CN107040039A

CN107040039A - 一种配电系统及其控制方法

Info

Publication number: CN107040039A
Application number: CN201610076999.7A
Authority: CN
Inventors: 胡志强; 涂石养
Original assignee: Emerson Network Power Jiangmen Co ltd
Current assignee: Victoria Technology Co Ltd Jiangmen Branch
Priority date: 2016-02-03
Filing date: 2016-02-03
Publication date: 2017-08-11

Abstract

本发明公开了一种配电系统及其控制方法，供电可靠性较高。该配电系统包括第一市电供电开关、第一发电机供电开关、第二市电供电开关、第二发电机供电开关和联络开关；第一市电供电开关的第一端作为第一路市电输入端；第一发电机供电开关的第一端作为第一路发电机电能输入端；第二市电供电开关的第一端作为第二路市电输入端；第二发电机供电开关的第一端作为第二路发电机电能输入端；第一市电供电开关的第二端和第一发电机供电开关的第二端相连形成第一接线节点，作为第一负载的供电输出端；第二市电供电开关的第二端和第二发电机供电开关的第二端相连形成第二接线节点，作为第二负载的供电输出端；第一接线节点和第二接线节点通过联络开关相连。

Description

一种配电系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及电源技术领域，尤其涉及一种配电系统及其控制方法。

背景技术

目前的很多应用场景都对配电系统的供电可靠性具有较高要求，例如数据中心等应用场景。现有技术中，为了提高供电可靠性，多是设置UPS(Uninterruptible Power Supply，不间断电源)作为负载的备用供电电源，然而由于UPS后备电池容量的限制，现有技术方案能够达到的供电可靠性仍然有限。

发明内容

本发明实施例提供一种配电系统及其控制方法，供电可靠性较高。

本发明实施例提供的一种配电系统，包括第一市电供电开关、第一发电机供电开关、第二市电供电开关、第二发电机供电开关和联络开关，其中：

所述第一市电供电开关的第一端作为第一路市电输入端；

所述第一发电机供电开关的第一端作为第一路发电机电能输入端；

所述第二市电供电开关的第一端作为第二路市电输入端；

所述第二发电机供电开关的第一端作为第二路发电机电能输入端；

所述第一市电供电开关的第二端和所述第一发电机供电开关的第二端相连，形成第一接线节点，作为第一负载的供电输出端；

所述第二市电供电开关的第二端和所述第二发电机供电开关的第二端相连，形成第二接线节点，作为第二负载的供电输出端；

所述第一接线节点和所述第二接线节点通过所述联络开关相连。

本发明实施例提供的一种上述配电系统的控制方法，包括：

监控第一路市电、第二路市电、第一路发电机电能、第二路发电机电能是否正常；

根据监控结果，控制第一市电供电开关、第一发电机供电开关、第二市电供电开关、第二发电机供电开关和联络开关的状态。

本发明实施例提供的方案，第一路市电可以通过闭合的第一市电供电开关为第一负载供电，第一路发电机电能可以通过闭合的第一发电机供电开关为第一负载供电，第二路市电可以通过闭合的第二市电供电开关、联络开关为第一负载供电，第二路发电机电能可以通过闭合的第二发电机供电开关、联络开关为第一负载供电，即第一负载具有多个备用供电电源；同样，第二路市电可以通过闭合的第二市电供电开关为第二负载供电，第二路发电机电能可以通过闭合的第二发电机供电开关为第二负载供电，第一路市电可以通过闭合的第一市电供电开关、联络开关为第二负载供电，第一路发电机电能可以通过闭合的第一发电机供电开关、联络开关为第二负载供电，即第二负载也具有多个备用供电电源；显然，相比于现有技术，采用本发明实施例提供的方案，供电可靠性更高。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例提供的配电系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的配电系统的控制方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的配电系统中供电开关的控制电路示意图；

图4为本发明实施例提供的配电系统中联锁开关的控制电路示意图。

具体实施方式

为了给出供电可靠性较高的配电系统的实现方案，本发明实施例提供了一种配电系统及其控制方法，以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明实施例提供了一种配电系统，如图1所示，具体可以包括第一市电供电开关Ks1、第一发电机供电开关Kf1、第二市电供电开关Ks2、第二发电机供电开关Kf2和联络开关Kl，其中：

