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隨著社會供電環境對綠色電源和節能降耗產品需求不斷增加，UPS性能指標也日趨嚴格，既要對負載不間斷供電，又要對電網污染小，還要高效節能。國際電工委員會定義了3種標準化的UPS，即備用式，雙變換式和在線互動式。備用式UPS成本低、效率高，但供電質量差，存在切換時間。雙變換在線式UPS能滿足負載側和電網側電能質量要求．但整流和逆變兩級全功率變換結構效率低。在線互動式UPS與電網互動運行，僅對電網電壓與輸出電壓之間的差值電壓進行處理，效率高，且能滿足負載側和電網側電能質量要求，是未來的發展趨勢。
常見的在線互動式UPS為Delta型和飛輪型兩種。Delta型UPS能控制電網輸入電流為正弦波，控制電池的充放電，但需兩套逆變裝置及變壓器，結構復雜，成本高。飛輪型UPS采用機械動能進行能量存儲與變換，在運行效率及費用方面優勢明顯。但我國磁懸浮飛輪儲能技術不成熟，處于實驗室階段。在此提出一種三相四線制三電平在線互動式UPS拓撲，僅存在單級功率變換，效率高。對其運行模態及控制目標進行詳細分析，設計電壓、電流及功率的多目標優化復合控制策略，以同時滿足電網側和負載側電能質量要求。
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