特表 2025-503867 複数の無停電電力供給ユニットの周波数を調整する方法及び対応する無停電電力供給ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2025-02-06

(54)【発明の名称】複数の無停電電力供給ユニットの周波数を調整する方法及び対応する無停電電力供給ユニット

(51)【国際特許分類】

   H02J 9/06 20060101AFI20250130BHJP

【ＦＩ】

H02J9/06

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024541054

(86)(22)【出願日】2022-02-14

(85)【翻訳文提出日】2024-08-30

(86)【国際出願番号】 EP2022053511

(87)【国際公開番号】W WO2023151822

(87)【国際公開日】2023-08-17

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】505056845

【氏名又は名称】アーベーベー・シュバイツ・アーゲー

【氏名又は名称原語表記】ＡＢＢ Ｓｃｈｗｅｉｚ ＡＧ

【住所又は居所原語表記】Ｂｒｕｇｇｅｒｓｔｒａｓｓｅ ６６， ５４００ Ｂａｄｅｎ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】プリカンティ、スリダー

(72)【発明者】

【氏名】ウォルトン、サイモン

(72)【発明者】

【氏名】ターナー、ロバート

(72)【発明者】

【氏名】エリオット、ニック

【テーマコード（参考）】

5G015

【Ｆターム（参考）】

5G015GA02

5G015GB03

5G015JA01

5G015JA24

5G015JA52

(57)【要約】

本開示の実施形態は、複数の無停電電力供給ユニットの周波数を調整する方法及び対応する無停電電力供給ユニットに関する。前記方法は、各ＵＰＳユニットの前記制御部について、対応するＵＰＳユニットの周波数とグリッドの周波数とに基づいて決定された予想される同期方向を、通信リンクを介して他のＵＰＳユニットにブロードキャストすることと、上記通信リンクを介して、他のＵＰＳユニットの予想される同期方向を取得することと、各ＵＰＳユニットの予想される同期方向に基づいて、主要な同期方向を決定することと、上記主要な同期方向に基づいて、各ＵＰＳユニットの周波数を調整することと、を含む。本開示の実施形態によれば、シンプル、堅牢且つ信頼性の高いパラレルＵＰＳ構成を実現することができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

それぞれ制御部を備える複数のＵＰＳユニットの周波数を調整する方法であって、
各ＵＰＳユニットの前記制御部について、対応するＵＰＳユニットの周波数とグリッドの周波数とに基づいて決定された予想される同期方向を、通信リンクを介して他のＵＰＳユニットにブロードキャストすることと、
前記通信リンクを介して、他のＵＰＳユニットの予想される同期方向を取得することと、
各ＵＰＳユニットの予想される同期方向に基づいて、主要な同期方向を決定することと、
前記主要な同期方向に基づいて、各ＵＰＳユニットの周波数を調整することと、
を含む方法。

【請求項2】

前記対応するＵＰＳユニットと前記グリッドとの間の位相角の差が、１８０度を中心とする範囲に含まれる角度制限帯内にあると判定したことに応じて、前記ＵＰＳユニットの周波数にドリフト周波数を適用する
請求項１に記載の方法。

【請求項3】

各ＵＰＳユニットの周波数を調整することは、前記ＵＰＳユニットの周波数が前記グリッドの周波数よりも高いと判定したことに応じて、前記ＵＰＳユニットの周波数を前記グリッドの周波数と同じになるまで低くすることを含む
請求項１に記載の方法。

【請求項4】

各ＵＰＳユニットの周波数を調整することは、前記ＵＰＳユニットの周波数が前記グリッドの周波数よりも低いと判定したことに応じて、前記ＵＰＳユニットの周波数を前記グリッドの周波数と同じになるまで高くすることを含む
請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記範囲が５～１５度から選択される
請求項２に記載の方法。

