CN103187789B - 快速不间断电源***及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种快速不间断电源***及方法，其***包括电源切换装置及后备电源装置，其中，电源切换装置的主电源侧连接为负载供电的主电源，后备电源侧连接后备电源装置，并在主电源侧设有第一开关；且电源切换装置用于通过从主电源侧及后备电源侧采集的电信号判断主电源和后备电源装置的工作状态，并在判断主电源出现异常时断开第一开关；在判断主电源恢复正常时，在进一步通过采集的电信号判断主电源与后备电源装置的供电电压相位相同时导通第一开关。本发明提供的***及其控制方法，在主电源出现异常时能够快速切换至后备电源供电，而主电源恢复正常后要待其与后备电源相位相同时才被切换回为负载供电，因此切换过程完全无冲击闪变。

Description

快速不间断电源***及其控制方法

技术领域

本发明涉及不间断电源技术，尤其涉及一种快速不间断电源***。

背景技术

随着电力电子信息技术的不断丰富发展，对于供电***的要求也越来越高。UPS(Uninterruptible Power Supply，不间断电源)是不间断电源***的总称，作用于保证电网断电或异常时对负载的不间断高质量供电，快速性、稳定性和安全性是不间断供电***的基本要求。当前应用的不间断电源***，对于电网异常判断不够迅速、全面和清晰，也不能对各种电网异常(过欠压、过欠频、缺相、严重谐波超标等)的判断方法作出准确描述；同时其并未将电源切换与逆变器控制策略紧密结合，使得切换过程并不能真正实现供电完全不间断，甚至会出现冲击。另外，现有不间断电源***中的后备电源模块结构往往很复杂，需要额外的整流充电设备为电池充电。

发明内容

本发明的目的是提供一种快速不间断电源***及其控制方法，以解决上述相关技术中同类产品存在的问题。

为了达到上述目的，本发明的实施例提出一种快速不间断电源***，包括电源切换装置及后备电源装置，所述电源切换装置的主电源侧连接为负载供电的主电源，后备电源侧连接所述后备电源装置，并在所述主电源侧设有第一开关；且所述电源切换装置用于通过从所述主电源侧及后备电源侧采集的电信号判断所述主电源和所述后备电源装置的工作状态，并在判断所述主电源出现异常时断开所述第一开关；在判断所述主电源恢复正常时，在进一步通过采集的所述电信号判断所述主电源与所述后备电源装置的供电电压相位相同时导通所述第一开关；所述后备电源装置接收来自所述第一开关的开关量信号，并在收到所述第一开关断开的信号时代替所述主电源为所述负载供电，在收到所述第一开关导通的信号时停止为所述负载供电。

本发明实施例还提出了一种快速不间断电源的控制方法，包括以下步骤：监测电网电压；对所述电网电压进行基于Clark坐标的变换以生成电网电压的DQ变换分量；将所述DQ变换分量与预设阈值进行比较，并根据比较结果判断所述电网电压是否异常；以及如果判断所述电网电压异常，则关闭主电源侧的第一开关，并选择后备电源装置代替所述主电源为所述负载供电。

本发明实施例提供的快速不间断电源***，在主电源出现异常时能够快速切换至后备电源供电，而主电源恢复正常后要待其与后备电源相位相同时才被切换回为负载供电，因此切换过程完全无冲击闪变。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的快速不间断电源***的实施例电路框图；

图2为本发明实施例的主电源和后备电源装置切换流程图；

图3为本发明实施例的后备电源装置控制流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的实施例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是实施例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本发明的实施例提出一种快速不间断电源***，如图1所示，该***在一个实施例中包括电源切换装置11及后备电源装置12，其中，电源切换装置11的主电源侧连接用于为负载供电的主电源，后备电源侧则连接后备电源装置12。在本发明的一个实施例中，后备电源装置12可为电池。并且电源切换装置在主电源侧设有第一开关K1；需要说明的是上述负载及主电源在图1中均未显示，在一个实施例中，主电源可以是指市电电网，在以下的说明书中，如果没有特别指明，主电源均是指市电电网。进一步，在本实施例中，电源切换装置11用于通过从主电源侧及后备电源侧采集的电信号来判断主电源和后备电源装置12的工作状态，并在判断主电源出现异常时断开第一开关K1；在判断主电源恢复正常时，再于进一步通过采集的电信号判断主电源与后备电源装置12的供电电压相位相同时导通第一开关K1。另一方面，后备电源装置12接收来自第一开关K1的开关量信号，并在收到第一开关K1断开的信号时代替主电源为负载供电，而在收到第一开关K1导通的信号时则停止为负载供电。