第一市电供电开关Ks1的第一端作为第一路市电输入端；

第一发电机供电开关Kf1的第一端作为第一路发电机电能输入端；

第二市电供电开关Ks2的第一端作为第二路市电输入端；

第二发电机供电开关Kf2的第一端作为第二路发电机电能输入端；

第一市电供电开关Ks1的第二端和第一发电机供电开关Kf1的第二端相连，形成第一接线节点，作为第一负载的供电输出端；

第二市电供电开关Ks2的第二端和第二发电机供电开关Kf2的第二端相连，形成第二接线节点，作为第二负载的供电输出端；

第一接线节点和第二接线节点通过联络开关Kl相连。

显然，采用本发明实施例提供的配电系统，第一路市电可以通过闭合的第一市电供电开关Ks1为第一负载供电，第一路发电机电能可以通过闭合的第一发电机供电开关Kf1为第一负载供电，第二路市电可以通过闭合的第二市电供电开关Ks2、联络开关Kl为第一负载供电，第二路发电机电能可以通过闭合的第二发电机供电开关Kf2、联络开关Kl为第一负载供电，即第一负载具有多个备用供电电源，能够保证第一负载的可靠供电。

相应的，第二路市电可以通过闭合的第二市电供电开关Ks2为第二负载供电，第二路发电机电能可以通过闭合的第二发电机供电开关Kf2为第二负载供电，第一路市电可以通过闭合的第一市电供电开关Ks1、联络开关Kl为第二负载供电，第一路发电机电能可以通过闭合的第一发电机供电开关Kf1、联络开关Kl为第二负载供电，即第二负载也具有多个备用供电电源，能够保证第二负载的可靠供电。

当本发明实施例提供的配电系统应用于数据中心时，上述第一负载、第二负载具体可以为服务器等设备。

本发明实施例还提供了一种上述配电系统的控制方法，如图2所示，具体可以包括如下步骤：

步骤201、监控第一路市电、第二路市电、第一路发电机电能、第二路发电机电能是否正常；

步骤202、根据监控结果，控制第一市电供电开关Ks1、第一发电机供电开关Kf1、第二市电供电开关Ks2、第二发电机供电开关Kf2和联络开关Kl的状态。

在本发明的一个具体实施例中，步骤202、根据监控结果，控制第一市电供电开关Ks1、第一发电机供电开关Kf1、第二市电供电开关Ks2、第二发电机供电开关Kf2和联络开关Kl的状态，可以包括如下具体的控制步骤：

当第一路市电正常、第二路市电正常时，无论第一路发电机电能是否异常、第二路发电机电能是否异常，均控制第一市电供电开关Ks1处于闭合状态、第一发电机供电开关Kf1处于断开状态、第二市电供电开关Ks2处于闭合状态、第二发电机供电开关Kf2处于断开状态、联络开关Kl处于断开状态；

当第一路市电正常、第二路市电异常时，无论第一路发电机电能是否异常、第二路发电机电能是否异常，均控制第一市电供电开关Ks1处于闭合状态、第一发电机供电开关Kf1处于断开状态、第二市电供电开关Ks2处于断开状态、第二发电机供电开关Kf2处于断开状态、联络开关Kl处于闭合状态；

当第一路市电异常、第二路市电正常时，无论第一路发电机电能是否异常、第二路发电机电能是否异常，均控制第一市电供电开关Ks1处于断开状态、第一发电机供电开关Kf1处于断开状态、第二市电供电开关Ks2处于闭合状态、第二发电机供电开关Kf2处于断开状态、联络开关Kl处于闭合状态；

当第一路市电异常、第二路市电异常、第一路发电机电能正常、第二路发电机电能正常时，控制第一市电供电开关Ks1处于断开状态、第一发电机供电开关Kf1处于闭合状态、第二市电供电开关Ks2处于断开状态、第二发电机供电开关Kf2处于闭合状态、联络开关Kl处于断开状态；

当第一路市电异常、第二路市电异常、第一路发电机电能正常、第二路发电机电能异常时，控制第一市电供电开关Ks1处于断开状态、第一发电机供电开关Kf1处于闭合状态、第二市电供电开关Ks2处于断开状态、第二发电机供电开关Kf2处于断开状态、联络开关Kl处于闭合状态；

当第一路市电异常、第二路市电异常、第一路发电机电能异常、第二路发电机电能正常时，控制第一市电供电开关Ks1处于断开状态、第一发电机供电开关Kf1处于断开状态、第二市电供电开关Ks2处于断开状态、第二发电机供电开关Kf2处于闭合状态、联络开关Kl处于闭合状态。

即在该具体实施例中，控制方案遵循市电绝对优先供电的原则，并且各负载优先采用自身对应的一路市电供电；在各路市电均异常时，采用发电机电能为各负载供电，并且各负载优先采用自身对应的一路发电机电能供电。