【請求項6】

前記通信リンクが通信バスである
請求項１に記載の方法。

【請求項7】

負荷（２００）と、前記負荷（２００）に電力を供給するように設定された電源（３００）との間に配置されたスイッチ（１０２）と、
主エネルギー貯蔵部（１１２）を備える電力管理モジュール（１１０）と、
前記電力管理モジュール（１１０）と前記負荷（２００）との間に配置され且つそれらに結合されたインバータ（１０４）と、
前記電力管理モジュール（１１０）、前記インバータ（１０４）及び前記スイッチ（１０２）に結合された制御部（１０８）と、を備え、
前記制御部（１０８）は、
各ＵＰＳユニットの前記制御部について、対応するＵＰＳユニットの周波数とグリッドの周波数とに基づいて決定された予想される同期方向を、通信リンクを介して他のＵＰＳユニットにブロードキャストし、
前記通信リンクを介して、他のＵＰＳユニットの予想される同期方向を取得し、
各ＵＰＳユニットの予想される同期方向に基づいて、主要な同期方向を決定し、
前記主要な同期方向に基づいて、各ＵＰＳユニットの周波数を調整するように設定された
無停電電力供給装置（１００）。

【請求項8】

前記制御部（１０８）は、前記対応するＵＰＳユニットと前記グリッドとの間の位相角の差が、１８０度を中心とする範囲に含まれる角度制限帯内にあると判定したことに応じて、前記ＵＰＳユニットの周波数にドリフト周波数を適用するように設定されている
請求項７に記載の無停電電力供給装置（１００）。

【請求項9】

前記制御部（１０８）はさらに、
前記ＵＰＳユニットの周波数が前記グリッドの周波数よりも高いと判定したことに応じて、前記ＵＰＳユニットの周波数を前記グリッドの周波数と同じになるまで低くするように設定されている
請求項７に記載の無停電電力供給装置（１００）。

【請求項10】

前記制御部（１０８）はさらに、
前記ＵＰＳユニットの周波数が前記グリッドの周波数よりも低いと判定したことに応じて、前記ＵＰＳユニットの周波数を前記グリッドの周波数と同じになるまで高くするように設定されている
請求項７に記載の無停電電力供給装置（１００）。

【請求項11】

前記範囲が５～１５度である
請求項８に記載の無停電電力供給装置（１００）。

【請求項12】

前記通信リンクが通信バスである
請求項７に記載の無停電電力供給装置（１００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の例示的な実施形態は、全体として無停電電力供給装置の分野に関し、より具体的には、複数の無停電電力供給ユニットの周波数を調整する方法及び対応する無停電電力供給装置に関する。

【背景技術】

【0002】

無停電電力供給装置（ＵＰＳ：ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ）は、電気設備に安定した電力供給を提供する重要な電気機器である。ＵＰＳは、主に２つのモード、即ち電力調節モード及びアイランドモード（ｉｓｌａｎｄ ｍｏｄｅ）で動作する。ＵＰＳに接続された、グリッドである入力が安定している場合、ＵＰＳは電力調節モードで動作し、ＵＰＳに接続された、負荷である出力に所望の電力を提供する。グリッドが故障した場合、ＵＰＳはアイランドモードで動作し、負荷用の電圧源として機能し、バッテリーから電力を供給する。この２つのモードは、ＵＰＳに含まれるスイッチによって切り替え可能である。スイッチが閉じたとき、ＵＰＳは電力調節モードにあり、ＵＰＳと電源との間の電力変化を調整することにより、出力電圧振幅及び周波数を制御する。電力品質イベントが発生した場合、スイッチが開き、ＵＰＳがアイランドモードに移行する。このアイランドモードでは、負荷有効電力がインバータを介してエネルギー貯蔵部から流れ、ＵＰＳは、所定の電圧振幅及び周波数で出力電圧を制御する。

【0003】

従来では、ＵＰＳは、複数のＵＰＳユニットを含んでもよい。グリッド電圧が回復し、ＵＰＳがアイランドモードから電力調節モードに移行した場合、ＵＰＳユニット間にいくつかの不整合が生じる。例えば、各ＵＰＳユニットは、ユニットのローカル情報に基づいて、アイランドモードから電力調節モードへモードを変更するか否かについて異なる決定を行ってもよいか、又は、各ＵＰＳユニットは異なる瞬間にそれらの移行決定を行ってもよい（即ち、同期開始の時刻が異なる）。このような不整合は、問題を引き起こす可能性があり、対処される必要がある。

