[發明專利]一種緩沖式不間斷電源并聯功率分配系統

有效

• 申請號: 201911198765.X
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN111049255B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 李江偉;李宇燁;鮑海波;黃翰民;聶雷剛;羅家勇;覃斌志;劉文韜;蒙俊良;王成成;趙祖鑫;張蘭;李元良;李紹堅
• 申請（專利權）人: 廣西電網有限責任公司南寧供電局
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H02J7/34
• 代理公司: 北京國帆知識產權代理事務所(普通合伙) 11334
• 代理人: 劉小哲

本發明公開了一種緩沖式不間斷電源并聯功率分配系統，其中，所述系統包括：多個不間斷電源、功率緩沖器和中央控制器；其中，所述多個不間斷電源并聯組成微型電網，在所述多個不間斷電源并聯組成微型電網中并聯所述功率緩沖器；所述中央控制器的輸出端分別與所述多個不間斷電源和功率緩沖器相連接。在本發明實施例中，在其中一個不間斷電源出現故障時，能保證系統不斷電，并且減小了系統冗余余量，降低系統體積和成本。

技術領域

本發明涉及不間斷電源供電技術領域，尤其涉及一種緩沖式不間斷電源并聯功率分配系統。

背景技術

中小功率不間斷電源(Uninterruptible?Power?Supply，UPS)常以并聯組網方式對重要儀器和設備進行供電，以確保在市電斷電，或者某單臺UPS故障情況下，儀器設備始終保持正常運行。

然而，面對一些特殊設備，例如激光儀器設備、高速電機設備，系統常需要短時大功率的能量吞吐。這種負荷能量不大，但是由于時間短，會突然向UPS并聯系統輸入或輸出大功率流，可能短時超出UPS蓄電池的充放電能力。

目前，常用的解決方案是采用更大容量的UPS組網，以提供系統冗余功率，例如以一套100kVA并聯UPS系統對常規需要只有50kVA的設備供電，這樣，當瞬時超負荷時，也不至于超出系統容量。然而，這種方案導致，大部分情況下系統有50kVA的冗余容量，系統體積大、成本高。另一方面，常規系統常采用兩組電流傳感器的UPS控制，即輸出電流和濾波電感電流，這種方案成本較高。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，本發明提供了一種緩沖式不間斷電源并聯功率分配系統，在其中一個不間斷電源出現故障時，能保證系統不斷電，并且減小了系統冗余余量，降低系統體積和成本。

為了解決上述問題，本發明提出了一種緩沖式不間斷電源并聯功率分配系統，所述系統包括：多個不間斷電源、功率緩沖器和中央控制器；其中，

所述多個不間斷電源并聯組成微型電網，在所述多個不間斷電源并聯組成微型電網中并聯所述功率緩沖器；所述中央控制器的輸出端分別與所述多個不間斷電源和功率緩沖器相連接。

可選的，所述不間斷電源的數量至少為2個。

可選的，所述不間斷電源包括整流器、蓄電池、逆變器、濾波電感、濾波電容、電流傳感器以及電源單元控制器；其中，

所述蓄電池的一端與所述整流器相連接，另一端與所述逆變器相連接；所述濾波電感的輸入端與所述逆變器相連接，輸出端與所述濾波電容相連接；所述電流傳感器設置在所述濾波電感與所述濾波電容之間；所述電源單元控制器分別與所述逆變器、所述濾波電容、所述電流傳感器以及所述中央控制器相連接。

可選的，所述中央控制器用于根據所述根據負載需求對并聯在功率分配系統中的不間斷電源進行分配輸出功率指令；其中，所述輸出功率指令以電流的形式發送給所述不間斷電源的電源單元控制器；其中，

所述中央控制器在分配輸出功率指令時，還包括判斷并聯在功率分配系統中的不間斷電源是否滿足負載需求，若滿足，控制功率緩沖器不輸入或者輸出功率；反之，將不間斷電源不能承受的超負荷負載需求以超負荷電流指令的形式分配給所述功率緩沖器。

可選的，所述電源單元控制器用于根據中央控制器分配的輸出功率指令和不間斷電源中的反饋輸出電壓及電流傳感器電流對輸出進行閉環控制；其中，由功率分配指令中的電流、電流傳感器電流以及工頻電壓構成的分配外環，通過虛擬阻抗計算補償電壓，以及內環指令電壓，既有：

由內環指令電壓、電流傳感器電流、反饋輸出電壓構成有源阻尼內環，通過比例積分控制器H計算逆變器輸出電壓，既有：