优选的，同一时刻，可以控制第一市电供电开关Ks1、第一发电机供电开关Kf1、第二市电供电开关Ks2、第二发电机供电开关Kf2和联络开关Kl中，处于闭合状态的开关不超过两个。

实际实施时，可以在控制各开关状态切换时，控制需要断开的开关先断开，控制需要闭合的开关后闭合，能够保证处于闭合状态的开关不超过两个。

例如，假设在第一时间段内，第一路市电和第二路市电均正常，则控制第一市电供电开关Ks1闭合、第一发电机供电开关Kf1断开、第二市电供电开关Ks2闭合、第二发电机供电开关Kf2断开、联络开关Kl断开；此时，第一路市电通过第一市电供电开关Ks1为第一负载供电，第二路市电通过第二市电供电开关Ks2为第二负载供电；

假设在第二时间段内，第二路市电出现异常，则控制第二市电供电开关Ks2先断开，控制联络开关Kl后闭合；此时，第一路市电通过第一市电供电开关Ks1为第一负载供电，第一路市电通过第一市电供电开关Ks1、联络开关Kl为第二负载供电；

假设在第三时间段内，第二路市电又恢复正常，则控制联络开关Kl先断开，控制第二市电供电开关Ks2后闭合；此时，第一路市电通过第一市电供电开关Ks1为第一负载供电，第二路市电通过第二市电供电开关Ks2为第二负载恢复供电；

假设在第四时间段内，第一路市电和第二路市电均出现异常，则控制第一市电供电开关Ks1、第二市电供电开关Ks2先断开，两路发电机启动后，控制第一发电机供电开关Kf1、第二发电机供电开关Kf2闭合；此时，第一路发电机电能通过第一发电机供电开关Kf1为第一负载供电，第二路发电机电能通过第二发电机供电开关Kf2为第二负载供电；

假设在第五时间段内，第一路发电机电能出现异常，则控制第一发电机供电开关Kf1先断开，控制联络开关Kl后闭合；此时，第二路发电机电能通过第二发电机供电开关Kf2、联络开关Kl为第一负载供电，第二路发电机电能通过第二发电机供电开关Kf2为第二负载供电；

假设在第六时间段内，第一路发电机电能恢复正常，则控制联络开关Kl先断开，控制第一发电机供电开关Kf1后闭合；此时，第一路发电机电能通过第一发电机供电开关Kf1为第一负载恢复供电，第二路发电机电能通过第二发电机供电开关Kf2为第二负载供电；

假设在第七时间段内，第一路市电和第二路市电均恢复正常，则控制两路发电机关闭，控制第一发电机供电开关Kf1、第二发电机供电开关Kf2先断开，控制第一市电供电开关Ks1、第二市电供电开关Ks2后闭合；此时，第一路市电通过第一市电供电开关Ks1为第一负载恢复供电，第二路市电通过第二市电供电开关Ks2为第二负载恢复供电。

除了第一市电供电开关Ks1、第一发电机供电开关Kf1、第二市电供电开关Ks2、第二发电机供电开关Kf2和联络开关Kl之间的电气联锁，还可以第一市电供电开关Ks1和第一发电机供电开关Kf1之间机械联锁，第二市电供电开关Ks2和第二发电机供电开关Kf2之间机械联锁，能够可靠保证任意两个供电开关不会同时处于闭合状态。

实际实施时，可以在各开关上装设延时失压力脱扣，避免由于电源闪断造成的开关状态频繁切换。

进一步的，上述示例中各开关状态的切换可以选择自动模式，也可以选择手动模式。在自动模式下，可以实现各开关自动断开、自动闭合；也可以实现各开关自动断开、供电开关不自动闭合。

在各开关自动断开、供电开关不自动闭合的自动模式下，第三时间段则需要切换到手动模式，联络开关Kl的断开、第二市电供电开关Ks2的闭合采用手动实现；第六时间段也需要切换到手动模式，联络开关Kl的断开、第一发电机供电开关Kf1的闭合采用手动实现；第七时间段也需要切换到手动模式，第一发电机供电开关Kf1和第二发电机供电开关Kf2的断开、第一市电供电开关Ks1和第二市电供电开关Ks2的闭合采用手动实现。

此时，第一市电供电开关Ks1的控制电路可以如图3所示，第一发电机供电开关Kf1的控制电路、第二市电供电开关Ks2的控制电路、第二发电机供电开关Kf2的控制电路与之类似，在此不再图示；联络开关Kl的控制电路可以如图4所示。