以下将结合图1对本实施例的快速不间断电源***进一步加以详细说明。

如图所示，后备电源装置12包括：双向逆变器121，分别连接至双向逆变器121的逆变控制器122和电池组123，以及与逆变控制器122和电池组123均连接的电池管理器124。另一方面，电源切换装置11包括：切换控制器111，与切换控制器111连接的采样捕获电路112，与采样捕获电路112连接并分别位于主电源侧、后备电源侧和电源输出侧的第一采样点A1、第二采样点A2和第三采样点A3，以及与切换控制器111连接并分别位于后备电源侧和电源输出侧的第二开关K2和第三开关K3，此外，切换控制器111还与第一开关K1连接。在一个实施例中，这里所述的第一、第二和第三开关K1-K3中的每一个或是全部可以是可控硅模块、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate BipolarTransistor，IGBT)模块、或智能功率模块(Intelligent Power Module，IPM)，这些开关器件都能够实现小于3ms的响应速度，从而能够加快电源的切换速度。

在一个实施例中，上述的采样捕获电路112通过第一、第二及第三采样点A1-A3来监测主电源及后备电源装置12的状态并将监测结果传递至切换控制器111；第一开关K1的开关量信号通过通信线(如图中虚线所示)传递至逆变控制器122。尽管图中并未显示，但在一个实施例中，这里的采样捕获电路112可以包括电压互感器、电流变换器以及电压过零比较器，从而分别用于电压信号、电流信号以及相位信号的监测。

在一个实施例中，上述的切换控制器111根据采样捕获电路112传递的监测结果进行如下判断及对应的操作：在判断主电源电压正常时控制第一、第二及第三开关K1-K3均导通；在判断主电源电压出现异常时控制第一开关K1断开；在判断主电源恢复正常时，通过进一步判断主电源与后备电源装置12的供电电压相位相同时导通第一开关K1；以及在判断输出侧短路或输出过流时控制第一、第二及第三开关K1-K3均断开。在一个实施例中，为了能够对电压或电流信息进行高速实时处理，上述的切换控制器111可以诸如DSP、PLC等处理器。优选的，可以采用DSP TMS240LF2812作为切换控制器111，这里，也可以采用与切换控制器111的DSP TMS240LF2812作为上述逆变控制器122。

进一步具体而言，在一个实施例中，上述切换控制器111可以将采样捕获电路112传递来的电网电压信息基于Clark坐标变换(以下称DQ变换)转换为Ud、Uq，由于DQ坐标变换是根据三相电压基波瞬时值与相位值计算，经过变换所得的直流量Ud、Uq能够表征电压的频率与幅值；同样实际电源中谐波含量过高时，计算得到的Ud、Uq值是基波与各次谐波的累加，因此能够用Ud、Uq值表征电网状态。同时，由于上述切换控制器111可以采用高速信号处理芯片，经过DQ变换得到的两个直流量可以方便的与内部设定值进行比较，极大加快对于各类电网异常的检测与判断速度。

对应于切换控制器111的操作，上述逆变控制器122接收来自第一开关K1的开关量信号，并在得到第一开关K1断开的信号后，以调压模式控制双向逆变器121工作，即使双向逆变器121通过变换电池组123的输出电压来代替主电源向负载供电，在一个实施例中，双向逆变器121变换电池组123的输出电压所得到的变换电压被设置为与主电源(例如电网)的电压频率和幅值均相同。另一方面，逆变控制器122在得到第一开关K1导通的信号后以调流模式来控制双向逆变器121工作，从而停止为负载供电。

