Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/33362
Назва: | Methods and means of increasing the reliability of computerized modular uninterruptible power supply system |
Інші назви: | Методи і засоби підвищення надійності комп’ютеризованої модульної системи безперебійного живлення |
Автори: | Паламар, Андрій Михайлович Palamar, Andriy |
Приналежність: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, Україна Ternopil Ivan Puluj National Technical University, Ternopil, Ukraine |
Бібліографічний опис: | Palamar A. Methods and means of increasing the reliability of computerized modular uninterruptible power supply system / Andriy Palamar // Scientific Journal of TNTU. — Tern. : TNTU, 2020. — Vol 99. — No 3. — P. 133–141. |
Bibliographic description: | Palamar A. (2020) Methods and means of increasing the reliability of computerized modular uninterruptible power supply system. Scientific Journal of TNTU (Tern.), vol. 99, no 3, pp. 133-141. |
Є частиною видання: | Вісник тернопільського національного технічного університету, 3 (99), 2020 Scientific journal of the Ternopil national technical university, 3 (99), 2020 |
Журнал/збірник: | Вісник тернопільського національного технічного університету |
Випуск/№ : | 3 |
Том: | 99 |
Дата публікації: | 18-вер-2020 |
Дата подання: | 1-вер-2020 |
Дата внесення: | 23-гру-2020 |
Видавництво: | ТНТУ TNTU |
Місце видання, проведення: | Тернопіль Ternopil |
DOI: | https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2020.03.133 |
УДК: | 004.94 681.518 621.311 |
Теми: | надійність система керування джерело безперебійного живлення імітаційне моделювання reliability control system uninterruptible power supply simulation |
Кількість сторінок: | 9 |
Діапазон сторінок: | 133-141 |
Початкова сторінка: | 133 |
Кінцева сторінка: | 141 |
Короткий огляд (реферат): | Розглянуто питання розроблення та реалізації простого й ефективного методу керування
роботою випрямлячів модульного джерела безперебійного живлення постійного струму з метою
підвищення його надійності. Основна ідея методу полягає у керуванні процесом циклічного зміщення
ввімкнених силових модулів джерела безперебійного живлення шляхом послідовного включення в роботу
кожного наступного модуля з числа їх ненавантаженого резерву та відключення попереднього. В роботі
наведено структуру системи керування, до складу якої, крім центрального керуючого модуля, запропоновано
ввести блок керування силовими модулями, який відповідає за реалізацію процесу їх комутації та здійснює
моніторинг їх стану. Для дослідження ефективності запропонованого методу розроблено комп’ютерну
імітаційну модель, яка описує логіку керування силовими модулями. Для розроблення імітаційної моделі
використано середовище візуального моделювання Simulink та математичний апарат бібліотеки
компонентів Stateflow із застосуванням діаграм станів та переходів. Виконано тестування розробленої
імітаційної моделі та наведено результати моделювання у вигляді часових діаграм зміни станів.
Застосування розробленого методу, завдяки рівномірному зменшенню часу, протягом якого силові модулі
джерела безперебійного живлення знаходяться у ввімкненому навантаженому стані, дає змогу збільшити
час їх напрацювання на відмову, що, в свою чергу, підвищує його надійність без погіршення показників
енергоефективності. Результати моделювання демонструють ефективність розробленого алгоритму в
різних режимах роботи системи. На основі запропонованого методу створено апаратно-програмне
забезпечення, реалізоване в якості складової інтелектуальної комп’ютеризованої системи керування
джерелом безперебійного живлення постійного струму. The problem of development and implementation of a simple and effective method of the rectifiers operation control for the modular uninterruptible DC power supply unit in order to increase its reliability is considered in this paper. The main idea of the method is to control the process of cyclic shifting of the switched- on power modules of the uninterruptible power supply by series switching into operation of each subsequent module from their unloaded reserve and switching out the previous one. The paper presents the control system structure where in addition to the central control module, it is proposed to add the control unit for power modules, which is responsible for implementing the process of their switching on and monitors their condition. In order to investigate the effectiveness of the proposed method, computer simulation model describing the power modules control logic is developed. The Simulink visual modeling environment and the mathematical tools of the Stateflow library component using