【0004】

したがって、ＵＰＳ内の複数のＵＰＳユニット間の同期を実現する必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本開示の例示的な実施形態は、少なくとも従来技術における問題点及び／又は潜在的な問題点に対処する解決策を提案する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の実施形態は、それぞれ制御部を備える複数のＵＰＳユニットの周波数を調整する方法に関し、上記方法は、各ＵＰＳユニットの上記制御部について、対応するＵＰＳユニットの周波数とグリッドの周波数とに基づいて決定された予想される同期方向を、通信リンクを介して他のＵＰＳユニットにブロードキャストすることと、上記通信リンクを介して、他のＵＰＳユニットの予想される同期方向を取得することと、各ＵＰＳユニットの予想される同期方向に基づいて、主要な同期方向を決定することと、上記主要な同期方向に基づいて、各ＵＰＳユニットの周波数を調整することと、を含む。

【0007】

本開示の実施形態によれば、ＵＰＳユニット間の同期を実現することができる。

【0008】

いくつかの実施形態において、対応するＵＰＳユニットと上記グリッドとの間の位相角の差が、１８０度を中心とする範囲に含まれる角度制限帯内にあると判定したことに応じて、上記ＵＰＳユニットの周波数にドリフト周波数を適用する。

【0009】

いくつかの実施形態において、各ＵＰＳユニットの周波数を調整することは、上記ＵＰＳユニットの周波数が上記グリッドの周波数よりも高いと判定したことに応じて、上記ＵＰＳユニットの周波数を上記グリッドの周波数と同じになるまで低くすることを含む。

【0010】

いくつかの実施形態において、各ＵＰＳユニットの周波数を調整することは、上記ＵＰＳユニットの周波数が上記グリッドの周波数よりも低いと判定したことに応じて、上記ＵＰＳユニットの周波数を上記グリッドの周波数と同じになるまで高くすることを含む。

【0011】

いくつかの実施形態において、上記範囲は５～１５度から選択される。

【0012】

いくつかの実施形態において、上記通信リンクは通信バスである。

【0013】

本開示の実施形態は、無停電電力供給装置に関し、上記無停電電力供給装置は、負荷と、上記負荷に電力を供給するように設定された電源との間に配置されたスイッチと、主エネルギー貯蔵部を備える電力管理モジュールと、上記電力管理モジュールと上記負荷との間に配置され且つそれらに結合されたインバータと、上記電力管理モジュール、上記インバータ及び上記スイッチに結合された制御部であって、各ＵＰＳユニットの上記制御部について、対応するＵＰＳユニットの周波数とグリッドの周波数とに基づいて決定された予想される同期方向を、通信リンクを介して他のＵＰＳユニットにブロードキャストし、上記通信リンクを介して、他のＵＰＳユニットの予想される同期方向を取得し、各ＵＰＳユニットの予想される同期方向に基づいて、主要な同期方向を決定し、上記主要な同期方向に基づいて、各ＵＰＳユニットの周波数を調整するように設定された上記制御部と、を備える。

【0014】

いくつかの実施形態において、上記制御部は、対応するＵＰＳユニットと上記グリッドとの間の位相角の差が、１８０度を中心とする範囲に含まれる角度制限帯内にあると判定したことに応じて、上記ＵＰＳユニットの周波数にドリフト周波数を適用するように設定されている。

【0015】

いくつかの実施形態において、上記制御部はさらに、上記ＵＰＳユニットの周波数が上記グリッドの周波数よりも高いと判定したことに応じて、上記ＵＰＳユニットの周波数を上記グリッドの周波数と同じになるまで低くするように設定されている。

【0016】

いくつかの実施形態において、上記制御部はさらに、上記ＵＰＳユニットの周波数が上記グリッドの周波数よりも低いと判定したことに応じて、上記ＵＰＳユニットの周波数を上記グリッドの周波数と同じになるまで高くするように設定されている。

