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随着社会供电环境对绿色电源和节能降耗产品需求不断增加，UPS性能指标也日趋严格，既要对负载不间断供电，又要对电网污染小，还要高效节能。国际电工委员会定义了3种标准化的UPS，即备用式，双变换式和在线互动式。备用式UPS成本低、效率高，但供电质量差，存在切换时间。双变换在线式UPS能满足负载侧和电网侧电能质量要求．但整流和逆变两级全功率变换结构效率低。在线互动式UPS与电网互动运行，仅对电网电压与输出电压之间的差值电压进行处理，效率高，且能满足负载侧和电网侧电能质量要求，是未来的发展趋势。
常见的在线互动式UPS为Delta型和飞轮型两种。Delta型UPS能控制电网输入电流为正弦波，控制电池的充放电，但需两套逆变装置及变压器，结构复杂，成本高。飞轮型UPS采用机械动能进行能量存储与变换，在运行效率及费用方面优势明显。但我国磁悬浮飞轮储能技术不成熟，处于实验室阶段。在此提出一种三相四线制三电平在线互动式UPS拓扑，仅存在单级功率变换，效率高。对其运行模态及控制目标进行详细分析，设计电压、电流及功率的多目标优化复合控制策略，以同时满足电网侧和负载侧电能质量要求。
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