.N+X冗余N+X冗余是指在UPS系统中设置N个模块，并增加X个备份模块。
当任意一个模块发生故障时，备份模块能够接管负载并提供电力。
这种方式提供了更高的冗余级别和容错能力，适用于对可靠性要求极高的应用场景。
4.双转换冗余双转换冗余是指UPS系统通过两个独立的AC/DC和DC/AC变换器进行工作，其中一个变换器负责直接提供电力给负载，另一个变换器则作为备份。
当主变换器发生故障时，备份变换器会立即接管负载。
这种方式提供了无缝切换和较高的可靠性。
在UPS系统的冗余设计中，还可以采用冗余电池组、冗余输入/输出回路等方式来进一步提高系统的可靠性和容错能力。
冗余的设计和措施可以有效地减少UPS系统因设备故障、电池耗尽或电力中断等原因而导致的停机和数据丢失。
总结而言，UPS冗余方式是通过合适的系统设计和互补控制策略来提高UPS系统的可靠性和容错能力。
通过采用N+1冗余、2N冗余、N+X冗余和双转换冗余等方式，可以保证关键设备的连续供电，减少停机时间和数据丢失风险，提升系统的稳定性和可靠性。
UPS原理与并机冗余方案
UPS原理与并机冗余⽅案UPS并机冗余⽅案汇总UPS并机的⽅案有⼏种，这⾥简单整理出来供⼤家参考。
主要揭⽰原理，分析优劣。
这⾥先从⾼端（HIGH）到低端（LOW）的次序。
1、模块化并机+外置静态开关模式这是⽬前⽐较⾼、⼤、上的模式，较费银⼦，先看结构：优点：任⼀台UPS故障停机后，负载都可以由剩余UPS承担；正常⼯作时，负载由所有UPS分担，负载率低；设置独⽴STS静态切换开关，并设有STS的维修旁路便于维护，STS故障的可靠性有所提⾼，降低风险点；负载也可分散配置，降低风险系数；缺点：增设设备较多，2台UPS、2台STS、市电配电柜1台，需要占地⾯积较⼤,投资额较⼤；2、并联式UPS热备份系统这是⽬前最常⽤的模式，虽然成本不低，但是可靠性对得起这个价格，所有是最最常⽤的并机⽅式，如果您还想再节省⼀些Money，那就采⽤2+1并机⽅式：三台UPS并机，任何⼀台故障，都不会影响正常的供电。
下⾯是1+1并机的原理图：优点：任⼀台UPS故障停机后，负载都可以由剩余UPS承担；正常⼯作时，负载由所有UPS分担，负载率低；市电停⽌时，电池续航时间为所有电池组的累加时间；缺点：技术要求⾼、调试复杂，要求并机UPS的品牌、型号、规格完全⼀致；对各台UPS的输出同步性要求⾼，⼀旦不同步产⽣环流，有可能导致短路故障；3、旁路式UPS热备份系统旁路式UPS冗余模式属于热备模式，即：在同⼀时刻只⽤⼀台UPS为负载提供电⼒，另⼀台等着，⼀旦运⾏着的主UPS故障，等待的UPS⽴即接管负载。
原理如下：优点：易实现后期改造，不同品牌、不同容量UPS都可组建；可分开维保，且保证维保时负载仍受UPS保护；运⾏效率⾼于串联式UPS；市电停⽌时，电池续航时间为两组电池组的累加时间；缺点：UPS1的静态旁路开关为系统瓶颈，⼀旦故障可能导致负载断电；UPS2长期空载运⾏，效率低；且电池组长期得不到放电，寿命下降；4、串联式UPS热备份系统串联UPS 是早期冗余模式受UPS技术落后限制⽽采取的⼀种冗余模式，现在已经不在使⽤，其原理如下：优点：任⼀台UPS故障停机后，负载都可以由剩余UPS承担；正常⼯作时，负载由所有UPS分担，负载率低；设置独⽴STS静态切换开关，并设有STS的维修旁路便于维护，STS故障的可靠性有所提⾼，降低风险点；负载也可分散配置，降低风险系数；缺点：增设设备较多，2台UPS、2台STS、市电配电柜1台，需要占地⾯积较⼤,投资额较⼤；5、单机在线式UPS前⾯列举了并机冗余模式，最后看看UPS单机的原理：优点：系统构架简单，控制逻辑易实现，造价低。
UPS电源并联冗余方式和串联冗余方式的选择