上述以调流模式控制双向逆变器121工作，是指在电网保持正常的情况下，双向逆变器121作为电流源，相当于电流源与电压源的并联，进而调整双向逆变器121输出电流跟随电网频率相位变化，通过电压过零判断实现锁相(下文中将详细描述)；在一个实施例中，调流模式可采用基于DQ变换电感电流PI调节、无差拍控制等控制策略。上述以调压模式控制双向逆变器121工作，是指在无电网情况下，双向逆变器121作为电压源，以逆变输出电压作为调节目标，频率幅值目标均可根据需要给定；在一个实施例中，调压控制可采用基于DQ变换电压电流双闭环PI调节、重复控制等控制策略。

进一步，在一个实施例中，电池管理器124是用于实时监测电池组123的状态，并在电池组123的输出电压低于以及达到预设阈值时通知逆变控制器122。相应地，在以调压模式控制双向逆变器121工作时，逆变控制器122在从电池管理器124得知电池组123的输出电压低于预设第一阈值时则控制双向逆变器121停止工作，以起到保护电池的作用；而在以调流模式控制双向逆变器121工作时，逆变控制器122在得知电池组123的输出电压低于预设第二阈值(其高于上述第一阈值)时则控制双向逆变器121通过变换主电源(如图1所示，此时可以通过第二开关K2连通主电源及后备电源装置12)的输出电压向电池组123充电，并在得知电池组123的输出电压达到预设第二阈值时控制双向逆变器121停止向电池组123充电的工作模式，从而进入空载运行状态。

由以上描述可知，以调流模式控制双向逆变器121工作时，可根据电池组123的状态和负载状态进行充电、放电或空载运行；若负载需要，双向逆变器121也可输出无功，以补偿局部无功功率缺乏，以改善局部电网供电质量。需要说明的是，后备电源装置12在双向逆变器121工作模式的转换下输出有功或无功功率，均需要结合电池组123的状态进行，以保持电池组123的必备容量，进而保证后备电源装置12在电网异常时能够独立支撑负载一定时间。

虽然图中并未示出，但在一个实施例中，上述的快速不间断电源***还可以包括一个显示装置，其与切换控制器111连接，用于显示与主电源异常相关的报警信息。

基于以上实施例的快速不间断电源***，下面将详细描述其控制方法的实现流程。

采样捕获电路112通过采样点A1-A3实时监测***状态并传递到切换控制器111。

当切换控制器111判定电网电压正常时，选择电网作为主电源，控制开关K1-K3导通；逆变控制器122通过接收到的开关K1导通信号判定其交流侧电压正常后针对双向逆变器121启动采用基于电感电流DQ变换的PI调流控制。首先采样捕获电路112将电网电压整形成方波，在每个电压周期上升沿过零点(或下降沿)出现正跳变，将此方波信号送到逆变控制器122(假设为上述的DSP F2812)的捕获引脚进行跳变检测，当检测到设定的跳变信号(如正跳变)时，该DSP会产生捕获中断，在捕获中断处理任务中可以记录下DSP内部一个计数器(如T2)的值，该值代表电网电压相位；本例中DSP F2812时钟周期为6.67us，以电网周期为50hz计，对应的T2计数值为11718，给定电网电压信号起始点为T2计数器0时刻，进入捕获中断时读取T2计数器的值作为周期并将其清零，在每个电压周期内用100us定时任务读取T2计数器的当前值(即将一个电压周期角度分解为200份)，该值即为电网电压相位，由此实现了锁相。接续，双向逆变器121启动后进入空载运行状态，同时可根据负载和局部电网信息进行无功补偿。通过电池管理124器判定电池组123的容量，若电池组123电压低于预设第二阈值，则逆变控制器122控制双向逆变器121运行于充电状态给电池组123充电，待电池组123电压达到预设第二阈值后，双向逆变器122停止充电并保持空载运行状态。

当电网侧电压出现各种异常(断电、过欠压、过欠频、谐波严重超标等)时，切换控制器111判断电网电压Ud、Uq值超出设定限值。具体的判断标准与判断时间可根据实际需求进行设定，例如记录正常电压时的Ud、Uq值，设定正负20％为异常判定标准，判定时间为1ms，由DSP定时中断提供时间基准。接续，在切换控制器111认定电网异常后，立即控制第一开关K1断开；由于后备电源装置12中双向逆变器121一直处于运行状态，逆变控制器122在接收到第一开关K1断开的信号后，立即将双向逆变器121的工作模式切换为调压控制，作为电压源支撑负载运行。由于，电池组123电压过低后容易造成电池损坏，因此电池管理器124也需实时监测电池组123的状态，当电池组123电压低于预设第一阈值(低于上述第二阈值)时，向逆变控制器122发出信号，逆变控制器122控制双向逆变器121停止工作。

