[發明專利]一種柔性不間斷電源裝置及其控制方法和系統

在審

• 申請號: 201811457408.6
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN111262336A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 金猛;曾林翠;白世軍;李毅;陳凱;馬亮;賈樂;孔慶霞
• 申請（專利權）人: 西安西電高壓開關有限責任公司;中國西電電氣股份有限公司
• 主分類號: H02J9/08
• 分類號: H02J9/08;H02J7/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張忠魁;王寶筠

本申請公開了一種柔性不間斷電源裝置包括交流母線、直流母線、第一開關、直流?交流轉換器、蓄電池組、第一直流?直流轉換器、至少一個第二直流?直流轉換器、第二開關和第三開關。第一開關的一端用于連接市電網絡、另一端與交流母線連接；直流?交流轉換器的兩端分別與直流母線、交流母線電連接；第一直流?直流轉換器的輸入端通過第二開關與蓄電池組電連接、輸出端與直流母線電連接；第二直流?直流轉換器的輸入端用于連接可再生資源發電裝置、輸出端與直流母線電連接。第三開關的一端與交流母線電連接、另一端與內燃機發電裝置電連接。蓄電池組僅在有限的時間向用電負荷供電，從而實現了對蓄電池組保護的目的，降低了使用成本。

技術領域

本申請涉及電源技術領域，更具體地說，涉及一種柔性不間斷電源裝置及其控制方法和系統。

背景技術

UPS(Uninterruptible Power Supply，不間斷電源)作為當前重要負荷備用電源的常用裝置之一，其具有拓撲結構簡單、供電電源單一等特點，具有廣泛應用的市場，廣泛應用于數據中心、醫療設備、變電站二次保護設備、鐵路核心設備等重要負荷。

UPS一般由蓄電池組、逆變器和控制電路組成；其一端連接配電網，另一端連接用電負載，在電網電壓正常情況下，UPS利用電網電源為自身蓄電池組充電，在電網異常時，UPS將蓄電池組的電能釋放供用電負載使用。

然而，目前UPS的接入電源過于單一，基本只有蓄電池組，如果市電發生大面積停電或者頻繁發生停電，會造成所配置的蓄電池組過放，導致蓄電池組更換周期變短，致使其使用成本較高。

發明內容

有鑒于此，本申請提供一種柔性不間斷電源裝置及其控制方法和系統，用于解決目前的不間斷電源因過放而導致的使用成本較高的問題。

為了實現上述目的，現提出的方案如下：

一種柔性不間斷電源裝置，包括交流母線、直流母線、第一開關、直流-交流轉換器、蓄電池組、第一直流-直流轉換器、至少一個第二直流-直流轉換器、第二開關和第三開關，其中：

所述交流母線用于向用電負載輸出電能；

所述第一開關的一端用于連接市電網絡、另一端與所述交流母線連接，被配置為當所述市電網絡供電正常時閉合、供電異常時斷開；

所述直流-交流轉換器的輸入端與所述直流母線電連接、輸出端與所述交流母線電連接，被配置為當所述市電網絡供電異常時利用所述直流母線的直流電壓向所述交流母線輸出交流電能、當所述市電網絡供電正常時停止工作；

所述第一直流-直流轉換器的輸入端與所述蓄電池組電連接、輸出端與所述直流母線電連接；

所述第二直流-直流轉換器的輸入端用于連接可再生資源發電裝置、輸出端與所述直流母線電連接。

所述第二開關設置在用于連接所述第一直流-直流轉換器與所述蓄電池組的導線上，被配置為當所述市電網絡供電正常時斷開，還被配置為當所述市電網絡供電異常、且所述可再生資源發電裝置向所述直流母線供電異常時閉合，還被配置為當所述市電網絡供電異常、且所述可再生資源發電裝置向所述直流母線供電正常時斷開；

所述第三開關的一端與所述交流母線電連接、另一端與內燃機發電裝置電連接，被配置為當所述市電網絡供電、可再生資源發電裝置運行異常時導通。

可選的，所述第二直流-直流轉換器為兩個，其中：

一個所述第二直流-直流轉換器的輸出端與所述直流母線電連接、另一端與太陽能發電裝置電連接；

另一個所述第二直流-直流轉換器的輸出端與所述直流母線電連接、另一端與風力直流發電裝置電連接。

一種控制方法，應用于上述的柔性不間斷電源裝置，所述控制方法包括：