UPS电源并联冗余方式和串联冗余方式的选择：1、ups不间断电源并联冗余并联冗余是将多于两台同型号、同功率的UPS电源，通过并机柜、并机模块或并机板，把输出端并接而成。
目的是为了共同分担负载功率，其基本原理是：正常情况下，两台UPS 均由逆变器输出，平分负载和电流，当一台UPS故障时，由剩下的一台UPS承担全部负载。
三机并联也是常用的一种方式，比如对于60KVA的负载，我们可以考虑三台30KVA并联，即使一台UPS出现故障，另两台UPS仍然可以承担全部负载，此为N+1并联冗余。
并联冗余的本质，是不间断电源均分负载。
要实现并联冗余，必须解决以下技术问题：1．每个UPS逆变器输出波形保持同相位、同频率；2．每个UPS逆变器输出电压一致；3．每个UPS电源必须均分负载；4．UPS不间断电源故障时能快速脱机。
不间断电源并联冗余的缺点：1．由于要求功率均分，因而调试困难。
有些品牌UPS要在满负载运行时调节功率均分。
另外：输入、输出线长、线径都是影响均分的因素。
2．并机柜系统如发生故障，将中断整个系统供电（瓶颈故障）。
LEUMS是世界五大UPS生产厂之一，由于采用DSP控制技术，具有高超的冗余并联运行技术：不间断电源并联冗余的优点：1．并机运行的UPS独立控制电压与相位，没有公共控制部分，不存在瓶颈故障。
2．并机调试非常简单，只须每台UPS不间断电源参数设置完毕，即可投入并联运行。
3．由于采用DSP控制技术，并机运行的每台UPS输出滤形，电压都非常一致，因此并机环流很小。
4．多机并联运行，SYNTHESIS系列：三台并联；EDP90系列：六台并联。
5．在并联系统中任意一台UPS故障时，DSP控制技术可以在正弦波的任意一点切换，使故障UPS快速脱机，由其它UPS继续不间断地供电。
并联冗余技术的要点说明：大功率UPS相位跟踪在±3°，两台UPS并联有可能在相位上相差6°，造成电压差，sin6°=30V，因而在输出端会造成很大的环流，就有可能使逆变器因过载而烧毁。
浅析UPS的冗余连接技术（3）
浅析UPS的冗余连接技术（3）2.UPS的并联连接增加UPS供电系统可靠性的另一个方法就是并联连接，但是UPS 的并联连接并不象热备份连接那么容易。
因为所有UPS的输出阻抗不可能一样，加之各逆变器的输出电压和市电电压锁相都具有正负误差，则各个UPS的电压即有相位差又有幅值差，因此用普通UPS直接并联是危险的，只有具备并联功能的UPS才能并联。
从一般原理上讲，普通在线式UPS都可直接并联，但应说明的一点是，这些UPS必须由同一路电网供电，在这种情况下，因为UPS的逆变器永远在跟踪旁路市电，由于这些UPS都在跟踪同一路市电，也就相当于互相在相位上跟踪。
这些UPS在频率和相位上都是一致的，因此可以并联。
但这种并联是不保险的，因为：在相位上；虽然它们都在频率和相位上跟踪旁路，但在相位上有超前和落后之分，一般大容量UPS的相位跟踪在±3°，如果这两台并联的UPS一个是＋3°，一个是－3°那么两个并联后就有可能在相位上差了6°,这就有可能使输出电压相差30V，这将会在UPS输出端造成很大的环流，使逆变器因过载而烧毁。
在电压上；虽然是同型号、规格的UPS逆变器，但由于逆变参数和变压器参数的微小差异会导致输出电压不一样，比如一个为218V，一个为220V等，也将会在UPS输出端造成很大的环流，使逆变器因过载而烧毁。
以上两方面的差异都会导致输出电压的不一致，一方面形成环流，另一方面各相负载输送的电流也不一样，很可能出现1台过载的情况。
以上两项指标虽然可以通过一次调整而达到基本一致，但随着UPS的工作温度和时间的变化，这种平衡很快就会失去。
可以这样说，不加任何措施的几台UPS并联，其可靠性不一定比单台UPS高，甚至还要低。
UPS并联连接的优点在于它不但可以提高可靠性，而且过载、动态性能比热备份方式好得多，并且可以增容。