state and transition diagrams are used in order to develop the simulation model. The developed simulation model is tested and the simulation results are given in the form of time diagrams of state change. The іmplementation of the developed method, due to the uniform reduction of the period during which the power modules of the uninterruptible power supply are on the switched-on loaded state, makes it possible to increase their operating time to failure, which in turn increases its reliability without deteriorating energy efficiency. The simulation results demonstrate the efficiency of the developed algorithm in various system operation modes. Based on the proposed method, hardware and software which is implemented as a part of intelligent computerized control system for uninterruptible DC power supply is created. |
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/33362 |
ISSN: | 2522-4433 |
Власник авторського права: | © Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2020 |
URL-посилання пов’язаного матеріалу: | https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2018.01.113 https://doi.org/10.1109/ISGT.2016.7781271 https://doi.org/10.1109/INTLEC.2012.6374509 https://doi.org/10.1109/INTLEC.2018.8612341 https://doi.org/10.1109/INTLEC.2017.8211685 https://doi.org/10.1109/INTLEC.2015.7572450 https://doi.org/10.1109/ACCESS.2018.2877354 https://doi.org/10.1016/j.measurement.2017.06.021 https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2020.02.129 https://doi.org/10.1109/CPE.2011.5942227 |
Перелік літератури: | 1. Andriychuk V., Filyuk Y. Autonomous power supply system for outdoor illumination of residential areas in the territory of Ukraine. Scientific Journal of TNTU. 2018. Vol. 89. No. 1. P. 113–121. https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2018.01.113 2. Shrestha B. R., Hansen T. M., Tonkoski R. Reliability analysis of 380V DC distribution in data centers. IEEE Power & Energy Society Innovative Smart Grid Technologies Conference (ISGT). 2016. P. 1–5. https://doi.org/10.1109/ISGT.2016.7781271 3. Talapko D. Telecom datacenter power infrastructure availability comparison of DC and AC UPS. International Telecommunications Energy Conference (INTELEC). 2012. P. 1–5. https://doi.org/10.1109/INTLEC.2012.6374509 4. Saro L., Zanettin C., Božič V. Reliability analysis and calculations for different power system architectures based on modular UPS. IEEE International Telecommunications Energy Conference (INTELEC). 2018. P. 1–8. https://doi.org/10.1109/INTLEC.2018.8612341 5. Saro L., Zanettin C., Božič V. Reliability analysis and calculation for the most common modular UPS system architectures. IEEE International Telecommunications Energy Conference (INTELEC). 2017. P. 91–98. https://doi.org/10.1109/INTLEC.2017.8211685 6. Xiaofei Z., Zhen W., Zhou S. How to ensure the modular UPS with high reliability. IEEE International Telecommunications Energy Conference (INTELEC). 2015. No. 1. P. 3–6. https://doi.org/10.1109/INTLEC.2015.7572450 7. Shrestha B. R., Tamrakar U., Hansen T. M., Bhattarai B. P., James S., Tonkoski R. Efficiency and reliability analyses of AC and 380 v DC distribution in data centers. Amer. Power Convers., Schnieder Electr., White Paper. 2018. Vol. 127. P. 63305–63315. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2018.2877354 8. Артюшенко В. М., Аббасова Т. С. Особенности резервирования источников бесперебойного питания компьютерного и телекоммуникационного оборудования. Электротехнические и информационные комплексы и системы. 2007. Вип. 3. № 3. С. 20–23. 9. Рогулина Л. Г. Автоматизация проектирования систем электропитания для предприятий связи. Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2011. Вип. 4. № 17. С. 927–931. 10. Волочій Б. Ю., Озірковський Л. Д., Чопей Р. С., Мащак А. В., Шкілюк О. П. Оцінка надійності програмно-апаратних систем за допомогою моделі їх поведінки. Вісник Національного університету «Львівська політехніка». 2014. № 796. С. 222–231. 11. Волочій Б. Ю., Кузнєцов Д. С. Модель для надійнісного проектування джерел безперебійного електроживлення радіоелектронних інформаційних систем цілодобової довготривалої експлуатації. Радиоэлектроника и информатика. 2012. № 2. С. 36–42. 12. Addabbo T., Fort A., Mugnaini M., Vignoli V. Distributed UPS control systems reliability analysis. Measurement. 2017. Vol. 110. P. 275–283. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2017.06.021 13. Palamar A. Control system simulation by modular uninterruptible power supply unit with adaptive regulation function. Scientific Journal of TNTU. 2020. Vol. 98. No. 2. P. 129–136. https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2020.02.129 14. Palamar A., Karpinskyy M., Vodovozov V. Design and implementation of a digital control and monitoring system for an AC/DC UPS. 7th International Conference-Workshop «Compatibility and Power Electronics» CPE 2011. Tallinn, Estonia. 2011. P. 173–177. https://doi.org/10.1109/CPE.2011.5942227 15. Palamar A., Karpinskyy M. Control of an Uninterruptible Power Supply in a DC Microgrid System. 10th International Symposium Symposium «Topical Problems in the Field of Electrical and Power Engineering» and «Doctoral School of Energy and Geotechnology II». Pärnu, Estonia. 2011. P. 80–84. |
