为了使单机UPS的逆变器输出电压与同步信号(旁路电源电压)的频率和相位相同(同步运行),需要一种装置用于检测逆变器输出电压和旁路电压电源的相位差,并将它们变为电压信号去控制逆变器的相位和频率,使逆变器与旁路电压同步,这种装置就是锁相环。锁相环是由鉴相器(PD)、低通滤波器(LPF)和压控振荡器(VCO)组成的(见图4)。鉴相器用于比较输入信号Ui(如旁路电源电压)和从压控振荡器反馈回来的输出信号Uo的相位,鉴相器的输出为正比于两个信号的相位差的误差电压信号Ud。低通滤波器用于衰减Ud中的高频分量和噪声,提高抗*能力,输出控制电压Uc。压控振荡器是输出频率受控制电压Uc控制的振荡器。当控制电压Uc=0时,其输出频率固定不变,控制电压Uc≠0时,振荡器的输出频率随控制电压Uc而变化。在锁相环中,如果压控振荡器的频率与同步信号的频率差异在规定的范围内,鉴相器输出的误差信号经低通滤波器后,可控制压控振荡器的频率和相位向同步信号靠拢,当压控振荡器的频率与同步信号的频率完全相同,而且相位差达到恒定时,锁相环进入锁定状态。5并联冗余UPS系统的负载均分在单机UPS系统中,只要旁路电源可用,逆变器总是与旁路电源同步,因此当逆变器故障时,可以通过静态开关不间断地将负载转换到旁路电源。在并联冗余UPS中,每个单机UPS都与其旁路电源同步,由于各单机UPS的旁路电源是同一个市电电源,各单机UPS就会自然同步运行。但各单机UPS相位还会有微小的变化。为了保证各单机UPS之间均分负载,必须保证各单机UPS输出电压的频率和相位上准确的匹配。为此,通常各单机UPS之间需要通信,进行必要相位调节。***的UPS采用*并联技术,各单机UPS之间不需要通信。每个单机UPS只需要监视自己的输出功率,根据输出功率的变化情况进行调节,保持与其他单机UPS同步运行和负载均分。*并机的原理是利用并联的单机UPS之间的相角差与每个单机UPS所承担负载的关系,进行相位调节的。例如,两个并联的单机UPS的输出波形匹配时,它们将均分负载。如果一个单机UPS波形超前另一个单机UPS,它将承担较多的负载,而另一个单机UPS承担比例较小的负载。两个单机UPS之间的负载分配对两单机UPS的相角差非常灵敏,1度的相角差将会引起50%的负载不平衡。在*并机UPS系统中,每个单机UPS都监视自己的输出功率,并跟踪从一个周波到下一个周波输出功率的变化,两个相邻周波的功率差称为ΔP。如果一个单机UPS的ΔP增加,表明该单机UPS的相角超前于另一个单机UPS,就需要稍微降低其输出频率,进行补偿。这种频率调节一般在几个毫赫兹(milliHertz)的数量级。如果一个单机UPS的ΔP减少,表明该单机UPS的相角滞后于另一个单机UPS,就需要稍微提高其输出频率,进行补偿。在稳态运行中,各单机UPS的ΔP为零,均不调节它们的输出频率。在突加和突减负载时,两个单机UPS的输出功率具有同样的瞬变并进行一次频率调节（反向或正向调节）。频率调节量也是在几个毫赫兹的数量级。6并联冗余UPS系统的故障单机UPS的自动跳机下面介绍*并机UPS的选择性单机UPS跳机。当单机UPS故障,不能为负载供电时,它必须脱离负载母线。*并机UPS的选择性跳机性能包括如下两个过程:检测单机UPS故障和使该单机UPS从负载母线上断开。(1)不影响关键负载母线电源质量的故障有些故障不会影响关键负载母线的电源质量,例如某单机UPS因其空气滤清器堵塞引起过温,因此不能继续工作,必须从负载母线上断开,原来由此故障UPS承担的负载可以由其他UPS承担。这类故障不会影响关键母线的电源质量,故障UPS从关键负载母线上断开的时间也不是非常紧急。(2)影响关键负载母线电源质量的故障有些单机UPS的故障会影响负载母线,例如逆变器的元件IGBT短路,将会影响其输出电压,对负载母线电压造成严重影响。对于这种故障应迅速识别并尽快从关键负载母线上断开。(3)选择性跳机的方法如负载均分的控制方法一样,每个单机UPS只需要监视自己是否有故障,发现故障后立即从关键负载母线上断开。为了识别单机UPS故障,控制电路检测UPS输出电压和输出电流相对于当前的输出电压和输出电流数据的变化。每个单机UPS的控制器都存储***后5个周波的每相输出电压和输出电流波形。将***后5个周波的输出电压和输出电流的平均值()与当前的电压和电流波形(UN和IN)进行比较,计算电压和电流的增量ΔU和ΔI(ΔI=IN-,ΔU=UN-),然后根据ΔU与ΔI乘积的符号确定是否有故障以及是否需要与负载母线脱离。7并联冗余UPS系统的并联台数采用并联冗余UPS可以得到较高的可用性。一般可采用1+1或N+1并联冗余UPS系统。1+1并联冗余UPS系统可提供比N+1并联冗余UPS更高的可用性,一般用于要求很高的应用中。在需要综合考虑成本、可靠性和扩容性的场合,可选择N+1并联冗余UPS系统。N+1并联冗余UPS系统的可用性比单机UPS的可用性高。但是,N+1并联冗余UPS系统的并联台数不是越多越好。1+1并联冗余UPS系统的可用性***高,随着并联台数的增加,N+1并联冗余UPS系统的可用性会下降。当并联台数为大于4(3+1)台时,系统可用性将会急剧下降。在实际应用中,随着并联台数(包括蓄电池组)的增加,UPS系统故障率显著增加;系统的成本和维护量也会增加,维护量的增加意味着人为干预增多,因而增加了系统故障的***。8并联冗余UPS的局限性)