【0017】

いくつかの実施形態において、上記範囲は５～１５度である。

【0018】

いくつかの実施形態において、上記通信リンクは通信バスである。

【図面の簡単な説明】

【0019】

添付図面を参照して本開示の例示的な実施形態の以下の詳細な説明により、本開示の上述の及びその他の目的、特徴及び利点は、より明らかになる。図面において、本開示の複数の実施形態は実施例により非限定的に説明される。

【図1】本開示の例示的な実施形態にかかる、無停電電力供給装置の例示的な使用シナリオを示す図である。

【図2】本開示の例示的な実施形態にかかる、無停電電力供給装置の別の使用シナリオを示す図である。

【図3】本開示の例示的な実施形態にかかる、複数のＵＰＳユニットの周波数を調整する方法を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

ここで、図に示されている様々な例示的な実施形態を参照して、本開示の原理を説明する。これらの実施形態の説明は、単に当業者が本明細書で開示される例示的な実施形態をよりよく理解し、さらに実施することを可能にするだけであり、本明細書で開示される範囲を何らかの方法で限定することを意図しないことを、理解すべきである。実現可能な場合、類似又は同一の参照符号を図面において使用することができ、類似又は同一の参照符号が類似又は同一の機能を表すことができることに注意すべきである。当業者であれば、本明細書で説明される本開示の原理を逸脱することなく、以下の説明から、本明細書で説明された構造及び方法の代替の実施形態を利用できることを容易に認識することができる。

【0021】

本明細書で使用されるように、用語「含む」及びその変型は、「含むが、これらに限定されるものではない」を意味するオープンエンド用語として理解されるべきである。用語「に基づく」は、「に少なくとも部分的に基づく」と理解されるべきである。用語「一実施形態」及び「実施形態」は、「少なくとも１つの実施形態」として理解されるべきである。用語「別の実施形態」は、「少なくとも１つの別の実施形態」として理解されるべきである。用語「第１」、「第２」などは、同一又は異なる対象を指してもよい。以下の文章はまた、他の明示的及び暗黙的な定義を含んでもよい。文脈に示されていない限り、用語の定義は説明全体において一貫している。

【0022】

図１は本開示の例示的な実施形態にかかる、無停電電力供給装置１００の例示的な使用シナリオを示す。図１に示すシナリオはハードパラレル（ｈａｒｄ－ｐａｒａｌｌｅｌ）構成と称される。実施形態にかかる無停電電力供給装置１００は、インピーダンス絶縁型静止変換器タイプである中電圧無停電電力供給装置であってもよい。このタイプの無停電電力供給装置１００が、本開示の範囲に対するいかなる限定も示唆することなく、一例に過ぎないことを、理解すべきである。

【0023】

図１に示すように、無停電電力供給装置１００は、下流側（「負荷側」とも称される）において負荷２００に接続され、上流側（「電力供給側」とも称される）において電源３００に接続される。本実施形態において、電源３００は、商用電圧を提供するグリッド供給装置である。電源３００は、他のタイプの電源であってもよいことを、理解すべきである。負荷２００と電源３００とは、ケーブル又はバスバーを含む電力バス１０５により相互接続されている。本実施形態における電力バス１０５が電源３００と負荷２００とを相互接続するためのシステム設置の一部であってもよいが、電力バス１０５は、無停電電力供給装置１００の一部としてみなされる。負荷２００は、電力バス１０５に個別に接続された個別の負荷ユニットを含んでもよいことも、理解すべきである。これらの負荷ユニットはともに負荷２００を形成する。

【0024】

図１に示すように、破線は、複数のＵＰＳユニット１１０が無停電電力供給装置１００内に含まれていることを表す。ＵＰＳユニット１１０は、同じであってもよい。ＵＰＳユニット１１０は、互いにわずかに異なっているが、ともに無停電電力供給装置１００を形成してもよいことを、理解すべきである。各ＵＰＳユニット１１０は、通信バス（図示しない）を介して他のＵＰＳユニット１１０に接続される。通信バスにより、ＵＰＳユニット１１０は、いくつかの情報（例えば、各ＵＰＳユニット１１０の周波数又は位相角）を他のＵＰＳユニット１１０と共有することができる。こうして、各ＵＰＳユニット１１０は、他のＵＰＳユニット１１０の周波数又は位相角を知ることになる。