并联连接的方式有下述几种：①主从式并联系统；这种方式是并联系统中有一台UPS为主机，其它为从机。
n+1模块允余逆变模块
n+1模块允余逆变模块
在UPS不间断电源系统中，采用“N+1”冗余并联技术是提高其可靠性和可用性的关键技术之一。
“N+1”冗余并联运行条件为：各UPS的逆变模块的频率、相位、相序、电压幅值和波形必须相同；在输入电压和负载的变化范围内，能够实现对负载有功和无功电流的均匀分配；当均流或同步出现异常情况或UPS的逆变模块出现故障时，应能自动检测出故障模块，并将其迅速切除而又不影响其它逆变模块的正常运行。
采用“N+1”冗余并联具有以下优点：可以方便地提高系统的容量；通过并联实现冗余，提高可靠性；提高系统的可维护性；容易实现模块化和标准化。
总之，“N+1”冗余并联技术是一种提高系统可靠性和可用性的有效方法，广泛应用于UPS不间断电源等领域。
UPS冗余配置方案分析
冗余配置方案分析
一：主从热备份方案
整流器逆变器
负载
手动维修旁路
二：双机并联方案：
整流器逆变器
方案比较：
1．设备容量：两个方案相同，两台UPS输出容量均按负荷容量选择；
2．可靠性：方案二比方案一高一级；设UPS1、UPS2及旁路的可靠度均为0.95，直流电源可靠度为1，见下计算：
方案一=1-（1-0.95）（1-0.95²）²=0.9995246
方案二=1-[1-（1-0.95）²]²=0.9999937
3．后备方式：方案一明备用，方案二暗备用；
4．利用率：方案一其中一台空载，利用率低，方案二两台利用率一样；
5．技术难度：方案二要求双机并列，均压均流，性能一致；
6．投资：方案二少于方案一；
7．过载能力：方案二比方案一高一倍，方案一如果遇到冲击、短路、过载等，切换旁路可能有两次，可靠性降低；
8．应用场合：方案一适用于旧系统不需增容的改造工程或性能达不到均压并联要求的场合，新工程及设备增容或增加冗余应采用方案二。
UPS电源并联冗余方式和串联冗余方式的选择剖析
UPS电源并联冗余方式和串联冗余方式的选择:1、ups不间断电源并联冗余并联冗余是将多于两台同型号、同功率的UPS电源,通过并机柜、并机模块或并机板,把输出端并接而成。
目的是为了共同分担负载功率,其基本原理是:正常情况下,两台UPS 均由逆变器输出,平分负载和电流,当一台UPS故障时,由剩下的一台UPS承担全部负载。
三机并联也是常用的一种方式,比如对于60KVA的负载,我们可以考虑三台30KVA 并联,即使一台UPS出现故障,另两台UPS仍然可以承担全部负载,此为N+1并联冗余。
并联冗余的本质,是不间断电源均分负载。
要实现并联冗余,必须解决以下技术问题:1.每个UPS逆变器输出波形保持同相位、同频率;2.每个UPS逆变器输出电压一致;3.每个UPS电源必须均分负载;4.UPS不间断电源故障时能快速脱机。
不间断电源并联冗余的缺点:1.由于要求功率均分,因而调试困难。
有些品牌UPS要在满负载运行时调节功率均分。
另外:输入、输出线长、线径都是影响均分的因素。
2.并机柜系统如发生故障,将中断整个系统供电(瓶颈故障。
LEUMS是世界五大UPS生产厂之一,由于采用DSP控制技术,具有高超的冗余并联运行技术:不间断电源并联冗余的优点:1.并机运行的UPS独立控制电压与相位,没有公共控制部分,不存在瓶颈故障。
2.并机调试非常简单,只须每台UPS不间断电源参数设置完毕,即可投入并联运行。
3.由于采用DSP控制技术,并机运行的每台UPS输出滤形,电压都非常一致,因此并机环流很小。
4.多机并联运行,SYNTHESIS系列:三台并联;EDP90系列:六台并联。
5.在并联系统中任意一台UPS故障时,DSP控制技术可以在正弦波的任意一点切换,使故障UPS快速脱机,由其它UPS继续不间断地供电。
