CN111711187A - 一种双母线供电系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双母线供电系统及控制方法，所述双母线供电系统包括第一负载、第二负载、第一母线L1、第二母线L2、第三母线L3、控制单元以及分别与控制单元连接的第一双向可控硅SCR1、第二双向可控硅SCR2、第三双向可控硅SCR3、第一切换开关K1和第二切换开关K2；所述第一母线L1和第二母线L2分别通过所述第三母线L3与第一负载和第二负载连接，所述第三双向可控硅SCR3将第一母线L1和第二母线L2相连；所述第一切换开关K1和第二切换开关K2分别与第三母线L3连接；本发明提供的双母线供电系统，采用SCR1、SCR2和SCR3代替传统的隔离断路器，并设置有控制单元，可避免双母线供电系统切换过程中所造成的负载短暂中断事件的发生，提高切换的稳定性和切换效率。
Description
技术领域
本发明涉及配电网配电技术领域，特别涉及一种双母线供电系统及控制方法。
背景技术
传统的双电源间的切换动作的执行，一般是通过对隔离断路器的合闸与关闸操作来完成的，由于隔离断路器本身器件具有关断时间长的缺点，且是热关断的关系，容易导致负载短暂供电，而短暂供电这些问题对于电梯负载是不被允许的，具有安全隐患。
传统的双母线系统,如图10所示，存在开关切换速度慢、时间长的问题，导致负载出现短时间断电现象；此外，传统的双母线供电系统的切换方法未能解决开关切换过程中存在的冲击电流和电压下降等问题。
可见，现有技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种双母线供电系统及控制方法，可解决双母线供电切换过程中出现的冲击电流和电压下降问题，提高双母线供电切换过程的稳定性。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种双母线供电系统，包括第一负载、第二负载、第一母线L1、第二母线L2和第三母线L3，还包括控制单元以及分别与控制单元连接的第一双向可控硅SCR1、第二双向可控硅SCR2、第三双向可控硅SCR3、第一切换开关K1和第二切换开关K2；所述第一母线L1通过所述第一双向可控硅SCR1与第三母线L3连接，所述第二母线L2通过所述第二双向可控硅SCR2与第三母线L3连接，所述第三母线L3分别与第一负载和第二负载连接；所述第三双向可控硅SCR3将第一母线L1和第二母线L2相连；所述第一切换开关K1和第二切换开关K2分别与第三母线L3连接，所述第一切换开关K1和第二切换开关K2用于实现第一母线L1和第二母线L2之间的供电切换。
所述的双母线供电系统中，所述控制单元包括主控制器以及分别与主控制器电性连接的AC/DC/AC双向变流器和限流电抗器，所述AC/DC/AC双向变流器和限流电抗器并联；所述AC/DC/AC双向变流器的一端与第一切换开关K1连接，AC/DC/AC双向变流器的另一端与第二切换开关K2连接；所述第一双向可控硅SCR1、第二双向可控硅SCR2、第三双向可控硅SCR3、第一切换开关K1和第二切换开关K2分别与主控制器电性连接。
所述的双母线供电系统中，还包括第一变换单元、第二变换单元和电池组，所述第一变换单元设置于第一双向可控硅SCR1和第一负载之间，所述第二变换单元设置于第二双向可控硅SCR2与第二负载之间，所述第一变换单元和第二变换单元分别与电池组连接。
所述的双母线供电系统中，所述第一变换单元包括AC/AC变频器、AC/DC双向变换器和电容组，所述AC/AC变频器的一端与第一双向可控硅SCR1连接，AC/AC变频器的另一端与第一负载连接；所述AC/DC双向变换器的一端与第一负载连接，AC/DC双向变换器的另一端分别与电容组和电池组连接，所述电容组的另一端与第一负载连接。
本发明还相应提供了一种双母线供电系统的切换方法，所述双母线供电包括主控制器以及分别与主控制器电性连接的第一双向可控硅SCR1、第二双向可控硅SCR2、第三双向可控硅SCR3、第一切换开关K1、第二切换开关K2、AC/DC/AC双向变流器和限流电抗器；所述AC/DC/AC双向变流器与限流电抗器并联；所述AC/DC/AC双向变流器的一端与第一切换开关K1连接，AC/DC/AC双向变流器的另一端与第二切换开关K2连接；所述第一切换开关K1和第二切换开关K2的初始状态为断开状态；所述双母线供电系统的切换方法主要包括步骤：
