市电中断供电时，UPS整流器停止工作，电池逆变工作。同时柴油发电机失压缺相保护器检测到市电信号中断，发电机顺利启动后油机切换柜5秒后将发电送到配电柜，通过三菱断路器组成的ATS切换到发电机给UPS带载。但是在带载过程中，发电机和UPS存在不匹配问题。本文结合文献资料分析威尔逊柴油发电机与艾默生HipluseUPS不匹配的具体情况来分析，具体文献就不引用了，毕竟不是写论文。
1、柴油发电机供电模型
威尔逊柴油发电机是无刷励磁三相交流同步发电机，交流发电机所产生的电力输出是通过一个闭合回路进行的，主要由主转子、主定子、励磁转子、励磁定子、自动电压调节器AVR(automatic voltage
regulator)、旋转整流器等组成。AVR调整励磁电动势可实现对输出端电压的控制，使发电机在空载到满载都能保持稳定的输出。
发电机内部结构
如图为柴油发电机等效电路模型，Z为发电机内阻抗，E为发电机励磁电动势，U为输出端电压，I为输出电流。当发电机带感性负载时，输出端电压U小于励磁电动势E，通过发电机自动电压调节器AVR(automatic voltage regulator)调整励磁电动势E可实现对输出端电压U的控制。当带容性负载时，由于电流方向相反，输出端电压U大于励磁电动势E，仅仅调节励磁电动势E不能实现输出端电压U全范围可调，有可能导致输出电压过高，发电机AVR调整到励磁临界值会欠励磁保护停机。所以，发电机带容性负载能力弱。
柴油发电机供电模型
2、变压器供电模型
变压器内阻抗较小，忽略不计，所以励磁电动势E=输出端电压U。中心负载对于整个市电电网来说也忽略不计。
3、UPS
1#UPS主用，逆变器跟踪旁路市电，2#UPS逆变器跟踪1#UPS逆变器输出。但是UPS网页监控上面显示两个UPS都逆变器不同步，应该为各自和自己的旁路不同步。因为1#不和旁路同步，那么2#自然就不和旁路同步，但是两个逆变器必须在同步状态，不然两个UPS之间的环流超限。
ups连接图
4、不匹配原因分析
1）柴油发电机输出电压波形即UPS输入电压波形畸变严重
工频UPS谐波电流畸变较大，绕组发热，整流器异常。目前UPS和发电机容量比为1：3.44，满足经验值要求，可抵抗谐波电流冲击。同时UPS输入端并接的滤波器可吸收五次谐波。
2）UPS以轻载状态接入柴油发电机时，柴油发电机励磁消失停机
原因1：UPS输入电流谐波在满载时幅值最大，UPS的LC滤波器容量都是以满载时谐波电流含量为基础设计的，改善波形质量和提高功率因数。但在UPS空载和轻载时，UPS会呈现很强的容性，IT负荷也有较强的容性。根据柴油发电机模型，发电机AVR调整到励磁临界值会欠励磁保护停机。
原因2：UPS容性无功功率过大，超过发电机容性无功功率输出范围。
原因3：逆无功功率超过门限值，告警停机
3）UPS输出侧负载不变时，UPS输入电压电流出现低频振荡
发电机AVR励磁调压控制系统和UPS整流器电压调节系统相互影响，理论分析过于复杂，简单来说就是整流器在矫正过程中，发电机AVR也在矫正输出，两个控制器的调节可能会相互影响产生低频振荡。
5、设备现象分析
1）市电供电艾默生UPS时，电容补偿柜投入的电容较以往少，基本不投入。
LC无源滤波器过补偿，提供无功功率返送会低压系统。
2）两个滤波器都开启，1#发电机可带载，2#发电机开启后停机。
1#发电机输出380V，2#发电机输出400V，UPS单机负载率28%左右，属于轻载，UPS呈现容性。2#发电机AVR更早调整到励磁临界值会欠励磁保护停机或者2#发电机无功功率设置问题(逆无功功率参数设置)。
3）只开启一个滤波器，提高2#发电机逆无功功率参数，1#发电机带载正常，2#发电机有时显示逆变器不同步。
UPS网页监控频繁显示逆变器不同步，也就是旁路超出逆变器跟踪范围。那可以推测：UPS额定电压380V，2#发电机额定输出电压400V，有可能是出现低频振荡让2#发电机输出超过逆变器跟踪范围。
6、网络资料：汕头雷达站类似情况
设备：科士达EP-60型 50KW UPS，法国SDM0-JS150Ⅱ 120KW发电机。 现象：转速和输出电压不稳定，转速1500-1560来回游荡(游车)，电压340-460V上下波动，频率47-53上下漂移。
判断：雷达扫描时频繁加高压关高压，负载波动超成发电机输出不稳定。
解决办法：调整柴油机高压油泵上的调速器(调转速)和发电机上的AVR(调电压电流频率)，将法国SDM0柴油发电机的各项指标调节到UPS范围内。
7、结果分析
通过上面的分析，两台柴油发电机除了输出电压参数外，其他输出参数一致，唯独2#会出现不同步告警。所以推测发电机输出电压可能产生影响，将电压调节器AVR的参数从400V调整为380V。同时AVR响应速度过快也会和敏感性UPS也存在稳定性影响，发电机电压调节板有sensitivity选择，不知发电机是否减低响应速度（sensitivity）和也不确定调节后的影响。
囿于知识水平有限，理论分析和实际情况也有差别，但是2#发电机调节电压到380V可以更好匹配额定电压为380V的UPS，也没有风险。而且从表面来看，和1#发电机输出参数也保持一致。
8、咨询厂家工程师
逆变器跟踪旁路的是频率、相位、电压。不同步有可能是频率跟踪速率问题，默认是0.1HZ/S。也有客户存在这样的情况，其它小UPS正常，大型UPS跟踪速率慢。也不排除电压问题，电压超限是10%（342-418V）。
9、综合结论
1）电压超限不同步
柴油机和UPS不匹配，存在某种振荡，电压(10%)、频率(5%)、相位不符合要求。但能够做的只能调节发电机输出电压，瞬时电压超过418V。
2）频率跟踪速率
275KVA的机子频率输出很稳，猜测：新275比旧275技术先进，AVR频率调整更加频繁精准。但UPS跟踪速率慢，在柴油机调整过程中，UPS有时跟不上，逆变器本振工作造成频率不同步。
10、解决办法
频率问题还是电压问题，抑或相位问题，那发电机输出时怎么才能确定是什么原因呢，负载问题还是发电机AVR问题？示波器可以解决定位到具体原因。在发电机发电时，将示波器的触头接在ups旁路和ups主路输出，对比分析两路交流电的匹配情况。当然，请注意示波器触头的电压等级哦，毕笔者本来要使用示波器看看的，但害怕示波器太贵重，赔不起就放弃了。那么，不匹配后ups偶尔显示逆变器不同步有啥影响呢？逆变器故障后可能会有掉电风险，因为不同步时静态切换开关切换可能不成功。还有主路超限后，电池频繁发电影响电池寿命。
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