民航空管UPS供电系统中并机环流的危害与抑制措施

中国民用航空华北地区空中交通管理局 尹国强

《民航空管通信导航监视设施设备供配电配置指导材料》明确规定：民航空管供电系统需采用UPS并联冗余配置方式。但是，UPS并机环流问题是不容忽视的，如果不加以重视和抑制，则会对民航空管设备的供电运行保障造成安全隐患。本论文阐述了民航空管UPS供电系统中，并机环流的产生、危害及其抑制措施。

1 并机环流的分析

《民航空管通信导航监视设施设备供配电配置指导材料》明确规定：民航空管供电系统需采用UPS并联冗余配置方式。但是，UPS并机环流问题是不容忽视的，如果不加以重视和抑制，则会对民航空管设备的供电运行保障造成安全隐患。并机环流导致了两台UPS逆变器所输出的电流不是全部流向负载，而会有部分电流在两台UPS逆变器之间流动。两台UPS并机运行时，逆变器输出电压的相位、频率、幅值要时刻保持同步，三个参数的任一偏差都将导致环流的产生。

民航空管通信导航监视设备供电系统所用的UPS设备都是三进三出式，在分析三相逆变器的并联时，分析其中某一相的并联特性就得到其他两相的并联特性，图1为某一相逆变器并联运行时的等效电路。U1、U2分别为两逆变器的输出电压，UPS-1逆变器的输出阻抗Z1=R1+jX1，UPS-2逆变器的输出阻抗Z2=R2+jX2，Z0为后端负载等效阻抗，I0为并机母线电流。

图1 单相逆变器并联等效电路

根据基尔霍夫定律得到方程组：

三方程联立求解，得：

当两台逆变器输出的阻抗部分：R1=R2，L1=L2，C1=C2，即Z1=Z2=Z。……