并联冗余技术的要点说明:大功率UPS相位跟踪在±3°,两台UPS并联有可能在相位上相差6°,造成电压差,sin6°=30V,因而在输出端会造成很大的环流,就有可能使逆变器因过载而烧毁。
UPS的冗余性分析
UPS的冗余性分析UPS的冗余性分析UPS的基本作用是为负载提供高质量、不间断的电力输出。
但遗憾的是作为一种电子设备，UPS本身没有容错能力。
传统在线式UPS 系统虽然实现了蓄能供电及旁路转换过程的不间断供电，但随着电力需求标准的提高，用户渴望得到更为安全的UPS系统，甚至希望电源系统在故障、维护和维修过程中，负载仍能够得到UPS的全天候保护。
最初，用户通常选择串连热备份的冗余方式，从技术上要求比较低，参与串联的可以是普通单机，这种方案的缺点是设备老化程度不同、冗余度高（≥100%），系统转换可靠度低，不能扩容。
随后逐渐出现了1+1并联方案，这种冗余方案以100%设备冗余为代价，使系统拥有了一次容错能力；与单机及串连系统相比，可靠度得到了提高，但系统效率低下（不超过75%）。
N+1多机并联技术的出现使系统冗余度第一次降到了100%以下，并有能力构成容错性超过一次的N+X系统。
影响多机并联发展的因素主要是能够参与并机的UPS容量普遍偏大、价格较高，不太适合100KVA以下的中功率用户使用。
功率单元容量适中是模块系统的突出特点，这使得容量不足100KVA的用户也有了享受N+1甚至N+X级别安全保护的机会。
模块化系统在功率器件技术和制造工艺方面继承了UPS技术发展的成果；在系统架构方面，其以多机并联为基础，不仅实现了系统单元的热插拔，而且更好地处理了系统单元独立运作、相互协作和平稳转换的关系。
传统多机并联，因参与并联UPS功率较大，成本较高，故很难应用于中功率段用户。
由于模块功率适当，不仅使N+1或N+X解决方案对中功率段用户有了现实意义，而且统计数据表明，与传统多机并联不同，多数用户在实际使用当中，处于N+X级别的保护之下。
N+X并联冗余模式构成当今最为可靠的供电解决方案，模块。
UPS逆变模块的Nm冗余并联结构和均流
UPS逆变模块的Nm冗余并联结构和均流0 引言随着国民经济的发展和用电设备的不断增加，对UPS容量的要求越来越大。
大容量的UPS有两种构成方式：一种是采用单台大容量UPS；另一种是在UPS单机内部采用功率模块N＋m冗余并联结构。
前者的缺点是成本高、体积重量大、运输安装困难、可靠性差，一旦出现故障将会引起供电瘫痪。
后者的好处是提高了供电的灵活性，可以将小功率模块的开关频率提高到MHz级，从而提高了模块的功率密度，使UPS的体积重量减小；并且减小了各模块的功率开关器件的电流应力，提高了UPS的可靠性；同时动态响应快，可以实现标准化，便于维修更换等。
N＋m冗余并联技术是专门为了提高UPS的可靠性和热维修〔也称作热插拔和热更换（hotplug-in）〕而采用的一种新技术。
所谓N＋m冗余并联，是指在一个UPS单机内部，采用N＋m个相同的电源模块（power supply units，简称PSU）并联组成UPS整机。
其中N代表向负载提供额定电流的模块个数，m代表冗余模块个数。
m越大USP的可靠性越高，但UPS的成本也越高。
在正常运行时UPS由N＋m个模块并联向负载供电，每个模块平均负担1/(N＋m)的负载电流，当其中某一个或k个（k≤m）模块故障时，就自行退出供电，而由剩下的N＋（m－k）个模块继续向负载提供100％的电流，从而保证了USP 的不间断供电。
1 N＋m冗余并联的可靠性、可用性及条件1.1 可靠性的提高由N＋m个小功率模块组成的冗余并联结构形式的UPS如图1和图2所示。
图1是采用n个整流模块、一组蓄电池和k个逆变模块组成的冗余并联结构形式，n可以等于k，也可以不等于k。
