CN111211615A - 一种大型数据中心中压智能负载控制方法及系统 - Google Patents
一种大型数据中心中压智能负载控制方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种大型数据中心中压智能负载控制方法及系统，包括切换模块及发电机组并机系统，还包括分控中心，所述切换模块的第一侧连接发电机组并机系统，切换模块的第二侧连接市电，切换模块的输出端连接用电端，所述分控中心采集发电机组并机系统的数据，分控中心控制切换模块，切换模块包括若干负载侧变压器开关；其中切换模块用于在市电停电且发电机组并机完成后根据预设方式接入负载侧变压器开关，并进行动态调整。本发明的实质性效果包括：市电切换至发电机后备供电时，根据发电机的投入容量，各分控中心控制负载侧变压器开关的投入，使切换的过程更稳定，同时通过特殊的分组方式，简化数据处理，提高执行效率。
Description
技术领域
本发明涉及配电系统领域，特别涉及一种大型数据中心中压智能负载控制方法及系统。
背景技术
大型数据中心园区单体建筑多，总体用电量大，目前园区均采用集中设置动力中心，在动力中心内设置高压油机，通过高压油机并机给数据中心后备供电。大型数据中心供电系统包含机楼10KV配电系统、市电和油机切换系统及柴发发电机组并机系统。每个系统均配置自动管理系统，实现各自逻辑控制功能。如何协调三个系统工作，如何解决不同供电状态（市电正常供电、油机后备供电及市电回复供电）时变压器负载自动依次投入及根据油机保障容量的负载加减载控制，就成为大型数据中心目前急需解决问题。
如公开号 CN207218360U的实用新型公开了一种柴油发电机组与市电电源的旁路切换开关切换系统，包括柴油发电机侧电源、市电侧电源、ATS切换开关、旁路切换开关和负载侧，所述旁路切换开关包括油机侧输出开关、ATS负载侧输出开关和市电侧输出开关，所述柴油发电机侧电源和市电侧电源分别与所述ATS切换开关的进线端相连，所述ATS切换开关的出线端与所述ATS负载侧输出开关相连；所述柴油发电机侧电源与所述油机侧输出开关相连；所述市电侧电源与所述市电侧输出开关相连。
现有技术在切换不同供电状态时，方式较为粗糙，在稳定性和可靠性方面存在一定的缺陷，各个子系统之间的关联性不强。
发明内容
针对现有技术在切换不同供电状态的方式较为粗糙，各个系统之间的关联性不强的问题，本发明提供了一种大型数据中心中压智能负载控制方法及系统，通过合理的控制和模块的设置，使各个状态的切换更稳定可靠。
以下是本发明的技术方案。
一种大型数据中心中压智能负载控制方法，包括以下步骤：S01：检测市电是否停电，如是则进行下一步，如否则继续检测；S02：备用发电机启动，进行并机；S03：根据预设方式接入负载侧变压器开关，并进行动态调整；S04：检测市电是否恢复，如恢复则将开关切换回市电侧，如否则继续检测。不再将所有负载侧变压器开关统一动作，而是根据负荷情况进行接入，提高动作的稳定性和有效性。
作为优选，步骤S03中，负载侧变压器开关的总容量大于等于备用发电机的总容量。即需要保证在全负荷运行时，负载侧变压器开关不会过载。
作为优选，步骤S03中，预设方式的设置过程为：统计发电机数量、负载侧变压器开关数量、单台发电机容量及单个负载侧变压器开关容量，根据发电机与负载侧变压器开关的容量关系，将发电机的总容量分为n个单位容量，将负载侧变压器开关分为若干大组、小组及补偿组，大组容量等于三倍的小组容量，补偿组容量不作限制，小组容量大于等于单位容量且小于三倍的单位容量。将若干负载侧变压器开关以容量为依据分为不同的组，通过同时接入不同的组，可以灵活调整负载侧变压器开关的接入数量，且需要管理的数据量较少，计算量较低。
作为优选，所述大组、小组及补偿组的分组确定过程为：A01：统计出负载侧变压器开关的总容量为m个单位容量；A02：提取两个小组的容量，剩余m-2个单位容量；A03：将剩余的m-2个单位容量分为k个大组容量直至剩余容量小于单个大组容量，即剩余m-2-3k个单位容量；A04：将剩余的m-2-3k个单位容量划分为补偿组。可以实现的效果是，不论发电机的实时容量为多少，均可以选取若干组进行接入，使得接入的负载侧变压器开关容量大于等于发电机的实时容量，不造成资源浪费，且工作效率较高。
作为优选，步骤S03中，动态调整的过程包括：将投入的发电机容量除以单位容量，得到的值保留整数后再加一得到投入量d；投入量除以三后，d/3的整数部分为投入负载侧变压器开关的大组数量，其余部分容量由小组和/或补偿组分担。即优先使用大组进行容量的分配，剩下的不足一个大组容量的，再使用小组和/或补偿组填补。
作为优选，所述大组、小组及补偿组的编制每隔指定时间重置一次。即在分组规则不变的情况下进行重新分组，以平均每个负载侧变压器开关的使用时间，防止某些负载侧变压器开关的使用频率远大于其他负载侧变压器开关。
一种大型数据中心中压智能负载控制系统，包括切换模块及发电机组并机系统，还包括分控中心，所述切换模块的第一侧连接发电机组并机系统，切换模块的第二侧连接市电，切换模块的输出端连接用电端，所述分控中心采集发电机组并机系统的数据，分控中心控制切换模块，切换模块包括若干负载侧变压器开关；其中切换模块用于在市电停电且发电机组并机完成后根据预设方式接入负载侧变压器开关，并进行动态调整。
