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不间断电源系统(Uninterruptable Power Systems)通常被视为一个电气系统的备用电源,当主电源由于外部因素停止工作时,而由其紧急供电。针对传统交流和低压直流UPS自身存在供电可靠性差、容量扩充难度大等缺陷,以及适应各个领域对于不间断电源供电可靠性和供电容量越来越高的需要,本文开展了高压直流UPS研究。本文首先研究了电压型三相PWM整流器(三相VSR)与全桥LLC谐振变换器级联构成高压直流UPS的理论合理性。在系统结构上,前级三相PWM整流器用以提高UPS系统输入侧功率因数,后级全桥LLC谐振变换器实现高效率电压转换和电气隔离。在系统控制方面,针对于电网电压不平衡状态,经过理论推导,证明了传统双闭环级联控制策略抗电网不平衡扰动存在局限性的结论,在分析传统瞬时无功率概念的基础上,提出了改进的抗电网电压不平衡控制算法,以确保三相PWM整流器仍能保持单位功率因数运行、网侧电流正弦化和直流母线电压恒定;其次,在分析传统全桥LLC变换器增益特性的基础上,针对高频工作的全桥LLC变换器增益受寄生电容和电感影响问题,利用基波分析法,推导了包含寄生参数的全桥LLC谐振变换器增益特性表达式和增益曲线,给出了提高全桥LLC谐振变换器性能的改进措施;最后,考虑到采用变频控制的全桥LLC谐振变换器存在轻载效率低、开关频率变化大、磁性元器件设计困难和空载输出电压不可调等缺点,提出了三相VSR与定频工作的全桥LLC谐振变换器级联统一控制方案,该控制方案实现了简化整机控制结构,提升高压直流UPS整机系统工作效率的双重目的。在采用TMS320F2812型DSP控制芯片的基础上,设计了额定功率为1kW的高压直流UPS实验平台。实验结果验证了本论文提出的不平衡改进控制算法的正确性和统一控制方案的可行性,所获得的实验结果基本与理论分析一致。