在电网电压恢复正常后，切换控制器111通过主电源侧采样点A1和后备电源侧采样点A2获取两侧电压情况。通过上述采样捕获电路112中的过零比较器判断两侧电压相位，具体过程如下。将整形后的方波送入切换控制器111(DSP)的两个捕获引脚，通过判断两侧电压跳变时间(进入捕获中断时)即可判断两侧电压相位差；使得两侧电压相位相同有两种方法：一是被动检测，由于后备电源独立工作时，处于调压控制状态，是独立电压源，频率保持相对稳定，而电网的特性使得它是一个频率略有波动的网络，两者之间相位会有相对位移，在一段时间内即可出现电网与后备电源侧相位相同的情况；二是主动调相，根据上述相位差判断方法得出两侧电压相位差值后，通过通信线将相位差值反馈到后备电源逆变控制器122从而主动调节后备电源输出电压相位值，使得两侧相位相同。

进而，切换控制器111在判断得出电网与后备电源装置12这两侧电压相位相同时，同时发出指令控制第一开关K1导通；逆变控制器122通过通信线获取第一开关K1导通的信号后，将双向逆变器121控制模式切换为调流控制，恢复电网作为主电源供电状态；通过上述判断可使电网恢复时，切换过程完全无冲击和闪变。

在本发明的实施例中，双向逆变器121还具有调流控制模式和调压控制模式。在双向逆变器121的调流控制模式下，即在电网保持正常的情况下，双向逆变器121作为电流源，相当于电流源与电压源的并联，调整双向逆变器输出电流跟随电网频率相位变化，通过电压过零判断实现锁相。如何通过电压过零判断实现锁相已是现有技术，因此在此不再赘述。在本发明的一个实施例中，具体的调流控制策略可采用基于DQ变换电感电流PI调节、无差拍控制等控制策略。在双向逆变器121的调压控制模式下，即在无电网情况下，双向逆变器作为电压源，以逆变输出电压作为调节目标，频率幅值目标均可根据需要给定。在本发明的一个实施例中，调压控制策略可采用基于DQ变换电压电流双闭环PI调节、重复控制等控制策略。

如图2所示，为本发明实施例的主电源和后备电源装置切换流程图，包括以下步骤：

步骤S201，实时监测主电源侧(即电网)的电压，并对电网电压进行基于Clark坐标的变换以生成电网电压的DQ变换分量。在本发明的实施例中，可通过第一采样点A1进行监测。具体地，当电网正常时将电网作为主电源，所述开关K1、K2导通，所述采样捕获电路对电网电压进行实时监测。开关柜控制器将采样捕获电路传递来的电网电压信息基于Clark坐标变换(以下称DQ变换)转换为Ud、Uq，由于DQ坐标变换是根据三相电压基波瞬时值与相位值计算，经过变换所得的直流量Ud、Uq能够表征电压的频率与幅值；同样实际电源中谐波含量过高时，计算得到的Ud、Uq值是基波与各次谐波的累加，故能够用Ud、Uq值表征电网状态。

步骤S202，将所述DQ变换分量与预设阈值进行比较，并根据比较结果判断所述电网电压是否异常，如果判断所述电网电压异常，则关闭主电源侧的第一开关，并选择后备电源装置代替所述主电源为所述负载供电。

在本发明的实施例中，控制器采用高速信号处理芯片，进过DQ变换得到的两个直流量可以方便的与内部设定值进行比较，极大加快对于各类电网异常的检测与判断速度。后备电源双向逆变器工作于调流模式，可根据电池组状态和负载状态进行充电、放电或出于空载；若负载需要，也可输出无功，以补偿局部无功功率缺乏，改善局部电网供电质量。后备电源输出有功或无功功率，均需要结合电池组状态进行，保持电池组必备的容量，以保证电网异常时能够独立支撑负载一定时间。