【0025】

以下では、ＵＰＳユニット１１０の内部構成について説明する。図１に示すように、ＵＰＳユニット１１０は、電源３００と負荷２００との間の電力バス１０５内に配置されたスイッチ１０２を備える。ＵＰＳユニット１１０は、電力管理モジュール１０９をさらに備える。電力管理モジュール１０９は、負荷２００に電力を供給するためのエネルギー貯蔵部を備える。ＵＰＳユニット１１０は、インバータ１０４をさらに含んでもよい。インバータ１０４は、電力管理モジュール１０９と負荷２００との間に配置され、電力管理モジュール１０９と負荷２００とに結合されてもよい。いくつかの実施形態において、無停電電力供給装置１００は、必要に応じて電圧調整を実行するように設定された複数のカップリングトランス（ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）１０７－１、１０７－２、１０７－３及び１０７－４をさらに含んでもよい。

【0026】

示された実施形態において、ＵＰＳユニット１１０はまた、制御部１０８を備える。制御部１０８は、ＵＰＳユニット１１０のパフォーマンスを制御するように設定されている。他の例示的な実施形態において、制御部１０８はまた、電源の電力品質イベントを監視するように設定されてもよい。制御部１０８は、ＵＰＳユニット１１０の他の構成要素から分離されている。代替の実施形態において、インバータ１０４は、制御部１０８と一体で提供されてもよい。

【0027】

図１に示すように、制御部１０８は、通信接続１０３を介して、スイッチ１０２、インバータ１０４に接続されてもよい。示された実施形態において、電力管理モジュール１０９はまた、通信接続１０３を介して制御部１０８に接続されている。通信接続１０３は、例えば、産業的に堅牢で低遅延且つ／又は長距離の通信リンクであってもよい。通信接続１０３は、ＵＰＳユニット１１０の全ての構成要素が接続される通信バスとして提供されている。代替の実施形態において、ＵＰＳユニット１１０の全ての構成要素が、制御部１０８に個別に接続される。

【0028】

全体として、複数のＵＰＳユニット１１０を備える無停電電力供給装置１００は、電力品質イベントが発生した場合、例えば、電源３００が故障した場合、負荷２００に電力を供給するように設定されている。本明細書で使用されるように、電力品質イベントは、負荷２００の運転を危険にさらす可能性のある任意のイベント、特に、電圧低下、電源３００の完全な故障、又は電源３００の電圧擾乱（ｖｏｌｔａｇｅ ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ）を指してもよい。本明細書に記載された無停電電力供給装置１００は、説明のためのものだけであり、本主題の範囲に対するいかなる限定も示唆しないことを、理解すべきである。

【0029】

図２は本開示の例示的な実施形態にかかる、無停電電力供給装置１００の別の使用シナリオを示す。図２に示すシナリオは、ソフトパラレル（ｓｏｆｔ－ｐａｒａｌｌｅｌ）構成又はリングバス（ｒｉｎｇ ｂｕｓ）構成と称される。図２が共通のリングバス構成内の１つのＵＰＳユニット１１０のみを示し、この構成内の複数のＵＰＳユニットが共通のグリッド接続を共有し且つ全てリングバスポート１０１に接続されている点において、図２は、図１と異なる。

【0030】

図３は、本開示の例示的な実施形態にかかる、複数のＵＰＳユニットの周波数を調整する方法３０を示す。

【0031】

制御部１０８は、ブロック３０２において、各ＵＰＳユニット１１０について、通信リンクを介して、予想される同期方向を他のＵＰＳユニットにブロードキャストするように設定されている。いくつかの例示的な実施形態において、該予想される同期方向は、順方向又は逆方向を示してもよい。該予想される同期方向は、対応するＵＰＳユニット１１０の電流周波数とグリッド３００の周波数との差に従って決定されてもよい。ＵＰＳユニット１１０の周波数がグリッド３００の周波数よりも高い場合、ＵＰＳの位相は、グリッド３００よりもわずかに速く回転する。ＵＰＳユニット１１０は、その位相をグリッド３００に同期させることを望み、その位相がグリッド３００の位相に遅れを取っているとみなす場合、ＵＰＳユニット１１０は、その位相をグリッド３００に「追い付かせる」ためにその周波数を一時的に高めることができる。これは順方向（ｆｏｒｗａｒｄ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）と称される。他の例示的な実施形態において、該予想される同期方向は、正の周波数オフセット又は負の周波数オフセットを示してもよい。

