UPS整流器发生故障，则UPS302使用连接到UPS 302的能量储存系统358(例如，具有其转换器的电池、飞轮等)以保持功率流向负载304。此外，如本申请中描述的，如果给定的UPS 302故障，则通过环形母线306向负载304馈送功率。在示例性实施例中，架构300包含四个负载304，备选地，架构300可以包含使得架构300能够如本申请中描述执行功能的任何合适数量的负载304。
[0037]在该示例性实施例中，每个UPS302电耦合到相关联的负载304，以及通过相关联的扼流器308(例如，电感器)耦合到环形母线306。在架构300中，没有适当的同步时，则因为非期望的环流而使UPS 302不能正常地工作。因此，在该示例性实施例中，至少一个控制器309控制UPS 302的操作。更具体地，如本申请中描述的，至少一个控制器309控制每个UPS302的输出电压的频率。如本申请中描述的，根据功率来计算对于每个UPS 302的频率。
[0038]在一些实施例中，架构300包含:对于每个UPS 302的分开的专用的控制器309。备选地，系统可以包含:控制所有UPS 302的操作的单个控制器309。每个控制器309可以包含它自己的功率系统(未示出)，诸如专用能量源(例如，电池)。在一些实施例中，每个控制器309耦合到替代的控制器(未示出)，可以在控制器309故障的情况下使用该替代的控制器。
[0039]在该示例性实施例中，每个控制器309由用于执行指令的处理器311来实现，处理器311通信地耦合到存储设备313。在一些实施例中，可执行指令被存储在存储设备313中。备选地，可以使用任何电路来实现控制器309，该任何电路使得控制器309能够控制如本申请中描述的UPS 302的操作。例如，在一些实施例中，控制器309可以包含状态机，状态机学习或被预先编程以确定与哪些负载304需要功率有关的信息。
[0040]在该示例性实施例中，控制器309通过对处理器311编程来执行本申请中描述的一个或多个操作。例如，处理器311可以通过将操作编码为一个或多个可执行指令以及提供在存储设备313中的可执行指令对处理器311进行编程。处理器311可以包含一个或多个处理单元(例如，在多核配置中)。此外，可以使用一个或多个异构处理器系统来实现处理器311，其中主处理器与次要处理器存在于单个芯片上。作为另一个说明性示例，处理器311可以是含有相同类型的多个处理器的对称多处理器系统。此外，可以使用包含一个或多个系统和微控制器的任何合适的可编程电路、微处理器、精简指令集电路(RISC)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)、以及能够执行本申请中描述的功能的任何其它电路来实现处理器311。在该示例性实施例中，如本申请中描述的，处理器311使得控制器309操作UPS 302。
[0041]在该示例性实施例中，存储设备313是使得信息(诸如可执行指令和/或其它数据)能够被存储和检索的一个或多个设备。存储设备313可以包含一个或多个计算机可读介质，诸如但不限于动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、固态盘和/或硬盘。存储设备313可以被配置为存储应用源代码、应用目标代码、感兴趣的源代码部分、感兴趣的目标代码部分、配置数据、执行事件和/或任何其它类型的数据，但不限于这些。
[0042]在该示例性实施例中，如以下更详细描述的，一个或多个控制器309，以及更具体地处理器311计算对于每个UPS 302的输出电压频率，以及一个或多个控制器309在所计算的频率处来操作每个UPS 302。在如由下降控制所确定的它们各自的计算的频率处来操作每个UPS 302使得能够实现在架构300中的负载共享和稳定性。跨越各种UPS 302的操作频率在瞬态条件中是不同的(例如，在一个或多个负载304的变化后)。一旦下降控制是在稳定状态中，则所有UPS 302在相同频率处操作，但是跨越扼流器308具有相移，扼流器308均衡由每个UPS 302所提供的有功功率。
[0043]在架构300中，每个UPS 302能够向相关联的本地负载304供应功率，以及通过相关联的扼流器308向环形母线306输送有功和无功功率。在该示例性实施例中，架构300促进在UPS 302之间等同地共享本地负载304而没有使用下降控制的任何通信，以及尤其是频率对有功功率以及电压对无功功率。这消除了在架构300中的UPS 302的数量上的限制。
