刘禾雨，虞云翔，薛 军，郭 涛

（国网江苏省电力公司检修分公司，江苏 南京 210000）

0 引言

不间断电源（Uninterruptible Power Supply，UPS）作为一种常用的电源设备，拥有多路电能输入源，因其极高的供电稳定性在多种领域得到了广泛的应用［1］，其中不乏有大功率需求的应用场景，比如变电站、航空航天、通信等。以变电站为例，变电站中通常有很多重要负荷，这些负荷承担了维持电网稳定运行的重责，一旦失电将会造成巨大的经济损失［2］；另外这些负荷的功率需求很大，小功率电源难以承担。作为后备电源的蓄电池组的容量大小关系到应急状态下UPS 系统可以维持使用的时间，而单一蓄电池的电压和容量较小，往往需要多重的串并联来匹配UPS 系统内部直流母线的电压和功率［3］，如图1所示。这种数量巨大的电池串并联结构会带来两个问题：一是增大了系统整体的体积和成本；二是过多的串联会降低系统供电的可靠性，一旦蓄电池组原有的保护机制因出现故障而不能可靠作用，此时组内单一电池的瘫痪也将会使整个串联支路失去作用［4-5］。

图1 应用于UPS系统的蓄电池组

1 UPS系统结构

UPS 系统的组成结构如图2 所示［6-7］。传统的UPS 系统主要以主电输入、旁路输入和蓄电池组等作为电能来源［8］。其中，主电输入作为主要的功率源，其特性不宜直接与用户负载相连，需要经过整流器和逆变器作用后得到与用户负载相匹配的电特性，以便进行连接［9］；旁路输入虽然可直接用于供电，但其可提供的功率较小，一般只作为备用；……