【0032】

各ＵＰＳユニット１１０は、その予想される同期方向を他のＵＰＳユニット１１０に向けてブロードキャストすることができる。制御部１０８は、ブロック３０４において、通信リンクを介して、他のＵＰＳユニット１１０の予想される同期方向を得るように設定されている。

【0033】

制御部１０８は、ブロック３０６において、各ＵＰＳユニット１１０の予想される同期方向に基づいて、主要な同期方向を決定するように設定されている。例えば、無停電電力供給装置１００が９つのＵＰＳユニットを備え、全ての９つのＵＰＳユニット１１０のうちの３つが順方向に同期することを望むが、他の６つのＵＰＳユニット１１０が逆方向に同期することを望む場合、その大多数が逆方向に同期するを望むＵＰＳユニット１１０ということになり、すると、逆方向が主要な同期方向として選択される。結果として、９つのＵＰＳユニット１１０は全て、主要な同期方向に従って、逆方向に同期する。この場合、これらの６つのＵＰＳユニット１１０は、それらの予想される同期方向を維持するが、これらの３つのＵＰＳユニット１１０は、大多数のＵＰＳユニット１１０との整合性を維持するために、それらの予想される同期方向を変更しなければならない。本明細書に挙げられたＵＰＳユニット１１０の数は、本開示の範囲に対するいかなる限定も示唆することなく、一例に過ぎないことを、理解すべきである。

【0034】

ブロック３０８において、制御部１０８は、ＵＰＳユニット１１０がグリッド３００の周波数に追従できるように、主要な同期方向に基づいて各ＵＰＳユニット１１０の周波数を調整するように設定されている。ＵＰＳユニット１１０の位相が既にグリッド３００に追い付くと、現在同期されたことになり、ＵＰＳユニット１１０は、その周波数をグリッド３００の位相と同じになるように設定する。こうして、ＵＰＳユニット１１０の位相は、グリッド３００の位相と異なることはない。

【0035】

いくつかの実施形態において、制御部１０８が、ＵＰＳユニット１１０の周波数がグリッド３００の周波数よりも高いと判定した場合、ＵＰＳユニット１１０の周波数はグリッド３００の周波数と同じになるまで低くされる。制御部１０８が、ＵＰＳユニット１１０の周波数がグリッド３００の周波数よりも低いと判定した場合、ＵＰＳユニット１１０の周波数はグリッド３００の周波数と同じになるまで高くされる。

【0036】

本開示によれば、各ＵＰＳユニット１１０は、その予想される同期方向を共有し、全てのＵＰＳユニット１１０は、大多数の同期方向に進むと決定する。これらの配置により、同期プロセス中に、共通の周波数を有するように、全てのＵＰＳユニット１１０の周波数のトラッキングをグローバルに管理することができる。ＵＰＳユニット１１０間の電力不均衡が最小にすることができる。

【0037】

他の例示的な実施形態において、同期プロセス中に、共通の周波数を有するように、全てのＵＰＳユニット１１０の位相角のトラッキングをグローバルに管理することができる。こうして、全てのＵＰＳユニット１１０の位相角は、最小の循環電流でグリッド３００の位相角と収束する。

【0038】

該複数のパラレルＵＰＳユニットがグリッドから１８０度ずれている場合、それらを同期させることは安全ではない。これは、ＵＰＳユニットの一部が順方向に同期し、ＵＰＳユニットの一部が逆方向に同期するからである。共通の負荷バスを共有するＵＰＳユニットが狭い領域に分散した出力電圧ベクトルを持つと仮定するのは合理的に安全であるが、リングバス構成における異なる負荷及びハードパラレル構成における誤差に起因するバリエーションが存在する。この分散は、角度同期が１８０度近くで実現された場合、同期を達成するために、一部のＵＰＳユニットが時計回りの回転を選択し、他のＵＰＳユニットが逆の回転を選択することを意味する。これが発生すると、異なるＵＰＳユニットの出力電圧ベクトルは、再び収束する前に発散する。

