[發明專利]一種UPS并機分段電源節能配置系統

有效

• 申請號: 201811510090.3
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109450074B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 周雷
• 申請（專利權）人: 北京東道科技發展有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 梁艷

本發明公開了一種UPS并機分段電源節能配置系統，涉及電力電源配置技術領域。包括UPS配置系統、電流監測系統和切換控制系統，UPS配置系統采用并機分段配置，通過電流監測系統時刻檢測UPS負載率，切換控制系統根據負載率大小，實現兩臺UPS負載的靈活調配，從而使每臺UPS的輸出效率最大化，另一方面兩臺UPS互為冗余備用，通過轉換開關可切換任一臺為主機UPS，使兩臺UPS及電池得以均衡運行，提高了UPS的運行效率和電池的壽命。所以，本發明的系統，可以根據UPS負載量調整UPS或UPS功能模塊的投入和退出。在輕載時停止部分UPS主機或UPS功能模塊運行，在重載時投入部分UPS主機或UPS功能模塊運行。

技術領域

本發明涉及電力電源配置技術領域，尤其涉及一種UPS并機分段電源節能配置系統。

背景技術

UPS(Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply)，即不間斷電源，其作用是，在市電交流輸入正常時，UPS把交流電整流成直流電，然后再把直流電逆變成穩定無雜質的交流電，給負載供電。UPS給負載供電的過程中，負載并不是長期處于滿載狀況，而是根據實際需要處于變動的狀況。UPS的輸出效率與所帶負載容量是非線性關系，關系曲線可參見附圖1，從圖中可以看出，UPS帶載率小于30％時效率急劇下降。UPS嚴禁長時間超載運行。

目前，為保障負載得到持續可靠的供電，UPS均采用冗余配置，2臺UPS和負載的冗余配置連接系統主要有以下幾種：(可參考DL/T1074-2007電力用直流和交流一體化不間斷電源設備)

1、串聯備用冗余UPS配置：(配置圖見附圖2)

串聯備用冗余UPS配置，是一臺UPS作為供電主用機給負載供電，另外一臺UPS作為備用機，備用機UPS的輸出作為主機UPS的旁路輸入。正常情況下，主用機帶負載運行，備用機處于等待工作狀態，帶載為零。當主用機UPS故障時，快速切換至備用機UPS帶負載運行。

串聯備用冗余UPS配置主要存在以下的缺點：

備用UPS機長期處于待機狀態，備用機電池因而也長期處于浮充電狀態，嚴重影響電池壽命。

當負載大于主用機UPS的輸出容量時，UPS會發出報警信號，雖然備用機待機運行帶載率為零，用戶也必須切除超額負載后方可正常運行。

2、一用一備并聯備用冗余UPS配置：(配置圖見附圖3)

一用一備并聯備用冗余UPS配置，是兩臺UPS的輸出分別作為雙電源開關的兩路電源輸入，再通過雙電源開關的輸出給負載供電，輸出給雙電源主電源回路的UPS為主用機，輸出給雙電源備用回路的UPS為備用機。正常情況下，主用機通過雙電源開關帶負載運行，備用機處于等待工作狀態，帶載為零。當主用機UPS故障時，通過雙電源開關切換至備用機UPS帶負載運行。

一用一備并聯備用冗余UPS配置主要存在以下的缺點：

備用UPS機長期處于待機狀態，備用機電池因而也長期處于浮充電狀態，嚴重影響電池壽命。

當負載大于主用機UPS的輸出容量時，UPS會發出報警信號，雖然備用機待機運行帶載率為零，用戶也必須切除超額負載后方可正常運行。

3、兩臺各帶一段互為備用冗余UPS配置：(配置圖見附圖4)

兩臺各帶一段互為備用冗余UPS配置，是將負載分成兩部分，分別由兩段母線給負載提供電源。兩臺UPS中的每一臺UPS的輸出均分別作為1臺雙電源開關的主電源輸入和另一臺雙電源的備用電源輸入。兩臺雙電源開關各帶一段母線給本段負載供電。正常情況下，每臺UPS均通過本段雙電源開關給本段負載供電，當有一臺UPS發生故障時，故障UPS端的雙電源開關快速切換至另一臺UPS的輸出上，另一臺UPS即通過兩臺雙電源開關帶動兩段負載運行。