在电网出现异常时，所述开关柜控制器根据比较结果判断电网出现异常，控制主电源侧开关K1断开。所述逆变控制器获得开关K1断开信号后，调整双向逆变器工作于调压模式。由于开关K1为可控硅或IGBT等非触点开关，关断时间可在3ms以内，同时由于后备电源中双向逆变器处于实时在线状态，因此可使得负载供电间断时间非常短。

步骤S203，监测后备电源装置的电压和电网电压。

步骤S204，如果判断电网电压恢复正常，则进一步判断所述电网电压与所述后备电源装置的电压频率、幅值和相位是否相同。如果所述电网电压与所述后备电源装置的电压频率、幅值和相位相同，则开启所述主电源侧的第一开关，由所述电网电压为所述负载供电。电网恢复正常后，所述开关柜控制器根据采样捕获电路A1、A2传递的信息，判定电网电压与后备电源电压频率、幅值、相位相同时，由于后备电源输出电压设定为与电网电压频率和幅值相同，未避免产生冲击电流，检测到两侧电压相位相同时，控制开关K1闭合；所述逆变控制器获得开关K1闭合信号后，调整双向逆变器工作于调流模式。

如图3所示，为本发明实施例的后备电源装置控制流程图，该方法包括以下步骤：

步骤S301，逆变控制器接收主电源侧第一开关K1闭合的信息，且判断双向逆变器交流侧电压正常。

步骤S302，进入电网电压为负载供电模式，后备电源装置的双向逆变器进入调流模式。

步骤S303，通过电池管理器监测电池容量，在电池容量低时通过电网电压为电池充电，且在电池容量满时停止充电。

步骤S304，接收主电源侧第一开关K1断开的信息，后备电源装置代替主电源为负载供电，后备电源装置的双向逆变器进入调压模式。且后备电源装置在电池容量过低时停止工作。

综上所述，本发明实施例提供的快速不间断电源***及其控制方法具有以下优点：其***结构简单，电源切换装置与后备电源采用独立的控制器，从而降低了***风险；作为后备电源的双向逆变器实时在线，可根据电池组和负载状态进行充电或放电，不需要额外的整流充电设备；电网异常时快速切换至后备电源供电，切换过程迅速无冲击，电网恢复正常后待电网与后备电源频率、幅值、相位相同时切换回电网供电，切换过程完全无冲击闪变。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“具体实施例”、或“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种快速不间断电源***，其特征在于，包括电源切换装置及后备电源装置，其中，

所述电源切换装置的主电源侧连接为负载供电的主电源，所述电源切换装置的后备电源侧连接所述后备电源装置，并在所述主电源侧设有第一开关；且所述电源切换装置用于通过从所述主电源侧及后备电源侧采集的电信号判断所述主电源和所述后备电源装置的工作状态，并在判断所述主电源出现异常时断开所述第一开关；在判断所述主电源恢复正常时，在进一步通过采集的所述电信号判断所述主电源与所述后备电源装置的供电电压相位相同时导通所述第一开关；

所述后备电源装置接收来自所述第一开关的开关量信号，并在收到所述第一开关断开的信号时代替所述主电源为所述负载供电，在收到所述第一开关导通的信号时停止为所述负载供电，其中，所述后备电源装置包括：

电池组；

双向逆变器，所述双向逆变器与所述电池组相连，用于在电网正常工作时根据电网频率进行电流调节，并在所述后备电源装置代替所述主电源为所述负载供电时，将电池组输出的电压调整至预设的目标电压；

连接至所述双向逆变器的逆变控制器；以及

与所述逆变控制器和所述电池组均连接的电池管理器，其中，

当所述电网电压为所述负载供电时，所述逆变控制器控制所述双向逆变器进入调流模式；

当所述后备电源装置代替所述主电源为所述负载供电时，所述逆变控制器控制所述双向逆变器进入调压模式；

所述逆变控制器控制所述双向逆变器以所述调流模式工作时，根据所述电池管理器监测的所述电池组的状态和负载状态进行充电、放电或空载运行的控制，并在所述负载需要时，所述逆变控制器控制双向逆变器输出无功功率。