S101、当主控制器接收到第二母线单独为第一负载和第二负载供电的控制指令时，执行步骤S201至步骤S204；
S201、主控制器控制第一切换开关K1闭合并控制AC/DC/AC双向变流器靠近第一切换开关K1一端输出电流补偿限流电抗器引起的无功电流；
S202、主控制器控制第二切换开关K2闭合并控制AC/DC/AC双向变流器靠近第二切换开关K2一端输出电流补偿限流电抗器引起的无功电流；
S203、主控制器控制第一双向可控硅SCR1断开并控制AC/DC/AC双向变流器靠近第一切换开关K1一端输出电压进行补偿；
S204、主控制器控制第三双向可控硅SCR3闭合并控制第一切换开关K1和第二切换开关K2断开，完成双母线供电系统工作状态的切换。
所述的双母线供电系统的切换方法中，还包括步骤S205、步骤S401、步骤S402、步骤S403以及步骤S404：
S205、当主控制器接收到恢复第一母线单独向第一负载供电的控制指令时，执行步骤S401至步骤S404；
S401、主控制器控制第一切换开关K1和第二切换开关K2闭合；
S402、主控制器控制AC/DC/AC双向变流器靠近第二切换开关K2一端输出电流补偿限流电抗器引起的无功电流，并控制AC/DC/AC双向变流器靠近第一切换开关K1一端的电流输出为零；
S403、主控制器控制SCR3断开，并控制AC/DC/AC双向变流器输出电压进行补偿；
S404、主控制器控制第一双向可控硅SCR1闭合，并控制第一切换开关K1和第二切换开关K2断开，完成双母线供电系统工作状态的切换。
所述的双母线供电系统的切换方法中，还包括步骤S102、步骤S301、步骤S302、步骤S303和步骤S304：
S102、当主控制器接收到第一母线单独为第一负载和第二负载供电的控制指令时，执行步骤S301至步骤S304；
S301、主控制器控制第二切换开关K2闭合并控制AC/DC/AC双向变流器靠近第二切换开关K2一端输出电流补偿限流电抗器引起的无功电流；
S302、主控制器控制第一切换开关K1闭合并控制AC/DC/AC双向变流器靠近第一切换开关K1一端输出电流补偿限流电抗器引起的无功电流；
S303、主控制器控制第二双向可控硅SCR2断开并控制AC/DC/AC双向变流器靠近第二切换开关K2一端输出电压进行补偿；
S304、主控制器控制第三双向可控硅SCR3闭合并控制第一切换开关K1和第二切换开关K2断开，完成双母线供电系统工作状态的切换。
所述的双母线供电系统的切换方法中，还包括步骤S305、步骤S501、步骤S502、步骤S503以及步骤S504：
S305、当主控制器接收到恢复第二母线单独向第二负载供电的控制指令时，执行步骤S501至步骤S504；
S501、主控制器控制第一切换开关K1和第二切换开关K2闭合；
S502、主控制器控制AC/DC/AC双向变流器靠近第一切换开关K1一端输出电流补偿限流电抗器引起的无功电流，并控制AC/DC/AC双向变流器靠近第二切换开关K2一端的电流输出为零；
S503、主控制器控制SCR3断开，并控制AC/DC/AC双向变流器输出电压进行补偿；
S504、主控制器控制第二双向可控硅SCR2闭合，并控制第一切换开关K1和第二切换开关K2断开，完成双母线供电系统工作状态的切换。
所述的双母线供电系统的切换方法中，还包括检测单元，所述检测单元与主控制器电性连接，所述检测单元用于检测第一切换开关K1左端的电压电流信号以及用于检测第二切换开关K2右端的电压电流信号；所述步骤S101和步骤S102具体为：
S101、当检测单元反馈至主控制器的第一切换开关K1左端的电压电流信号存在异常时，执行步骤S201至步骤S204；
S102、当检测单元反馈至主控制器的第二切换开关K2右端的电压电流信号存在异常时，执行步骤S301至步骤S304。
本发明还相应提供了一种双母线供电系统的并联供电方法，主要包括步骤：
S601、当主控制器接收到双母线并联供电的控制指令时，第二变换单元的AC/DC变频器根据第一变换单元的AC/DC变频器的电压输出情况调整其电压输出情况；
S602、当第一变换单元对应的400V母线以及第二变换单元对应的400V母线的电压幅值一致且第一变换单元的AC/DC变频器和第二变换单元的AC/DC变频器的输出一致时，主控制器控制第一切换开关K1和第二切换开关K2关闭，并控制AC/DC/AC双向变流器工作在功率因数补偿模式状态；