图2是采用n个整流模块、n组蓄电池和n个逆变模块组成的UPS模块冗余并联结构形式。
图3是采用单一大功率整流模块、一组蓄电池和一个大功率逆变模块组成的结构形式，是一般UPS常用的结构形式。
图1 n个整流模块和k个逆变模块组成的冗余并联式UPS图2 n个整流模块和n个蓄电池及n个逆变模块组成的冗余并联式UPS图3 单台大容量UPS的结构形式下面我们以图2所示的冗余并联结构为例，说明为什么冗余并联结构能够使可靠性得以提高。
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UPS逆变模块的N＋m冗余并联结构和均流摘要：介绍了UPS采用电压源逆变器模块的并联运行，及构成N＋m冗余并联结构进行供电的好处，讲述了一种新的并联均流电路。
关键词：不间断电源；逆变器模块；并联；冗余N＋m引言随着国民经济的发展和用电设备的不断增加，对UPS容量的要求越来越大。
大容量的UPS有两种构成方式：一种是采用单台大容量UPS；另一种是在UPS单机内部采用功率模块N＋m冗余并联结构。
前者的缺点是成本高、体积重量大、运输安装困难、可靠性差，一旦出现故障将会引起供电瘫痪。
后者的好处是提高了供电的灵活性，可以将小功率模块的开关频率提高到MHz级，从而提高了模块的功率密度，使UPS的体积重量减小；并且减小了各模块的功率开关器件的电流应力，提高了UPS的可靠性；同时动态响应快，可以实现标准化，便于维修更换等。
N＋m冗余并联技术是专门为了提高UPS的可靠性和热维修〔也称作热插拔和热更换（hotplug in）〕而采用的一种新技术。
所谓N＋m冗余并联，是指在一个UPS单机内部，采用N＋m个相同的电源模块（powe rsupplyunits，简称PSU）并联组成UPS整机。
其中N代表向负载提供额定电流的模块个数，m代表冗余模块个数。
m越大USP的可靠性越高，但UPS的成本也越高。
在正常运行时UPS由N＋m个模块并联向负载供电，每个模块平均负担1/(N＋m)的负载电流，当其中某一个或k个（k≤m）模块故障时，就自行退出供电，而由剩下的N＋（m－k）个模块继续向负载提供100％的电流，从而保证了USP的不间断供电。
1 N＋m冗余并联的可靠性、可用性及条件1.1 可靠性的提高由N＋m个小功率模块组成的冗余并联结构形式的UPS如图1和图2所示。
图1是采用n个整流模块、一组蓄电池和k个逆变模块组成的冗余并联结构形式，n可以等于k，也可以不等于k。
图2是采用n个整流模块、n组蓄电池和n个逆变模块组成的UPS模块冗余并联结构形式。
图3是采用单一大功率整流模块、一组蓄电池和一个大功率逆变模块组成的结构形式，是一般UPS常用的结构形式。
下面我们以图2所示的冗余并联结构为例，说明为什么冗余并联结构能够使可靠性得以提高。
当n=k=N＋m 时，假定由一个整流模块和一组蓄电池及一个逆变模块组成的UPS模块（如图2中虚线框内所示）的可靠性为P1，则N＋m个UPS模块的可靠性为例如，当一个UPS模块的可靠性P1=0.99时（不可靠性为1％），如果N＋m=3，则P3=1－(1－0.99)3=0.9999993个UPS模块的并联可以将可靠性提高4个数量级，不可靠性由原来的1％降到了0.000001％。
1.2 可用性的提高UPS的可用性的一般定义为可用性（Availability）=MTBF/(MTBF+MTTR）（1）式中：MTBF为平均无故障时间，反映UPS的可靠性及冗余性；MTTR为平均维修时间，即维修所需要的时间。
式（1）说明，UPS的可用性不仅仅取决于MTBF，而且还取决于MTTR，只有采用热更换（热插拔）方式，才能使UPS实现不停机更换模块，即不中断供电维修，这样才能真正减小MTTR，提高可用性。
