[發明專利]水下柵格化信息網多點恒流供電系統及供電功率均衡方法

在審

• 申請號: 202011170801.4
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112186731A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 劉志強;伍浩成;覃波;趙灝
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十四研究所
• 主分類號: H02J1/04
• 分類號: H02J1/04;H02J1/10;H02M1/00
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

本發明公開一種水下柵格化信息網多點恒流供電系統及供電功率均衡方法，包括N個恒流供電設備，每個恒流供電設備由供電模塊、恒流轉換模塊、測量模塊、控制模塊和通信模塊組成。多個恒流供電設備能自動定為某一設備為主設備并對每一個設備的輸出電壓進行調整達到功率均衡的目的，使各設備的輸出功率一致，避免某一供電設備長時間滿負荷運行而縮短使用壽命。

技術領域

本發明涉及柵格化信息網技術領域，具體涉及一種水下柵格化信息網多點恒流供電系統及供電功率均衡方法。

背景技術

柵格化信息網具有較好的業務路由自組網能力，在信息系統出現多點故障的情況下能快速實現業務的自愈，因而在水下信息系統中具有較好的應用前景。水下柵格化信息網具有覆蓋范圍廣、距離遠、可靠性要求高等特點。為克服海底光纜的故障造成水下柵格化信息網運行異常，通常在多個海光纜的登陸點設置岸基恒流電源，同時為水下柵格化信息網供電，實現網絡化供電，確保水下柵格化信息網的能源供應。然而由于現有水下柵格化信息網的多個恒流電源之間是獨立工作的，每個恒流電源的供電功率差異較大，因此存在單個恒流電源滿負荷或者零負荷運行的情況。而長期滿負載運行的恒流電源的使用壽命將比預計值低，不僅會影響整個供電系統的使用壽命，而且某一個恒流供電設備出現故障停止運行，還會導致整個供電系統的輸出功率降低，無法滿足水下柵格化信息網的用電需求。此外，當水下柵格化信息網用電需求急劇增加時，獨立工作的恒流電源也無法在線進行供電系統擴容升級改造，供電系統的適用范圍較窄。上述問題的存在為現有水下柵格化信息網的供電系統的應用帶來了一定的局限性。

發明內容

本發明所要解決的是現有水下柵格化信息網的多個恒流電源在同時供電時單個恒流電源供電功率差異較大的問題，提供一種水下柵格化信息網多點恒流供電系統及供電功率均衡方法。

為解決上述問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

水下柵格化信息網多點恒流供電系統，包括N個恒流供電設備，其中N為大于等于2的正整數；每個恒流供電設備由供電模塊、恒流轉換模塊、測量模塊、控制模塊和通信模塊組成；供電模塊的輸入端形成該恒流供電設備的輸入端，并與外部電源連接；供電模塊的輸出端與恒流轉換模塊、測量模塊、控制模塊和通信模塊的電源端連接；恒流轉換模塊的輸出端形成該恒流供電設備的輸出端，并與水下柵格化信息網連接；測量模塊的輸入端與恒流轉換模塊的采樣端連接，測量模塊的輸出端與控制模塊的輸入端連接；控制模塊的輸出端與恒流轉換模塊的控制端連接；控制模塊的通信端與通信模塊的第一通信端相連；通信模塊的第二通信端形成該恒流供電設備的通信端；所有恒流供電設備的通信端通過TCP/IP網絡實現相互連接。

上述方案中，恒流轉換模塊由逆變轉換單元、整流濾波單元、電壓采樣單元、電流采樣單元、電壓控制單元和電流控制單元組成；逆變轉換單元輸入端形成該恒流轉換模塊的電源端；逆變轉換單元的輸出端連接整流濾波單元的輸入端，整流濾波單元的輸出端形成該恒流轉換模塊的輸出端；電壓采樣單元和電流采樣單元的輸入端分別連接整流濾波單元的電壓采樣端和電流采樣端，電壓采樣單元和電流采樣單元的輸出端共同形成該恒流轉換模塊的采樣端；電壓控制單元和電流控制單元的輸入端共同形成該恒流轉換模塊的控制端，電壓控制單元和電流控制單元的輸出端分別連接逆變轉換單元的電壓控制端和電流控制端。

上述方案中，供電模塊由升壓單元和電壓轉換單元組成；升壓單元和電壓轉換單元的輸入端相連后，形成該供電模塊的輸入端；升壓單元的輸入端形成該供電模塊的第一路輸出端，電壓轉換單元的輸出端形成該供電模塊的第二路輸出端。

上述方案中，測量模塊由電壓測量單元和電流測量單元組成；電壓測量單元和電流測量單元的輸入端共同形成該測量模塊的輸入端；電壓測量單元和電流測量單元的輸出端共同形成該測量模塊的輸出端；電壓測量單元和電流測量單元的電源端共同形成該測量模塊的電源端。

上述水下柵格化信息網多點恒流供電系統所實現的水下柵格化信息網多點恒流供電功率均衡方法，包括步驟如下：