S603、主控制器控制第三双向可控硅SCR3关闭，双母线供电系统并联供电。
有益效果：
本发明提供了一种双母线供电系统及控制方法，所述双母线供电系统采用第一双向可控硅SCR1、第二双向可控硅SCR2和第三双向可控硅SCR3替换现有的隔离断路器进行母线的通断控制，可提高母线供电切换的速度，且控制单元可对输出电流或电压进行补偿，可解决双母线供电切换过程中出现的冲击电流和电压下降问题，提高双母线供电切换过程的稳定性。
附图说明
图1为本发明提供的双母线供电系统的结构示意图；
图2为本发明提供的双母线供电系统的另一实施例的结构示意图；
图3为本发明提供的双母线供电系统的系统结构图；
图4为本发明提供的双母线供电系统的切换方法的逻辑流程图；
图5为本发明提供的双母线供电系统的切换方法的另一实施例的逻辑流程图；
图6为本发明提供的双母线供电系统的切换方法的另一实施例的逻辑流程图；
图7为本发明提供的双母线供电系统的切换方法的另一实施例的逻辑流程图；
图8为本发明提供的双母线供电系统的切换方法的另一实施例的逻辑流程图；
图9为本发明提供的双母线供电系统的并联供电方法的逻辑流程图；
图10为现有技术中的双母线供电系统的结构示意图。
主要元件符号说明：1-第一变换单元、2-第二变换单元、3-电池组。
具体实施方式
本发明提供了一种双母线供电系统及控制方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明作进一步详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“安装”、“连接”等应做广义理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1和图3，本发明提供了一种双母线供电系统，包括第一负载、第二负载、第一母线L1、第二母线L2和第三母线L3，还包括控制单元以及分别与控制单元连接的第一双向可控硅SCR1、第二双向可控硅SCR2、第三双向可控硅SCR3、第一切换开关K1和第二切换开关K2；所述第一母线L1通过所述第一双向可控硅SCR1与第三母线L3连接，所述第二母线L2通过所述第二双向可控硅SCR2与第三母线L3连接，所述第三母线L3分别与第一负载和第二负载连接；所述第三双向可控硅SCR3将第一母线L1和第二母线L2相连；所述第一切换开关K1和第二切换开关K2分别与第三母线L3连接，所述第一切换开关K1和第二切换开关K2用于实现第一母线L1和第二母线L2之间的供电切换。
在本实施例中，所述第一母线L1和第二母线L2为10KV三相母线，所述第三母线L3为400V交流母线；在图1和图2中，QF1和QF2均为隔离隔离断路器，所述T1和T2为变压器，所述K1和K2为变压器切换开关。
本发明提供的双母线供电系统，通过控制单元控制第一双向可控硅SCR1、第二双向可控硅SCR2、第三双向可控硅SCR3、第一切换开关K1以及第二切换开关K2的导通和闭合状态，实现第一母线L1和第二母线L2之间的供电切换，双母线供电系统可从第一母线和单独为第一负载供电以及第二母线单独为第二负载供电转换至第一母线为第一负载和第二负载供电或第二母线为第一负载和第二负载供电；采用第一双向可控硅SCR1、第二双向可控硅SCR2和第三双向可控硅SCR3替换现有的隔离断路器进行母线的通断控制，可提高母线供电切换的速度，且控制单元可对输出电流或电压进行补偿，避免了双母线供电系统切换过程中所造成的负载短暂中断时间的发生，提高供电切换过程的稳定性。
进一步地，请参阅图2和图3，所述控制单元包括主控制器以及分别与主控制器电性连接的AC/DC/AC双向变流器和限流电抗器，所述AC/DC/AC双向变流器和限流电抗器并联；所述AC/DC/AC双向变流器的一端与第一切换开关K1连接，AC/DC/AC双向变流器的另一端与第二切换开关K2连接；所述第一双向可控硅SCR1、第二双向可控硅SCR2、第三双向可控硅SCR3、第一切换开关K1和第二切换开关K2分别与主控制器电性连接，所述主控制器用于控制述第一双向可控硅SCR1、第二双向可控硅SCR2、第三双向可控硅SCR3、第一切换开关K1以及第二切换开关K2的通断。
