[發明專利]一種UPS系統ECO運行模式告警及顯示邏輯

在審

• 申請號: 201510554246.8
• 申請日: 2015-09-02
• 公開（公告）號: CN105226809A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 周洪波;丁超義;周勇;肖燕超
• 申請（專利權）人: 湖南理工學院
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種UPS系統ECO運行模式告警及顯示邏輯。

背景技術

隨著信息技術飛速發展以及電力電子技術的進步，UPS在保護數據方面的重要性，應用也越來越廣泛。

UPS通過將市電經過整流器轉化為直流電源后再經過逆變器轉化至更為穩定的交流電源供用戶使用，當市電掉電后，電池源將給逆變器供電，以保證輸出電壓的不間斷。因此，UPS的本身可以看成為一個電能轉換的過程，必然會消耗一部分的輸入的電能，低效率的UPS系統本身損耗甚至會超過10%輸入電能。隨著能源日益緊張，UPS的運行效率也得到越來越多的關注。ECO運行模式采用旁路優先供電的運行方式可減少因整流器和逆變器在能量轉換時的損耗，成為當下備受推崇的一種UPS工作模式。

而當下ECO運行模式雖然在諸多UPS系統中使用，但針對ECO模式運行時的指示信息卻極為有限，有的指示信息也僅局限于提示“ECO模式運行中”等類似運行模式指示相關的告警，指示信息單調不豐富，非常不利于用戶對UPS系統的管理和監測。

發明內容

本發明針對ECO模式運行的特征，提出增加“ECO切換禁止”、“ECO切換次數超限”的告警以及增加“ECO運行時節約的能量”顯示。

本發明的目的在于方便用戶了解UPS系統在ECO模式運行時狀態，使得UPS系統的運行管理更具人性化。

本發明中，ECO切換禁止告警加工條件如下所示：

a.UPS的旁路電壓不在ECO供電要求范圍內

b.UPS的旁路頻率不在ECO供電要求范圍內

c.逆變器關閉或者逆變器無法供電

d.ECO模式時，從旁路切換至逆變供電的次數超過限制

e.ECO延遲確認時間未到（注：在a至d的條件均滿足后，需要做一定時間的延時確認才能夠切換到旁路供電）

UPS在ECO模式工作中時，以上條件中任一個滿足，即告警“ECO切換禁止”；只有所有條件均不滿足時，才清除“ECO切換禁止”告警。ECO旁路供電時，一旦出現此告警，則UPS系統不具備回切逆變供電的功能，如果此時系統是在旁路供電，則一旦旁路掉電，系統就會掉電；此告警清除后，UPS系統則具備有回切逆變供電的功能。

用戶選擇UPS運行在ECO模式，是能夠節約能源，但前提條件是UPS必須要保證輸出不能斷電，這也是用戶最為關心的。

UPS系統運行在ECO模式時，并不一定任何時候都具在旁路掉電后回切逆變供電的功能。例如，在逆變故障、逆變未開啟或者逆變過載超時等待的情況下，此時即使旁路掉電，也不會自動回切到逆變供電，雖然有其它告警如“逆變器故障”、“逆變過載超時”等類似告警可以指示相應的逆變故障，但不直接，無法直觀的提供給用戶信息。而且對于某些分時段進入和退出ECO工作模式的UPS系統，增加此告警，對指示何時具備旁路供電時能夠掉電回切的功能十分必要。

本發明中，ECO切換次數超限制告警加工條件為：在一定時間內或者周期內，從旁路回切逆變的次數超過設定值；當告警產生后，UPS系統停留在逆變供電，直至在一定時間內或者周期內數少于設定值才清除此告警。

對于UPS來說，應該盡量避免旁路與逆變之間的切換，因為每次切換，都會或多或少的對UPS器件本身帶來一定的沖擊，而對于輸出電壓也會造成一定程度的畸變而影響到供電質量，因此UPS不論在何種工作模式下，都應該避免頻繁切換的現象出現。而在ECO工作模式時，從旁路切換到逆變供電的原因一般為旁路電壓或者頻率不滿足用戶供電要求（此處統稱為旁路電源質量不滿足用戶供電要求），因此需要避免因旁路質量原因造成一定時間內或者周期內多次從旁路切往逆變供電，ECO切換次數超限制告警的意義即在于此。

本發明中，ECO運行時節約的能量顯示的計算方法如下所示：

Kwh_save=Kw_save*T=(Kw_inv–Kw_eco)*T

Kwh_save為所節約的能源，Kw_save為所節約的功率；Kw_inv為當前負載條件下，經由逆變供電時所需要的輸入功率（可根據UPS有不同負載率下的效率計算得來）；Kw_eco當前負載條件下，經由旁路供電時所需要的輸入功率,T為運行的時間。

ECO運行的目的即是降低損耗，節約能源，而ECO運行時的真正節省的能源究竟是多少用戶卻沒有一個直觀上的概念，無法真正體現出ECO運行時的優勢，通過Kwh_save可直接的告訴用戶所節約的能源，用戶還可以輸入Kwh的單價，更為直接的顯示出因采用ECO模式而帶來的經濟效益。