作为优选，切换模块的负载侧变压器开关的总容量大于等于发电机组并机系统的总容量，预设方式的设置过程为：统计发电机数量、负载侧变压器开关数量、单台发电机容量及单个负载侧变压器开关容量，根据发电机与负载侧变压器开关的容量关系，将发电机的总容量分为n个单位容量，将负载侧变压器开关分为若干大组、小组及补偿组，大组容量等于三倍的小组容量，补偿组容量不作限制，小组容量大于等于单位容量且小于三倍的单位容量。
作为优选，所述大组、小组及补偿组的分组确定过程为：A01：统计出负载侧变压器开关的总容量为m个单位容量；A02：提取两个小组的容量，剩余m-2个单位容量；A03：将剩余的m-2个单位容量分为k个大组容量直至剩余容量小于单个大组容量，即剩余m-2-3k个单位容量；A04：将剩余的m-2-3k个单位容量划分为补偿组。
作为优选，动态调整的过程包括：将投入的发电机容量除以单位容量，得到的值保留整数后再加一得到投入量d；投入量除以三后，d/3的整数部分为投入负载侧变压器开关的大组数量，其余部分容量由小组和/或补偿组分担。
本发明的实质性效果包括：市电切换至发电机后备供电时，根据发电机的投入容量，各分控中心控制负载侧变压器开关的投入，使切换的过程更稳定，同时通过特殊的分组方式，简化数据处理，提高执行效率。
附图说明
图1位本发明实施例的示意框图；
图中包括：1-切换模块、2-发电机组并机系统、3-分控中心、4-用电端。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。另外，为了更好的说明本发明，在下文中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未做详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
实施例：
一种大型数据中心中压智能负载控制系统，包括切换模块1及发电机组并机系统2，还包括分控中心3，切换模块1的第一侧连接发电机组并机系统2，切换模块1的第二侧连接市电，切换模块1的输出端连接用电端4，分控中心3采集发电机组并机系统2的数据，分控中心3控制切换模块1，切换模块1包括若干负载侧变压器开关；其中切换模块1用于在市电停电且发电机组并机完成后根据预设方式接入负载侧变压器开关，并进行动态调整。其中各个模块等的数量不作要求，根据实际情况设置。
本控制系统执行一种大型数据中心中压智能负载控制方法，包括以下步骤：S01：检测市电是否停电，如是则进行下一步，如否则继续检测；S02：备用发电机启动，进行并机；S03：根据预设方式接入负载侧变压器开关，并进行动态调整；S04：检测市电是否恢复，如恢复则将开关切换回市电侧，如否则继续检测。不再将所有负载侧变压器开关统一动作，而是根据负荷情况进行接入，提高动作的稳定性和有效性。
步骤S03中，负载侧变压器开关的总容量大于等于备用发电机的总容量。即需要保证在全负荷运行时，负载侧变压器开关不会过载。
步骤S03中，预设方式的设置过程为：统计发电机数量、负载侧变压器开关数量、单台发电机容量及单个负载侧变压器开关容量，根据发电机与负载侧变压器开关的容量关系，将发电机的总容量分为20个单位容量，将负载侧变压器开关分为若干大组、小组及补偿组，大组容量等于三倍的小组容量，补偿组容量不作限制，小组容量等于单位容量。需要说明的是，容量由于受到各种因素影响，会存在一定的误差或波动，因此在负载侧变压器开关的分组时，可以预留一定的空间，比如小组容量为1.2倍的单位容量。将若干负载侧变压器开关以容量为依据分为不同的组，通过同时接入不同的组，可以灵活调整负载侧变压器开关的接入数量，且需要管理的数据量较少，计算量较低。
大组、小组及补偿组的分组确定过程为：A01：统计出负载侧变压器开关的总容量为20.5个单位容量；A02：提取两个小组的容量，剩余18.5个单位容量；A03：将剩余的18.5个单位容量除去6个大组容量，剩余0.5个单位容量；A04：将剩余的0.5个单位容量划分为补偿组。即分组完成后，共2个小组，6个大组及一个补偿组。
可以实现的效果是，不论发电机的实时容量为多少，均可以选取若干组进行接入，使得接入的负载侧变压器开关容量大于等于发电机的实时容量，不造成资源浪费，且工作效率较高。
步骤S03中，动态调整的过程包括：将投入的发电机容量除以单位容量，得到的值保留整数后再加一得到投入量d；投入量除以三后，d/3的整数部分为投入负载侧变压器开关的大组数量，其余部分容量由小组和/或补偿组分担。例如本实施例实际投入发电机容量为10个单位容量，则需要投入3个大组及1个小组。
即优先使用大组进行容量的分配，剩下的不足一个大组容量的，再使用小组和/或补偿组填补。
大组、小组及补偿组的编制每隔指定时间重置一次。即在分组规则不变的情况下进行重新分组，以平均每个负载侧变压器开关的使用时间，防止某些负载侧变压器开关的使用频率远大于其他负载侧变压器开关。
本实施例的市电切换至发电机后备供电时，根据发电机的投入容量，各分控中心3控制负载侧变压器开关的投入，使切换的过程更稳定，同时通过特殊的分组方式，简化数据处理，提高执行效率。