所述AC/DC/AC双向变流器可实现能量从左到右流通也可实现能量从右到左流通；在其他实施例中，所述控制单元还包括人机交互接口，所述人机交互接口与主控制器电性连接，用户可通过所述人机交互接口向主控制器传输双母线供电系统的工作模式指令；所述人机交互接口可与显示屏幕连接，所述显示屏幕用于显示双母线供电系统的工作状态。
进一步地，请参阅图2和图3，所述双母线供电系统还包括第一变换单元1、第二变换单元2和电池组3，所述第一变换单元1设置于第一双向可控硅SCR1和第一负载之间，所述第二变换单元2设置于第二双向可控硅SCR2与第二负载之间，所述第一变换单元1和第二变换单元2分别与电池组3连接，即电池组3采用共用的方式；在本实施例中，所述电池组3与共用直流母线连接，可根据双母线供电系统功率的大小进行电池组3容量的增加或减少,所述电池组3为蓄电池组。
进一步地，请参阅图2和图3，所述第一变换单元1包括AC/AC变频器、AC/DC双向变换器和电容组，所述AC/AC变频器的一端与第一双向可控硅SCR1连接，AC/AC变频器的另一端与第一负载连接；所述AC/DC双向变换器的一端与第一负载连接，AC/DC双向变换器的另一端分别与电容组和电池组3连接，所述电容组的另一端与第一负载连接。
进一步地，请参阅图2和图3，所述第二变换单元2与第一变换单元1的结构相同；所述第二变换单元2包括AC/AC变频器、AC/DC双向变换器和电容组，所述AC/AC变频器的一端与第二双向可控硅SCR2连接，AC/AC变频器的另一端与第二负载连接；所述AC/DC双向变换器的一端与第二负载连接，AC/DC双向变换器的另一端分别与电容组和电池组3连接，所述电容组的另一端与第二负载连接。
第一变换单元1和第二变换单元2分别与电池组3连接，即电池组3采用共用的方式，可减少双母线供电系统整体的占地面积，节约布置成本，此外，当双母线供电系统并联供电时，双母线冗余并联采用共用电池组3的并联方式，先直流并联，后交流并联，解决了母线之间因电压不稳导致母线环流过大无法并联的问题，提高了双母线供电系统并联供电时的稳定性。
进一步地，请参阅图2和图3，所述双母线供电系统还包括补偿控制部，所述补偿控制部包括储能系统控制器以及分别与储能系统控制器电性连接的充电电路和放电电路；所述储能系统控制器用于控制充电电路和放电电路开始或停止工作；所述第一变换单元1和第二变换单元2均包括充电电路和放电电路，第一变换单元1的充电电路和放电电路设置于第一变换单元1的电容组和第一负载之间，第二变换单元2的充电电路和放电电路设置于第二变换单元2的电容组和第二负载之间；在本实施例中，第一负载和第二负载为带载不同的电梯负载，当电梯减速、轻载上行和重载下行放电时，可通过充电电路向第一变换单元1和第二变换单元2的电容组进行充电，实现电能的储存，起到节约能源的作用。
进一步地，请参阅图4，本发明还相应提供了一种双母线供电系统的切换方法，可用于上述双母线供电系统，所述双母线供电包括包括主控制器以及分别与主控制器电性连接的第一双向可控硅SCR1、第二双向可控硅SCR2、第三双向可控硅SCR3、第一切换开关K1、第二切换开关K2、AC/DC/AC双向变流器和限流电抗器；所述AC/DC/AC双向变流器与限流电抗器并联；所述AC/DC/AC双向变流器的一端与第一切换开关K1连接，AC/DC/AC双向变流器的另一端与第二切换开关K2连接；所述第一切换开关K1和第二切换开关K2的初始状态为断开状态；所述双母线供电系统的切换方法主要包括步骤：
S101、当主控制器接收到第二母线单独为第一负载和第二负载供电的控制指令时，执行步骤S201至步骤S204；
S201、主控制器控制第一切换开关K1闭合并控制AC/DC/AC双向变流器靠近第一切换开关K1一端输出电流补偿限流电抗器引起的无功电流；
S202、主控制器控制第二切换开关K2闭合并控制AC/DC/AC双向变流器靠近第二切换开关K2一端输出电流补偿限流电抗器引起的无功电流；
S203、主控制器控制第一双向可控硅SCR1断开并控制AC/DC/AC双向变流器靠近第一切换开关K1一端输出电压进行补偿；在本实施例中，主控制器通过断开第一双向可控硅SCR1的触发脉冲使第一双向可控硅SCR1断开；
S204、主控制器控制第三双向可控硅SCR3闭合并控制第一切换开关K1和第二切换开关K2断开，完成双母线供电系统工作状态的切换；双母线供电系统从第一母线L1为第一负载供电以及第二母线L2为第二负载供电切换至第二母线L2为第一负载和第二负载供电的工作状态。