要实现UPS的热插拔不停机更换模块技术，必须满足3个条件：一是正常工作UPS模块自动投入电网；二是并联运行的UPS模块之间要实现有功和无功电流的平均分配；三是USP退出并联，特别是在不干扰电网的情况下快速切除故障的USP模块。
有了这3个方面的工作，也就解决了USP模块的热插拔（热更换）技术。
通常采用的是N＋1（即m=1）冗余并联方式，这种方式已在通信直流电源中得到了成功应用。
直流电源的N＋1冗余并联运行技术比较简单，只需要使电压的大小和极性相同就可以了，而且还能很方便地用二极管来隔离故障的模块。
但是，对于UPS交流电源模块的并联技术要复杂得多，它需要使相序、频率、相位、电压幅值和波形等5个参数相同才能并联。
同时对故障模块的隔离也不能用二极管来实现。
USP模块的并联，也不同于同步发电机的并联，后者由于输出阻抗高，靠其本身的下垂特性可以自行均流。
同时输出电流大的发电机可以自行降低转速，达到频率和相位的一致。
而USP模块不具备这些特性，需要用控制电路来解决静态和动态同步均流及热插拔技术。
1.3 UPS模块实现N＋1冗余并联的条件USP模块的N＋1冗余并联技术，是提高USP可靠性和可用性的关键技术，模块的并联必须满足以下3个条件才能实现：1）各个UPS模块的频率、相位、相序、电压幅值和波形必须相同；2）各个UPS模块在输入电压和负载的变化范围内，必须能够实现对负载有功和无功电流的均匀分配，为此要求均流电路的动态响应特性要好，稳定度要高；3）当均流或同步出现异常情况或UPS模块出现故障时，应能自动检出故障模块，并将其迅速切除而又不影响UPS的正常运行。
其中有两项关键技术：一是同步技术，另一个是均流技术。
前者主要是解决各UPS模块的频率、相位、波形和相序的一致，后者主要是解决各UPS模块均匀负担负载功率的问题。
由于各个UPS模块都是与市电电网同步并联工作的，在各个UPS模块中都有相同的相应电路或各模块有一共用的相应电路来实现与市电的同步，同步后各模块的频率、相位、波形和相序都与市电电网相同，满足了条件1）中五个参数的四个。
只有各模块之间的输出电压可能有些差别，这种差别主要是由直流电压的不同（例如蓄电池电压不同），或模块内阻压降不同（例如整流管或逆变器开关器件的正向压降的不同）等引起的。
因此，均流就成了UPS模块并联工作的主要问题，必须用均流的办法使各UPS模块的输出电压一致。
由于各个模块的输出是通过共用母线加到负载上的，这相当于各个模块共同负担同一个负载，所以，各模块的输出负载功率因数只取决于母线上总的负载的功率因数，因此，各模块的输出功率因数相同，在均流时不必再区分有功和无功，只对模块的总输出电流进行均流即可。
下面介绍模块的均流方法。
图72 USP模块的均流UPS模块的均流有多种方法，例如，自整步均流法、外特性下垂法、外部控制法、主从控制均流法、平均电流均流法、自动均流法和民主主从均流法等。
在这些均流法中，并不都适合于UPS模块的N＋1冗余并联，例如，外特性下垂法和基于外特性下垂法的均流法，使模块的输出外特性变软，电压调整率降低，不适合于对输出电压精度要求较高（例如±1％～±3％）的USP应用；主从均流法必须要有通信连线，将使系统复杂化，同时，如果主USP模块一旦失败，则整个UPS就不能工作，因此，主从均流法也不适用于UPS的冗余并联系统，再则电压环的带宽较大，也易受外界噪声的干扰；外部控制法需要外加专门的控制器，UP S模块要进行多路联系，连线较复杂也不能实现冗余并联，故也不适合于USP的多模块冗余并联；平均值电流法的输出电流，是通过跟踪同一个给定电流来实现均流的，各模块之间的信号连线较多，同时也不能实现冗余并联，故也不能采用；只有自动均流法和民主主从均流法既适合于USP模块的冗余并联工作，又不影响输出电压的精度，电路也比较简单，是一种比较好的均流法。