2.如权利要求1所述的快速不间断电源***，其特征在于，所述电源切换装置包括：

切换控制器；

与所述切换控制器连接的采样捕获电路；

与所述采样捕获电路连接并分别位于主电源侧、后备电源侧和电源输出侧的第一采样点、第二采样点和第三采样点；以及

与所述切换控制器连接并分别位于后备电源侧和电源输出侧的第二开关和第三开关；所述切换控制器还与所述第一开关连接；

其中，所述采样捕获电路通过所述第一、第二及第三采样点监测所述主电源及后备电源装置的状态并将监测结果传递至所述切换控制器，所述第一开关的开关量信号通过通信线传递至所述逆变控制器。

3.如权利要求2所述的快速不间断电源***，其特征在于，

所述切换控制器，用于根据所述采样捕获电路传递的监测结果进行判断：在判断所述主电源电压正常时控制所述第一、第二及第三开关均导通；在判断所述主电源电压出现异常时控制所述第一开关断开；在判断所述主电源恢复正常时，通过进一步判断所述主电源与所述后备电源装置的供电电压相位相同时导通所述第一开关；以及在判断所述输出侧短路或输出过流时控制所述第一、第二及第三开关均断开；

所述逆变控制器，用于接收来自所述第一开关的开关量信号，并在得到所述第一开关断开的信号后，控制所述双向逆变器通过变换所述电池组的输出电压向所述负载供电；所述逆变控制器在得到所述第一开关导通的信号后控制所述双向逆变器停止为所述负载供电。

4.如权利要求3所述的快速不间断电源***，其特征在于，

所述电池管理器用于实时监测所述电池组的状态，并在所述电池组的输出电压低于以及达到预设阈值时通知所述逆变控制器；

在所述双向逆变器向所述负载供电时，所述逆变控制器用于在得知所述电池组的输出电压低于预设第一阈值时控制所述双向逆变器停止工作；

在所述双向逆变器停止为所述负载供电时，所述逆变控制器用于在得知所述电池组的输出电压低于预设第二阈值时控制所述双向逆变器通过变换所述主电源的输出电压向所述电池组充电，并在得知所述电池组的输出电压达到所述预设第二阈值时控制所述双向逆变器停止向所述电池组充电。

5.如权利要求2-4任一项所述的快速不间断电源***，其特征在于，还包括：

显示装置，所述显示装置与所述切换控制器连接，用于显示与所述主电源异常相关的报警信息。

6.如权利要求2-4任一项所述的快速不间断电源***，其特征在于，所述采样捕获电路包括电压互感器、电流变换器以及电压过零比较器，分别用于电压信号、电流信号以及相位信号的监测。

7.如权利要求1-4任一项所述的快速不间断电源***，其特征在于，所述第一开关、第二开关和第三开关为可控硅模块、绝缘栅双极型晶体管IGBT模块或智能功率模块IPM。

8.一种快速不间断电源的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

监测电网电压；

对所述电网电压进行基于Clark坐标的变换以生成电网电压的DQ变换分量；

将所述DQ变换分量与预设阈值进行比较，并根据比较结果判断所述电网电压是否异常；以及

如果判断所述电网电压异常，则关闭主电源侧的第一开关，并选择后备电源装置代替所述主电源为所述负载供电，其中，

当所述电网电压为所述负载供电时，所述后备电源装置的双向逆变器进入调流模式；

当所述后备电源装置代替所述主电源为所述负载供电时，所述后备电源装置的双向逆变器进入调压模式；

当所述双向逆变器以所述调流模式工作时，根据电池组的状态和负载状态进行充电、放电或空载运行的控制，并在所述负载需要时，控制双向逆变器输出无功功率。

9.如权利要求8所述的快速不间断电源的控制方法，其特征在于，还包括：

监测所述后备电源装置的电压；

如果判断所述电网电压恢复正常，则进一步判断所述电网电压与所述后备电源装置的电压频率、幅值和相位是否相同；

如果所述电网电压与所述后备电源装置的电压频率、幅值和相位相同，则开启所述主电源侧的第一开关，由所述电网电压为所述负载供电。