在步骤S201和步骤S202中，当第一切换开关K1和第二切换开关K2从断开状态切换至闭合状态时，可看作是第一母线L1和第二母线L2之间串接了限流电抗器，限流电抗器起限制第一母线L1和第二母线L2之间的短路电流的作用；由于限流电抗器具有感性，电压超前，电流滞后即产生无功电流，需控制第一母线L1和第二母线L2之间的AC/DC/AC双向变流器工作在电流补偿模式，此时，AC/DC/AC双向变流器具有容性，即电压滞后、电流超前，可补偿限流电抗器的感性，保证供电切换过程中的稳定性。
在步骤S203中，当第一双向可控硅SCR1断开时，变压器T1与控制单元的连接断开，这一瞬间第一母线L1的所有负载都由第二母线L2供电，会造成第一母线L2的母线电压瞬间跌落；主控制器控制AC/DC/AC双向变流器工作在并网电压补偿模式，输出补偿电压，即提高线路电压，避免限流电抗器带载造成的电压跌落，提高供电切换时的稳定性。
进一步地，请参阅图5，所述的双母线供电系统的切换方法还包括步骤S205、步骤S401、步骤S402、步骤S403以及步骤S404：
S205、当主控制器接收到恢复第一母线单独向第一负载供电的控制指令时，执行步骤S401至步骤S404；
S401、主控制器控制第一切换开关K1和第二切换开关K2闭合；
S402、主控制器控制AC/DC/AC双向变流器靠近第二切换开关K2一端输出电流补偿限流电抗器引起的无功电流，并控制AC/DC/AC双向变流器靠近第一切换开关K1一端的电流输出为零不影响当前电网的运行；
S403、主控制器控制SCR3断开，并控制AC/DC/AC双向变流器输出电压进行补偿，避免限流电抗器带载造成的电压跌落；
S404、主控制器控制第一双向可控硅SCR1闭合，并控制第一切换开关K1和第二切换开关K2断开，完成双母线供电系统工作状态的切换，双母线供电系统从第二母线L2为第一负载和第二负载供电的工作状态切换至第一母线为第一负载供电以及第二母线为第二负载供电的工作状态。
进一步地，请参阅图6，所述的双母线供电系统的切换方法还包括步骤S102、步骤S301、步骤S302、步骤S303和步骤S304：
S102、当主控制器接收到第一母线单独为第一负载和第二负载供电的控制指令时，执行步骤S301至步骤S304；
S301、主控制器控制第二切换开关K2闭合并控制AC/DC/AC双向变流器靠近第二切换开关K2一端输出电流补偿限流电抗器引起的无功电流；
S302、主控制器控制第一切换开关K1闭合并控制AC/DC/AC双向变流器靠近第一切换开关K1一端输出电流补偿限流电抗器引起的无功电流；
S303、主控制器控制第二双向可控硅SCR2断开并控制AC/DC/AC双向变流器靠近第二切换开关K2一端输出电压进行补偿，避免限流电抗器带载造成的电压跌落；
S304、主控制器控制第三双向可控硅SCR3闭合并控制第一切换开关K1和第二切换开关K2断开，完成双母线供电系统工作状态的切换，双母线供电系统的工作状态从第一母线L1为第一负载供电以及第二母线L2为第二负载供电切换至第一母线L1为第一负载和第二负载供电。
进一步地，请参阅图7，所述的双母线供电系统的切换方法还包括步骤S305、步骤S501、步骤S502、步骤S503以及步骤S504：
S305、当主控制器接收到恢复第二母线单独向第二负载供电的控制指令时，执行步骤S501至步骤S504；
S501、主控制器控制第一切换开关K1和第二切换开关K2闭合；
S502、主控制器控制AC/DC/AC双向变流器靠近第一切换开关K1一端输出电流补偿限流电抗器引起的无功电流，并控制AC/DC/AC双向变流器靠近第二切换开关K2一端的电流输出为零以不影响当前电网的运行；
S503、主控制器控制SCR3断开，并控制AC/DC/AC双向变流器输出电压进行补偿，避免限流电抗器带载造成的电压跌落；
S504、主控制器控制第二双向可控硅SCR2闭合，并控制第一切换开关K1和第二切换开关K2断开，完成双母线供电系统工作状态的切换，双母线供电系统的工作状态从第一母线L1为第一负载和第二负载供电切换至第一母线L1为第一负载供电、第二母线L2为第二负载供电。
