[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于多路電源的快速備用電源切換方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010568286.5
• 申請(qǐng)日: 2010-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102480169A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王龍?zhí)?/a>;趙書(shū)耀
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西門(mén)子公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J9/06
• 分類(lèi)號(hào): H02J9/06
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 李慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于多路電源的母線負(fù)荷切換方法和系統(tǒng)，尤其涉及用于多路電源的優(yōu)化和可靠的快速備用電源切換方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，用于快速備用電源切換(FBT)設(shè)備可以在兩個(gè)電源之間切換。圖1示出了當(dāng)前FBT設(shè)備的解決方案的典型示例。在FBT設(shè)備的正常運(yùn)行期間，一個(gè)電源運(yùn)行作主電源，而另一個(gè)電源運(yùn)行作備用電源。如果主電源發(fā)生系統(tǒng)故障，則FBT設(shè)備可在最短的時(shí)間內(nèi)將母線負(fù)荷從主電源切換到備用電源，從而確保對(duì)母線負(fù)荷的不間斷電力供給。

進(jìn)一步，在當(dāng)前的FBT設(shè)備中，F(xiàn)BT設(shè)備在啟動(dòng)備用電源切換信號(hào)之前會(huì)對(duì)以下這些準(zhǔn)則進(jìn)行校驗(yàn)：

(1)V_diff＜設(shè)定值

(2)f_diff＜設(shè)定值

(3)θ_diff＜設(shè)定值

(4)V_backup＞設(shè)定值

其中：

V_diff是母線與備用電源之間的電壓差，

f_diff是母線與備用電源之間的頻率差，

θ_diff是母線與備用電源之間的相角差，以及

V_backup是備用電源的電壓。

在主電源系統(tǒng)出現(xiàn)故障之后，F(xiàn)BT設(shè)備會(huì)檢驗(yàn)這些準(zhǔn)則。如果對(duì)于備用電源這些準(zhǔn)則均已滿(mǎn)足，則FBT設(shè)備將母線負(fù)荷從主電源切換到備用電源。

在檢驗(yàn)以上準(zhǔn)則的過(guò)程中，常規(guī)FBT設(shè)備假定V_diff和θ_diff的變化速度是兩個(gè)常數(shù)，而用戶(hù)利用這兩個(gè)常數(shù)來(lái)計(jì)算V_diff和θ_diff的設(shè)定值。

例如，如果θ_diff的最大允許值是66°，假定的θ_diff的變化速度是1Hz，而斷路器的固有合閘時(shí)間是0.1s，則：

θ_diff的超前值為：360°×0.1s×1Hz＝36°。

因此，θ_diff的設(shè)定值應(yīng)該為：66°-36°＝30°。

這樣，在θ_diff小于30°時(shí)，F(xiàn)BT設(shè)備將母線負(fù)荷從主電源切換到備用電源。

在當(dāng)前的快速備用電源切換設(shè)備中，需要對(duì)以上四個(gè)準(zhǔn)則(1)、(2)、(3)和(4)分別進(jìn)行檢驗(yàn)，尤其是仍需要檢驗(yàn)?zāi)妇€與備用電源之間的頻率差f_diff，而由于實(shí)際應(yīng)用中，母線負(fù)荷大多為旋轉(zhuǎn)負(fù)載，因此母線電壓的幅值與轉(zhuǎn)子頻率成正比關(guān)系。傳統(tǒng)的快速備用電源切換裝置同時(shí)具備V_diff和f_diff判據(jù)(這兩者之間具備正比關(guān)系)，實(shí)際使用時(shí)由于用戶(hù)設(shè)定值之間相互配合的問(wèn)題，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致切換不成功的后果。這使得許多僅滿(mǎn)足準(zhǔn)則(1)、(3)和(4)這三個(gè)準(zhǔn)則的備用電源被排除在外，從而大大降低了快速切換模式的成功切換概率，進(jìn)而無(wú)法確?？煽康睾蛢?yōu)化地快速切換母線負(fù)荷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種用于多路電源的快速備用電源切換方法，該方法包括：在檢測(cè)到主電源出現(xiàn)故障時(shí)，

1)計(jì)算母線與備用電源之間的當(dāng)前電壓差V_diff以及母線與備用電源之間的當(dāng)前相角差θ_diff；

2)僅當(dāng)V_diff在母線與備用電源之間的允許電壓差之內(nèi)、θ_diff在母線與備用電源之間的允許相角差之內(nèi)、以及備用電源的當(dāng)前電壓V_backup大于備用電源的最小允許電壓V_min?backup時(shí)，確定該備用電源為待切換至的備用電源；以及

3)啟動(dòng)備用電源切換信號(hào)，以將母線負(fù)荷切換到所述備用電源。

因此，在快速切換模式期間無(wú)需檢驗(yàn)?zāi)妇€與備用電源之間的頻率差f_diff就可快速切換母線負(fù)荷，從而增加了快速切換模式的成功切換概率。

其中，所述多路電源包括多個(gè)備用電源，并且該方法進(jìn)一步包括：

在確定該備用電源為待切換至的備用電源之后并且在啟動(dòng)備用電源切換信號(hào)以將母線負(fù)荷切換到所述備用電源之前，對(duì)多個(gè)備用電源中每一個(gè)備用電源執(zhí)行以上步驟1)到2)，以確定多個(gè)備用電源為待切換至的備用電源，并且

啟動(dòng)備用電源切換信號(hào)，以將母線負(fù)荷切換到所述多個(gè)備用電源中的一個(gè)。