Produkt-Katalog Unterbrechungsfreie Stromversorgungen

HotSync ® -Technologie
Mit USV-Parallelbetrieb auf dem Weg
zu kompletter Systemredundanz
Die patentierte HotSync ® ­Technologie
Da ein HotSync ® -System ohne direkte Kommunikation
zwischen den einzelnen Einheiten arbeiten
kann, ergibt sich die Frage, wie diese Einheiten
synchronisiert werden und wie sie die
Lastaufteilung bewältigen. Das Geheimnis besteht
in einem patentierten, in jede Einheit integrierten
DSP (digitaler Signalprozessor), dessen
Algorithmus für die Synchronisation der Ausgänge
und eine gleichmäßige Lastaufteilung
sorgt.
Falls eine gemeinsame Umgehung zur Verfügung
steht, wird diese als Referenz für die Ausgangsfrequenz
benutzt. Ist keine gemeinsame
Umgehung vorhanden, stimmt der Prozessor
die Wechselrichterfrequenz laufend und präzise
auf Basis der erfassten Ausgangsleistung ab,
um eine gemeinsame Frequenz und Lastauftei-
P1
P2
Phasenverschiebung
der Spannungen
VUSV 1
VUSV 2
USV UPS 1
f 1
USV 2
f 2
Die Leistungsdifferenz verringert sich
Die Frequenzen werden auf Basis von P1
und P2 laufend justiert
P 1
P 2
P 1+2
Die Ausgänge sind synchronisiert
lung der Einheiten sicherzustellen. Nachstehend
ist zu sehen, welche Beziehung zwischen einem
Ungleichgewicht der Leistung und der Phasenverschiebung
der Spannung besteht.
Die interne Ausgangsimpedanz einer USV ist
hauptsächlich induktiv, d. h. sie wirkt wie eine
kleine Drossel, die mit einer stabilen Wechselspannungsquelle
in Reihe geschaltet ist.
Besteht also eine Phasenverschiebung der Ausgangsspannungen,
bedeutet dies einen
Energie fluss von einer Einheit zur anderen, was
zu einer ungleichen Lastaufteilung führt. In nachstehender
Zeichnung sind zwei Einheiten mit
gleichen Ausgangsspannungen und einer Verschiebung
des Phasenwinkels zu sehen.
Die Differenzen V und I zwischen den Ein-
Diff Diff
heiten zeigen eine Phasenverschiebung von 90º
aufgrund der induktiven Impedanz der Span-
90°
V 2
V 1
VDiff
IDiff
0°
Paralleler Ausgang
zur Versorgung der
angeschlossenen
Verbraucher
nungsquelle. Die Hauptspannungen (V1 und V2)
und der Strom zwischen den Einheiten (I ) Diff
liegen in Phase, was zu einem Wirkleistungsfluss
führt.
Je größer die Phasenverschiebung, desto größer
das Ungleichgewicht. Wenn wir nun eine
Regelung zur Abstimmung der Phasenspannung
auf Basis der Ausgangsleistung einführen,
kann die Phasenverschiebung verringert werden.
Um die Phasenverschiebung gegen Null
gehen zu lassen und somit eine exakte Lastaufteilung
zu erreichen, beziehen wir die gemessene
Phase mit lastabhängiger Taktfrequenz ein.
Zum Zwecke einer schnellen Frequenzkopplung,
und um eine Synchronisation mit einer externen
Umgehung zu ermöglichen, wird zudem die
Leistungsänderungsrate berücksichtigt. Die
Funktionsgleichung sieht dann wie folgt aus:
F n = F n-1 – K1(P n) – K2(DP n)
wobei:
F = Frequenz
n
F = vorige Frequenz
n-1
P = Ausgangsleistung
n
K1 = Frequenzverringerungsfaktor
K2 = Leistungsänderungsfaktor
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