进一步地，请参阅图3和图8，所述双母线供电系统还包括检测单元，所述检测单元与主控制器电性连接，所述检测单元用于检测第一切换开关K1左端的电压电流信号以及用于检测第二切换开关K2右端的电压电流信号；所述步骤S101和步骤S102具体为：
S101、当检测单元反馈至主控制器的第一切换开关K1左端的电压电流信号存在异常时，执行步骤S201至步骤S204；
S102、当检测单元反馈至主控制器的第二切换开关K2右端的电压电流信号存在异常时，执行步骤S301至步骤S304。
在本实施例中，所述检测单元包括电压电流互感器，所述电压电流互感器与主控制器电性连接；可预先在主控制器中设定电压稳定范围，当检测单元所反馈的实时电压值不满足电压稳定范围，则主控制器控制相应部件工作以进行双母线的供电切换；例如，当第一切换开关K1左端实时检测的电压值不满足电压稳定范围，即相当于主控制器接收到第二母线单独为第一负载和第二负载供电的控制指令，双母线供电系统进一步执行步骤S201至步骤S204。
进一步地，所述双母线供电系统还包括人机交互接口，所述人机交互接口与主控制器电性连接；当第一母线L1或第二母线L2需要进行日常维修时，用户可通过人机交互接口向主控制器发送控制指令，主控制器根据所收到的指令控制相应部件工作，实现双母线供电系统的供电切换；例如，当第一母线L1需要进行日常维修时，用户通过人机交互接口向主控制器发送第二母线单独为第一负载和第二负载供电的控制指令，双母线供电系统进一步执行步骤S201至步骤S204。
进一步地，请参阅图9，本发明还相应提供了一种双母线供电系统的并联供电方法，可用于本发明提供的双母线供电系统中，所述双母线供电系统的并联供电方法主要包括步骤：
S601、当主控制器接收到双母线并联供电的控制指令时，第二变换单元2的AC/DC变频器根据第一变换单元1的AC/DC变频器的电压输出情况调整其电压输出情况；
S602、当第一变换单元1对应的400V母线以及第二变换单元2对应的400V母线的电压幅值一致且第一变换单元1的AC/DC变频器和第二变换单元2的AC/DC变频器的输出一致时锁相，主控制器控制第一切换开关K1和第二切换开关K2关闭，并控制AC/DC/AC双向变流器工作在功率因数补偿模式状态，即AC/DC/AC双向变流器输出电流进行补偿；
S603、主控制器控制第三双向可控硅SCR3关闭，双母线供电系统并联供电。
在本实施例中，第一变换单元1的AC/DC变频器和第二变换单元2的AC/DC变频器具有相同的频率和相位，但由于第一负载和第二负载的带载不同，导致其输出端母线的电压幅值不一致；所述第一变换单元1的AC/DC变频器的输出端母线并联连接有用于检测电压值的电压电流互感器，所述第二变换单元2的AC/DC变频器的输出端母线并联连接有用于检测电压值的电压电流互感器；第一变换单元1和第二变换单元2实时将电流值反馈至主控制器中，当需要进行双母线供电系统并联供电时，第二变换单元2的AC/DC变频器根据第一变换单元1的AC/DC变频器来调整其输出状态，从而实现第二变换单元2的AC/DC变频器的输出端母线电压幅值的调整。
在其他实施例中，所述控制单元还包括与主控制器电性连接的人机交互接口，在步骤S602中，当主控制器控制第一切换开关K1和第二切换开关K2关闭前，可通过人机交互接口与用户进一步确认是否需要进行并联供电；当用户通过人机交互接口返回确认指令后，主控制器控制第一切换开关K1和第二切换开关K2关闭。
采用步骤S601至步骤S603实现双母线供电系统的并联供电，可保证双母线在并联供电运行过程中的稳定性和可靠度。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种双母线供电系统，包括第一负载、第二负载、第一母线L1、第二母线L2和第三母线L3，其特征在于，还包括控制单元以及分别与控制单元连接的第一双向可控硅SCR1、第二双向可控硅SCR2、第三双向可控硅SCR3、第一切换开关K1和第二切换开关K2；所述第一母线L1通过所述第一双向可控硅SCR1与第三母线L3连接，所述第二母线L2通过所述第二双向可控硅SCR2与第三母线L3连接，所述第三母线L3分别与第一负载和第二负载连接；所述第三双向可控硅SCR3将第一母线L1和第二母线L2相连；所述第一切换开关K1和第二切换开关K2分别与第三母线L3连接，所述第一切换开关K1和第二切换开关K2用于实现第一母线L1和第二母线L2之间的供电切换。