[0044]在该示例性实施例中，架构300包含多个电路断路器。具体地，对于每个UPS 302，第一电路断路器310在UPS 302和扼流器308之间电耦合，第二电路断路器312在第一电路断路器310和本地负载304之间电耦合，第三电路断路器314在第一电路断路器310和环形母线306之间电耦合，第四电路断路器316在扼流器308和环形母线306之间电耦合。此外，在环形母线306处，中央电路断路器320、左电路断路器322、以及右电路断路器324与每个UPS 302相关联，以及促进UPS 302与环形母线306和/或在环形母线306上的其它UPS 302隔离。每个电路断路器310、312、314、316、320、322和324包含用于操作的继电器和相关联的逻辑(均未示出)。由电路断路器310、312、314、316、320、322和324提供的保护方案促进定位在架构300中的故障以及通过断开适当的电路断路器来隔离那些故障。此外，第三电路断路器314，还被称为旁路电路断路器，促进当相关联的UPS 302故障或在维护时，对扼流器308旁路。这促进了改进在相关联的本地负载304上的电压的质量，因为消除了在扼流器308上的电压降落。
[0045]对于环形母线应用，扼流器308的大小被设计为在足够长的时间内支撑在环形母线306上的突发式(bolted)故障以通过在架构300中的特定断路器的激活来保证故障的隔离。此外，对于断路器未能断开的情况，应当嵌入额外的时间以确定和执行备选的故障隔离策略。更大的扼流器308具有增强的故障电流能力。然而，如果UPS 302故障，则通过相关联的扼流器308由环形母线306向相关联的负载供电。如果扼流器308相对大，则发生跨扼流器308的大的电压降低。在该示例性实施例中，扼流器308包含单相扼流器。备选地，扼流器308可以包含使得架构300能够执行如本申请中描述的功能的任何设备。
[0046]图2是在架构300中在UPS302和环形母线306之间的连接配置400的一个实施例的简化电路图。如在图2中示出的，对于每个UPS 302，在UPS 302和环形母线306之间耦合相关联的扼流器308。
[0047]图3是在架构300中在UPS302和环形母线306之间的备选的连接配置500的简化电路图。如在图3中示出的，对于每个UPS 302，电容器502和旁路开关504并联地彼此电耦合，以及在相关联的扼流器308和环形母线306之间串联耦合电容器502和旁路开关504的组合。电容器502和旁路开关504担当串联补偿器510。在正常操作下，具有相对大的电感器(S卩，扼流器308)的串联补偿器510的使用允许复数阻抗(jXL+ (l/j)*XC)充分低以增强从环形母线306到UPS 302的负载304的稳定状态功率转移。
[0048]串联补偿器510的大小被设计以使UPS302与故障的环形母线306充分隔离以维持在相关联负载304处的电压。首先，可以基于UPS 302的额定电流、操作电压、最大额定负载功率、以及在负载304处的可接受的电压降低来确定电感值。对于稳定状态功率输送所需的净阻抗随后可以被确定，以及可以基于操作电压、UPS无功功率-电压特性、连接的UPS 302的最小数量、最大额定负载功率、以及在负载304处的可接受的电压降低来确定。
[0049]在环形母线306故障的情况下，跨电容器502的电压相对快地建立。在预定电荷电平阈值处，旁路开关504被闭合以旁路电容器502，允许扼流器308来限制故障电流。例如，控制器，诸如控制器309(在图1中示出)，可以监控在电容器502上的电荷电平，以及当所监控的电荷电平超过预定电荷电平阈值时闭合旁路开关504。
[0050]此外，扼流器308和电容器502的LC特性阻抗促进在环形母线306上的不对称故障期间最小化故障电流的DC部分。旁路开关504可以是例如快速机电式开关和/或电子/静态开关，包含晶闸管、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)，或其它设备(例如，具有大约2 ms闭合时间的线性电机开关)。在一些实施例中(例如，在中压应用中)，旁路开关504是电压相关设备，诸如金属氧化物压敏变阻器(MOV)以及触发的气隙。
[0051]图3的串联补偿电流限制扼流器降低稳定状态电感性阻抗同时提供在故障情况中的电流限制。扼流器，诸如扼流器308提供在环形母线系统中共享功率的能力，而且用作故障电流限制器。如上所述，相对大的扼流器提供故障电流隔离，但是引入对正常操作的限制。串联电容器，诸如电容器502，补偿在正常操作期间所引入的阻抗，并且能够在故障事件期间通过旁路开关，诸如旁路开关504，来被快速地旁路。
[0052]为了减低故障电流，可以增加扼流器308的大小直到实现与环形母线306的故障隔离的预定水平。扼流器308具有+j coL的相关联的阻抗，以及与扼流器308串联的电容器502具有_j(l/?C)的相关联的阻抗。因此，净阻抗则是+jcoL - j(l/?C)。假设ω