后备式UPS设计与MATLAB仿真：储能与经济效益

在《系统仿真与MATLAB应用》课程的作业中，江旭东同学探讨了后备式三相不间断电源（UPS）的设计与实际应用。论文的核心内容围绕着UPS的工作原理展开，尤其是在电池储能系统中的充电和放电电路设计，这部分运用了MATLAB进行仿真，以提升供电稳定性。 首先，UPS作为一个关键的电力设备，它包含储能装置，如110V的蓄电池，能在电网停电时提供备用电源。在正常情况下，市电通过整流器为电池充电，并通过自动稳压器过滤电网干扰，直接供给负载。电池则在充电充足后转为浮充状态。 论文的重点是设计了一个针对后备式三相UPS的充电和放电电路，采用了PID调节的BOOST稳压及升压电路，确保在电压波动超出允许范围时，能够通过逆变器将电池的能量转化为稳定的220V、50Hz交流电，满足负载需求。这种设计考虑到了两种实用模式：一是不间断供电模式，应对突发的宿舍停电情况；二是节约经济模式，通过峰谷电价差异，夜间给UPS充电，白天利用储存的电能供电，节省能源成本。 该研究不仅关注技术实现，还强调了UPS系统的功能，即在电网故障时提供不间断电源，避免数据丢失，保障计算机系统的正常运行。MATLAB的运用在这个过程中起到了至关重要的作用，作为仿真工具，它帮助学生优化电路设计，提高系统的效率和可靠性。 通过这个课程作业，学生深入理解了UPS的工作原理，掌握了MATLAB在电力系统仿真中的实际应用，展示了理论知识与实践操作的结合，具有较高的实用性和经济价值。整个系统的架构清晰，从输入电源、转换过程到负载输出，每个环节都体现了作者对UPS系统深入的研究和精心设计。