2.根据权利要求1所述的一种双母线供电系统，其特征在于，所述控制单元包括主控制器以及分别与主控制器电性连接的AC/DC/AC双向变流器和限流电抗器，所述AC/DC/AC双向变流器和限流电抗器并联；所述AC/DC/AC双向变流器的一端与第一切换开关K1连接，AC/DC/AC双向变流器的另一端与第二切换开关K2连接；所述第一双向可控硅SCR1、第二双向可控硅SCR2、第三双向可控硅SCR3、第一切换开关K1和第二切换开关K2分别与主控制器电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种双母线供电系统，其特征在于，还包括第一变换单元、第二变换单元和电池组，所述第一变换单元设置于第一双向可控硅SCR1和第一负载之间，所述第二变换单元设置于第二双向可控硅SCR2与第二负载之间，所述第一变换单元和第二变换单元分别与电池组连接。
4.根据权利要求3所述的一种双母线供电系统，其特征在于，所述第一变换单元包括AC/AC变频器、AC/DC双向变换器和电容组，所述AC/AC变频器的一端与第一双向可控硅SCR1连接，AC/AC变频器的另一端与第一负载连接；所述AC/DC双向变换器的一端与第一负载连接，AC/DC双向变换器的另一端分别与电容组和电池组连接，所述电容组的另一端与第一负载连接。
5.一种双母线供电系统的切换方法，其特征在于，包括主控制器以及分别与主控制器电性连接的第一双向可控硅SCR1、第二双向可控硅SCR2、第三双向可控硅SCR3、第一切换开关K1、第二切换开关K2、AC/DC/AC双向变流器和限流电抗器；所述AC/DC/AC双向变流器与限流电抗器并联；所述AC/DC/AC双向变流器的一端与第一切换开关K1连接，AC/DC/AC双向变流器的另一端与第二切换开关K2连接；所述第一切换开关K1和第二切换开关K2的初始状态为断开状态；所述双母线供电系统的切换方法主要包括步骤：
S101、当主控制器接收到第二母线单独为第一负载和第二负载供电的控制指令时，执行步骤S201至步骤S204；
S201、主控制器控制第一切换开关K1闭合并控制AC/DC/AC双向变流器靠近第一切换开关K1一端输出电流补偿限流电抗器引起的无功电流；
S202、主控制器控制第二切换开关K2闭合并控制AC/DC/AC双向变流器靠近第二切换开关K2一端输出电流补偿限流电抗器引起的无功电流；
S203、主控制器控制第一双向可控硅SCR1断开并控制AC/DC/AC双向变流器靠近第一切换开关K1一端输出电压进行补偿；
S204、主控制器控制第三双向可控硅SCR3闭合并控制第一切换开关K1和第二切换开关K2断开，完成双母线供电系统工作状态的切换。
6.根据权利要求5所述的一种双母线供电系统的切换方法，其特征在于，还包括步骤S205、步骤S401、步骤S402、步骤S403以及步骤S404：
S205、当主控制器接收到恢复第一母线单独向第一负载供电的控制指令时，执行步骤S401至步骤S404；
S401、主控制器控制第一切换开关K1和第二切换开关K2闭合；
S402、主控制器控制AC/DC/AC双向变流器靠近第二切换开关K2一端输出电流补偿限流电抗器引起的无功电流，并控制AC/DC/AC双向变流器靠近第一切换开关K1一端的电流输出为零；
S403、主控制器控制SCR3断开，并控制AC/DC/AC双向变流器输出电压进行补偿；
S404、主控制器控制第一双向可控硅SCR1闭合，并控制第一切换开关K1和第二切换开关K2断开，完成双母线供电系统工作状态的切换。
7.根据权利要求5所述的一种双母线供电系统的切换方法，其特征在于，还包括步骤S102、步骤S301、步骤S302、步骤S303和步骤S304：
S102、当主控制器接收到第一母线单独为第一负载和第二负载供电的控制指令时，执行步骤S301至步骤S304；
S301、主控制器控制第二切换开关K2闭合并控制AC/DC/AC双向变流器靠近第二切换开关K2一端输出电流补偿限流电抗器引起的无功电流；
S302、主控制器控制第一切换开关K1闭合并控制AC/DC/AC双向变流器靠近第一切换开关K1一端输出电流补偿限流电抗器引起的无功电流；
S303、主控制器控制第二双向可控硅SCR2断开并控制AC/DC/AC双向变流器靠近第二切换开关K2一端输出电压进行补偿；