实际实施时，各开关对应的失压线圈延时模块的延时时间可以设置为1s；第一市电供电开关Ks1、第二市电供电开关Ks2对应的时间继电器的延时时间可以设置为3s，第一发电机供电开关Kf1、第二发电机供电开关Kf2对应的时间继电器的延时时间可以设置为8s，联络开关Kl对应的时间继电器的延时时间可以设置为5s。

当然，各开关的控制还可以采用其它控制电路或控制方式实现，在此不再举例详述。

需要说明的是，上述具体实施例中，第一市电供电开关Ks1、第一发电机供电开关Kf1、第二市电供电开关Ks2、第二发电机供电开关Kf2和联络开关Kl的控制原则仅为示例。在本发明的其它具体实施例中，也可以根据监控结果，基于其它控制原则控制第一市电供电开关Ks1、第一发电机供电开关Kf1、第二市电供电开关Ks2、第二发电机供电开关Kf2和联络开关Kl的状态，在此不再举例详述。

综上所述，采用本发明实施例提供的方案，能够保证负载的供电可靠性，并且易于实现。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种配电系统，其特征在于，包括第一市电供电开关、第一发电机供电开关、第二市电供电开关、第二发电机供电开关和联络开关，其中：

所述第一市电供电开关的第一端作为第一路市电输入端；

所述第二市电供电开关的第一端作为第二路市电输入端；

2.一种如权利要求1所述的配电系统的控制方法，其特征在于，包括：

3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，根据监控结果，控制第一市电供电开关、第一发电机供电开关、第二市电供电开关、第二发电机供电开关和联络开关的状态，具体包括：

当第一路市电正常、第二路市电正常时，控制所述第一市电供电开关处于闭合状态、所述第一发电机供电开关处于断开状态、所述第二市电供电开关处于闭合状态、所述第二发电机供电开关处于断开状态、所述联络开关处于断开状态。

4.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，根据监控结果，控制第一市电供电开关、第一发电机供电开关、第二市电供电开关、第二发电机供电开关和联络开关的状态，具体包括：

当第一路市电正常、第二路市电异常时，控制所述第一市电供电开关处于闭合状态、所述第一发电机供电开关处于断开状态、所述第二市电供电开关处于断开状态、所述第二发电机供电开关处于断开状态、所述联络开关处于闭合状态。

5.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，根据监控结果，控制第一市电供电开关、第一发电机供电开关、第二市电供电开关、第二发电机供电开关和联络开关的状态，具体包括：

当第一路市电异常、第二路市电正常时，控制所述第一市电供电开关处于断开状态、所述第一发电机供电开关处于断开状态、所述第二市电供电开关处于闭合状态、所述第二发电机供电开关处于断开状态、所述联络开关处于闭合状态。

6.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，根据监控结果，控制第一市电供电开关、第一发电机供电开关、第二市电供电开关、第二发电机供电开关和联络开关的状态，具体包括：

当第一路市电异常、第二路市电异常、第一路发电机电能正常、第二路发电机电能正常时，控制所述第一市电供电开关处于断开状态、所述第一发电机供电开关处于闭合状态、所述第二市电供电开关处于断开状态、所述第二发电机供电开关处于闭合状态、所述联络开关处于断开状态。

7.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，根据监控结果，控制第一市电供电开关、第一发电机供电开关、第二市电供电开关、第二发电机供电开关和联络开关的状态，具体包括：

当第一路市电异常、第二路市电异常、第一路发电机电能正常、第二路发电机电能异常时，控制所述第一市电供电开关处于断开状态、所述第一发电机供电开关处于闭合状态、所述第二市电供电开关处于断开状态、所述第二发电机供电开关处于断开状态、所述联络开关处于闭合状态。

8.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，根据监控结果，控制第一市电供电开关、第一发电机供电开关、第二市电供电开关、第二发电机供电开关和联络开关的状态，具体包括：

当第一路市电异常、第二路市电异常、第一路发电机电能异常、第二路发电机电能正常时，控制所述第一市电供电开关处于断开状态、所述第一发电机供电开关处于断开状态、所述第二市电供电开关处于断开状态、所述第二发电机供电开关处于闭合状态、所述联络开关处于闭合状态。

9.如权利要求2-8任一所述的控制方法，其特征在于，控制第一市电供电开关、第一发电机供电开关、第二市电供电开关、第二发电机供电开关和联络开关的状态，具体包括：

同一时刻，控制所述第一市电供电开关、所述第一发电机供电开关、所述第二市电供电开关、所述第二发电机供电开关和所述联络开关中，处于闭合状态的开关不超过两个。