References: | 1. Andriychuk V., Filyuk Y. Autonomous power supply system for outdoor illumination of residential areas in the territory of Ukraine. Scientific Journal of TNTU. 2018. Vol. 89. No. 1. P. 113–121. https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2018.01.113 2. Shrestha B. R., Hansen T. M., Tonkoski R. Reliability analysis of 380V DC distribution in data centers. IEEE Power & Energy Society Innovative Smart Grid Technologies Conference (ISGT). 2016. P. 1–5. https://doi.org/10.1109/ISGT.2016.7781271 3. Talapko D. Telecom datacenter power infrastructure availability comparison of DC and AC UPS. International Telecommunications Energy Conference (INTELEC). 2012. P. 1–5. https://doi.org/10.1109/INTLEC.2012.6374509 4. Saro L., Zanettin C., Božič V. Reliability analysis and calculations for different power system architectures based on modular UPS. IEEE International Telecommunications Energy Conference (INTELEC). 2018. P. 1–8. https://doi.org/10.1109/INTLEC.2018.8612341 5. Saro L., Zanettin C., Božič V. Reliability analysis and calculation for the most common modular UPS system architectures. IEEE International Telecommunications Energy Conference (INTELEC). 2017. P. 91–98. https://doi.org/10.1109/INTLEC.2017.8211685 6. Xiaofei Z., Zhen W., Zhou S. How to ensure the modular UPS with high reliability. IEEE International Telecommunications Energy Conference (INTELEC). 2015. No. 1. P. 3–6. https://doi.org/10.1109/INTLEC.2015.7572450 7. Shrestha B. R., Tamrakar U., Hansen T. M., Bhattarai B. P., James S., Tonkoski R. Efficiency and reliability analyses of AC and 380 v DC distribution in data centers. Amer. Power Convers., Schnieder Electr., White Paper. 2018. Vol. 127. P. 63305–63315. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2018.2877354 8. Artyushenko V. M., Abbasova T. S. Osobennosti rezervirovaniya istochnikov besperebojnogo pitaniya kompyuternogo i telekommunikacionnogo oborudovaniya. Elektrotexnicheskie i informacionnye kompleksy` i sistemy. 2007. Vol. 3. No. 3. P. 20–23. [In Russian]. 9. Rogulina L. G. Avtomatizaciya proektirovaniya sistem elektropitaniya dlya predpriyatij svyazi. Vestnik Tambovskogo gosudarstvennogo texnicheskogo universiteta. 2011. Vol. 4. No. 17. P. 927–931. [In Russian]. 10. Volochii B. Y., Ozirkovskyi L. D., Chopei R. S., Mashchak A. V., Shkiliuk O. P. Otsinka nadiinosti prohramno-aparatnykh system za dopomohoiu modeli yikh povedinky. Visnyk Natsionalnoho universytetu “Lvivska politekhnika”. 2014. No. 796. P. 222–231. [In Ukrainian]. 11. Volochii B. Y., Kuznietsov D. S. Model dlia nadiinisnoho proektuvannia dzherel bezperebiinoho elektrozhyvlennia radioelektronnykh informatsiinykh system tsilodobovoi dovhotryvaloi ekspluatatsiiRadioelektronika i informatika. 2012. No. 2. P. 36–42. [In Ukrainian]. 12. Addabbo T., Fort A., Mugnaini M., Vignoli V. Distributed UPS control systems reliability analysis. Measurement. 2017. Vol. 110. P. 275–283. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2017.06.021 13. Palamar A. Control system simulation by modular uninterruptible power supply unit with adaptive regulation function. Scientific Journal of TNTU. 2020. Vol. 98. No. 2. P. 129–136. https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2020.02.129 14. Palamar A., Karpinskyy M., Vodovozov V. Design and implementation of a digital control and monitoring system for an AC/DC UPS. 7th International Conference-Workshop “Compatibility and Power Electronics” CPE 2011. Tallinn, Estonia. 2011. P. 173–177. https://doi.org/10.1109/CPE.2011.5942227 15. Palamar A., Karpinskyy M. Control of an Uninterruptible Power Supply in a DC Microgrid System. 10th International Symposium Symposium “Topical Problems in the Field of Electrical and Power Engineering” and “Doctoral School of Energy and Geotechnology II”. Pärnu, Estonia. 2011. P. 80–84. |
Тип вмісту: | Article |
Розташовується у зібраннях: | Вісник ТНТУ, 2020, № 3 (99) |
Файли цього матеріалу:
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.