S304、主控制器控制第三双向可控硅SCR3闭合并控制第一切换开关K1和第二切换开关K2断开，完成双母线供电系统工作状态的切换。
8.根据权利要求7所述的一种双母线供电系统的切换方法，其特征在于，还包括步骤S305、步骤S501、步骤S502、步骤S503以及步骤S504：
S305、当主控制器接收到恢复第二母线单独向第二负载供电的控制指令时，执行步骤S501至步骤S504；
S501、主控制器控制第一切换开关K1和第二切换开关K2闭合；
S502、主控制器控制AC/DC/AC双向变流器靠近第一切换开关K1一端输出电流补偿限流电抗器引起的无功电流，并控制AC/DC/AC双向变流器靠近第二切换开关K2一端的电流输出为零；
S503、主控制器控制SCR3断开，并控制AC/DC/AC双向变流器输出电压进行补偿；
S504、主控制器控制第二双向可控硅SCR2闭合，并控制第一切换开关K1和第二切换开关K2断开，完成双母线供电系统工作状态的切换。
9.根据权利要求7所述的一种双母线供电系统的切换方法，其特征在于，还包括检测单元，所述检测单元与主控制器电性连接，所述检测单元用于检测第一切换开关K1左端的电压电流信号以及用于检测第二切换开关K2右端的电压电流信号；所述步骤S101和步骤S102具体为：
S101、当检测单元反馈至主控制器的第一切换开关K1左端的电压电流信号存在异常时，执行步骤S201至步骤S204；
S102、当检测单元反馈至主控制器的第二切换开关K2右端的电压电流信号存在异常时，执行步骤S301至步骤S304。
10.一种双母线供电系统的并联供电方法，其特征在于，主要包括步骤：
S601、当主控制器接收到双母线并联供电的控制指令时，第二变换单元的AC/DC变频器根据第一变换单元的AC/DC变频器的电压输出情况调整其电压输出情况；
S602、当第一变换单元对应的400V母线以及第二变换单元对应的400V母线的电压幅值一致且第一变换单元的AC/DC变频器和第二变换单元的AC/DC变频器的输出一致时，主控制器控制第一切换开关K1和第二切换开关K2关闭，并控制AC/DC/AC双向变流器工作在功率因数补偿模式状态；
S603、主控制器控制第三双向可控硅SCR3关闭，双母线供电系统并联供电。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010500702.1A CN111711187A (zh) | 2020-06-04 | 2020-06-04 | 一种双母线供电系统及控制方法 |
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|---|---|
| CN (1) | CN111711187A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112821389A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-05-18 | 广州科技贸易职业学院 | 一种基于双母线供电的合环系统及合环方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106058929A (zh) * | 2016-07-02 | 2016-10-26 | 许昌学院 | 一种基于dc/ac双向变流器控制的分布式电源系统 |
| CN108023350A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-05-11 | 安徽伊格瑞德电气设备有限公司 | 一种基于scr双母线的分段快速切换系统及其工作方法 |
| CN108988332A (zh) * | 2018-08-02 | 2018-12-11 | 四川航电微能源有限公司 | 一种双母线供电快速切换装置及其控制方法 |
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2020
- 2020-06-04 CN CN202010500702.1A patent/CN111711187A/zh active Pending
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