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UPS故障容错控制技术.docx
资料介绍
UPS故障容错控制技术
——从故障诊断到拓扑重构的系统级可靠性设计
一、引言
在关键负载供电保障中，UPS系统的可靠性至关重要。即使采用N+1或2N冗余架构，单台UPS内部的功率器件故障仍可能导致系统退出运行，进而影响整体供电连续性。故障容错控制技术使UPS在部分功率器件发生故障后，仍能维持运行或降额运行，直至计划内的维护窗口，从而将非计划停机的风险降至最低。随着三电平NPC拓扑在UPS中的广泛应用，功率器件数量增加，故障概率也随之上升，容错控制的重要性更加突出。本文将从故障诊断方法、容错拓扑重构、容错控制策略和可靠性评估四个方面进行系统阐述。
二、故障诊断方法
2.1 故障类型与特征
UPS逆变器功率器件的故障主要分为两类：
1. 开路故障：器件因驱动信号缺失、键合线脱落或逻辑损坏而永久关断。特征为：输出电压波形畸变，出现直流分量；相电流波形出现半波缺失；THD急剧上升。
2. 短路故障：器件因过压击穿、过流烧毁而永久导通。特征为：桥臂直通，电流急剧上升；输入断路器跳闸；系统保护停机。
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