自动均流法和民主主从均流法，都是源于上个世纪80年代的直流均流法。
将这两种直流均流法应用于交流均流时，只须加一个整流环节，将交流信号变换成直流信号就可以了。
由于逆变器的交流稳压控制的基准电压给定值，一般都是采用与电压有效值等效的直流信号。
所以，均流电路输出的直流调整控制信号，可以直接用于通过对基准电压直流给定信号的改变，来实现USP模块的交流均流。
2.1 自动均流法自动均流法（automaticapproach）又称作外加均流器法（externalcontrollerapproach）。
在每一个模块的控制电路中都需要加一个特殊的均流控制器〔sharingcontroller，（SC）〕，用以检测并联各模块输出电流的不均衡情况，输出调整控制信号Uck，以控制各个模块实现输出均流。
这种均流法需要加一根均流母线（sharebus）的带宽较窄的通信线连接各个模块，均流母线上的电压为UB。
图4给出N个模块并联系统的自动均流法的原理框图。
图中只示出了均流控制环，电压控制环没有画出，它由模块的控制电路来实现。
模块k（k=1，2，……N）的均流控制器SCK，其输入为均流母线电压UB和模块k的输出负载电流Ik的直流检测信号UIk，SCk的输出电压信号Uck与基准电压给定值Ug相加，产生出基准电压Urk，用基准电压UrK对UPS模块中的逆变器进行PWM控制，就可以使模块的输出电压发生变化，以达到均流的目的。
为了检测各个模块的输出电流，在均流控制器的输入端接了一个采样电阻R。
如果把均流母线看成是一个节点，根据电工学中基尔霍夫定律可知：流入均流母线的总电流代数和应为零。
于是当各模块的采样电阻值相同时可得式（2）说明，均流母线上的电压UB，是各个并联模块负载电流的直流检测信号，亦即是各模块负载电流相对应的整流放大器的输出电压UI1，UI2，……，UIN的平均值，它反映的是各模块输出电流的平均值。
UIk与UB之差代表均流误差，通过均流控制器输出一个调整控制电压Uck，一般情况下，UB可能大于UIk 也可能小于UIk。
当UB=UIk时，UB－UIk=0，表明这时已实现了均流，则Uck=0。
当UB≠UIk时，Uck≠0，表明电流分配不均匀。
这时，基准电压Urk按下式修正：Urk=Ug±Uck，相当于通过均流误差放大器Ak改变Urk，以达到均流目的。
使用这一方法实现均流，可以使N个并联模块的电流不均衡度（即均流误差）在5％以内。
定义模块k的不均衡度为式中：IL为并联输出的负载电流；Ik为模块k承担的电流；Ikmax为模块k的最大电流。
应用均流母线检测模块的输出电流，还要在窄频带的均流环中用运算放大器产生均流误差信号，以调节基准电压，将使并联系统的瞬态过程复杂化。
为避免使UPS的瞬态特性变坏，甚至不稳定，应正确设计均流环的增益。
自动均流法的优点是电路简单、容易实现、均流精度高，缺点是如果有一个模块与均流母线短路，或接在母线上的任一个模块不能工作，则母线电压下降，将促使各模块电压下调，甚至到达其下限，结果造成故障；而当某一模块的电流上升到其极限值时，该模块的电流检测信号UIk大幅度增大，也会使它的输出电压自动调节到下限。
下面介绍解决上述两个缺点的措施。
2.1.1 监控均流母线对地短路故?的措施均流母线工作正常时电压UB为一定值，且等于各模块电流Ik检测信号电压UIk的平均值；而均流母线短路时其电压UB=0，利用这个特点，在均流电路中接一个均流母线电压检测电路，就可以及时发现母线短路故障。
检测电路如图5所示，它由光耦、继电器和声光报警器组成。
2.1.2 任一模块不工作时的监控措施模块失效时，其输出电流也为零，相应的模块电流Ik检测信号电压UIk=0，即图6中a点电压等于零。