通过以上实施方式的描述，所属领域的技术人员可以了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将具体装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的结构和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的关于结构的实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个结构，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，结构或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是一个物理单元或多个物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上内容，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种大型数据中心中压智能负载控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S01：检测市电是否停电，如是则进行下一步，如否则继续检测；
S02：备用发电机启动，进行并机；
S03：根据预设方式接入负载侧变压器开关，并进行动态调整；
S04：检测市电是否恢复，如恢复则将开关切换回市电侧，如否则继续检测。
2.根据权利要求1所述的一种大型数据中心中压智能负载控制方法，其特征在于，步骤S03中，负载侧变压器开关的总容量大于等于备用发电机的总容量。
3.根据权利要求2所述的一种大型数据中心中压智能负载控制方法，其特征在于，步骤S03中，预设方式的设置过程为：统计发电机数量、负载侧变压器开关数量、单台发电机容量及单个负载侧变压器开关容量，根据发电机与负载侧变压器开关的容量关系，将发电机的总容量分为n个单位容量，将负载侧变压器开关分为若干大组、小组及补偿组，大组容量等于三倍的小组容量，补偿组容量不作限制，小组容量大于等于单位容量且小于三倍的单位容量。
4.根据权利要求3所述的一种大型数据中心中压智能负载控制方法，其特征在于，所述大组、小组及补偿组的分组确定过程为：
A01：统计出负载侧变压器开关的总容量为m个单位容量；
A02：提取两个小组的容量，剩余m-2个单位容量；
A03：将剩余的m-2个单位容量分为k个大组容量直至剩余容量小于单个大组容量，即剩余m-2-3k个单位容量；
A04：将剩余的m-2-3k个单位容量划分为补偿组。
5.根据权利要求3或4所述的一种大型数据中心中压智能负载控制方法，其特征在于，步骤S03中，动态调整的过程包括：
将投入的发电机容量除以单位容量，得到的值保留整数后再加一得到投入量d；
投入量除以三后，d/3的整数部分为投入负载侧变压器开关的大组数量，其余部分容量由小组和/或补偿组分担。
6.根据权利要求3或4所述的一种大型数据中心中压智能负载控制方法，其特征在于，所述大组、小组及补偿组的编制每隔指定时间重置一次。
7.一种大型数据中心中压智能负载控制系统，包括切换模块及发电机组并机系统，其特征在于，还包括分控中心，所述切换模块的第一侧连接发电机组并机系统，切换模块的第二侧连接市电，切换模块的输出端连接用电端，所述分控中心采集发电机组并机系统的数据，分控中心控制切换模块，切换模块包括若干负载侧变压器开关；
其中切换模块用于在市电停电且发电机组并机完成后根据预设方式接入负载侧变压器开关，并进行动态调整。
8.根据权利要求7所述的一种大型数据中心中压智能负载控制系统，其特征在于，切换模块的负载侧变压器开关的总容量大于等于发电机组并机系统的总容量，预设方式的设置过程为：统计发电机数量、负载侧变压器开关数量、单台发电机容量及单个负载侧变压器开关容量，根据发电机与负载侧变压器开关的容量关系，将发电机的总容量分为n个单位容量，将负载侧变压器开关分为若干大组、小组及补偿组，大组容量等于三倍的小组容量，补偿组容量不作限制，小组容量大于等于单位容量且小于三倍的单位容量。
9.根据权利要求8所述的一种大型数据中心中压智能负载控制系统，其特征在于，所述大组、小组及补偿组的分组确定过程为：
A01：统计出负载侧变压器开关的总容量为m个单位容量；
A02：提取两个小组的容量，剩余m-2个单位容量；
A03：将剩余的m-2个单位容量分为k个大组容量直至剩余容量小于单个大组容量，即剩余m-2-3k个单位容量；
A04：将剩余的m-2-3k个单位容量划分为补偿组。
10.根据权利要求9所述的一种大型数据中心中压智能负载控制系统，其特征在于，动态调整的过程包括：
将投入的发电机容量除以单位容量，得到的值保留整数后再加一得到投入量d；
投入量除以三后，d/3的整数部分为投入负载侧变压器开关的大组数量，其余部分容量由小组和/或补偿组分担。
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