【0039】

ＵＰＳユニット１１０がグリッドの位相から１８０度ずれている場合、ＵＰＳユニット１１０は、その周波数を低くすることによりＵＰＳユニット１１０とグリッド３００との角度差をゼロまで減らしてもよいか、又は、その周波数を高くすることにより角度差を０度と同じ３６０度まで増やしてもよい。したがって、この状況では不確実性が生じる。いくつかの実施形態において、ＵＰＳユニット１１０の位相とグリッド３００の位相との間に約１８０度がある場合の曖昧さに対処するために、角度制限帯が提案されている。この角度制限帯は、１８０度の近くに設定される。ＵＰＳユニットがグリッドの位相から１８０度近く（例えば、１７０度）ずれて角度制限帯内に入ったと、ＵＰＳユニットの制御部が判定した場合、ＵＰＳユニットを１８０度のポイントから遠ざけるのを助けるために、ドリフト周波数を生成してもよい。

【0040】

いくつかの実施形態において、対応するＵＰＳユニットとグリッドとの位相角の差が角度制限帯内にあると判定したことに応じて、ＵＰＳユニットの周波数にドリフト周波数を適用する。こうして、ＵＰＳユニット１１０の位相は１８０度から十分に離れ、すると、ＵＰＳユニット１１０は位相の増減を決定することができる。したがって、どのように同期するかが明確になり、曖昧さを引き起こすことはない。ＵＰＳ １１０の位相が１８０度から十分に離れた場合にのみ、制御部１０８は、どのように同期するかを決定する。

【0041】

いくつかの実施形態において、角度制限帯は、１８０度を中心とする範囲として選択されてもよく、このような範囲は、５～１５度から選択される。別の例示的な実施形態において、この範囲は、１８０度を中心に１０度の範囲（＋１７０～－１７０度の角度を意味する）であってもよい。本明細書で記載された角度の値は一例に過ぎず、具体的な値は本開示の実施形態に限定されないことを、理解すべきである。

【0042】

無停電電力供給装置１００は、スイッチ１０２と負荷２００との間に結合され、負荷を電源の擾乱から分離することにより高調波及び電圧不均衡等の擾乱によるネガティブな影響を取り除くように設定されたシリアルリアクトル１０６をさらに備えてもよい。

【0043】

いくつかの実施形態において、通信リンクは共通の通信バスであってもよい。いくつかの実施形態において、通信接続１０３は、光ファイバに基づく物理接続を含んでもよい。代替として、いくつの実施形態において、この物理接続は、ツイストペア接続に基づく。通信接続１０３は、低遅延で高速な長距離通信接続を可能にする。

【0044】

別の態様において、本開示は、対応する無停電電力供給装置１００に関する。図３を参照して説明された方法が無停電電力供給装置１００の制御部１０８と併せて使用されてもよいことを、理解すべきである。簡潔のために、ここではこれ以上の詳細を繰り返さない。

【0045】

従来のアプローチと比較して、本開示にかかるパラレルＵＰＳシステムにおける各ＵＰＳユニットの制御部は、他のＵＰＳユニットの制御部と結合して、監督又はシステムレベルの制御部なしで、制御活動を調整する。本明細書で記載された方法は、パラレル構成において、特にハードパラレル構成及びリングバスパラレル構成において、実行することができる。これにより、使用範囲を拡大することができる。例えば、ＵＰＳユニット１１０は、より広い距離に亘ってパラレル構成で設置されることができる。

【0046】

本主題が構造的特徴及び／又は方法論的動作に特有の言語で説明されてきたが、添付の特許請求の範囲において定義された本主題は、必ずしも上記の特定の特徴又は動作に限定されないこと、を理解すべきである。むしろ、上述した特定の特徴及び動作は、特許請求の範囲を実施する例示的な形態として開示されている。

【図1】

【図2】

【図3】

【国際調査報告】