CN112751400A - 电源并机系统均流控制方法及终端设备 - Google Patents

电源并机系统均流控制方法及终端设备 Download PDF

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Abstract

本发明适用于电源技术领域，提供了一种电源并机系统均流控制方法及终端设备，上述方法包括：针对每个电源单元，若该电源单元的直流母线电压大于预设电压，则根据该电源单元的直流母线电压确定电流调节系数；根据电流调节系数对该电源单元的采样电感电流进行修正，得到该电源单元的目标电感电流。由于若他电源单元采样电感电流偏大可能会引起环流增大，对本电源单元反灌，导致本电源单元母线电压虚高。本发明根据直流母线电压确定电流调节系数，并利用电流调节系数对本电源单元的采样电感电流进行修正，使得各电源单元的采样电感电流的偏差均衡。采用修正后的采样电感电流对电源并机系统进行均流，均流效果好，提高了电源并机系统的效率及可靠性。

Description

电源并机系统均流控制方法及终端设备
技术领域
本发明属于电源技术领域，尤其涉及一种电源并机系统均流控制方法及终端设备。
背景技术
UPS(Uninterruptible Power Supply，不间断电源)并机系统由于比UPS具有更高的可靠性，且容易实现系统的扩容，因此得到了广泛的应用。UPS并联运行的关键在于负载电流的分配，若负载电流分配不均则会在各个UPS之间产生环流，降低并机系统的效率及可靠性。
现有技术中，通常根据系统中各个UPS的采样电感电流通过CAN总线实现均流。但当UPS空载或轻载时电感电流会产生畸变，采样得到的电感电流相对于实际的电感电流偏大，采用不准确的电感电流进行均流控制会导致不均流，影响电源并机系统的效率及可靠性。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种电源并机系统均流控制方法及终端设备，以解决现有技术中UPS轻载或空载时采样得到的电感电流偏大，导致电源并机系统不均流的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种电源并机系统均流控制方法，电源并机系统包括输出端并联的至少两个电源单元；电源并机系统均流控制方法包括：
针对每个电源单元，获取该电源单元的直流母线电压及该电源单元的采样电感电流；若该电源单元的直流母线电压大于预设电压，则根据该电源单元的直流母线电压确定该电源单元的电流调节系数，并根据该电源单元的电流调节系数对该电源单元的采样电感电流进行修正，得到该电源单元的目标电感电流；若该电源单元的直流母线电压不大于预设电压，则将该电源单元的采样电感电流作为该电源单元的目标电感电流；
根据电源并机系统中各个电源单元的目标电感电流对电源并机系统进行均流控制。
本发明实施例的第二方面提供了一种电源并机系统均流控制装置，包括：
电感电流修正模块，用于针对每个电源单元，获取该电源单元的直流母线电压及该电源单元的采样电感电流；若该电源单元的直流母线电压大于预设电压，则根据该电源单元的直流母线电压确定该电源单元的电流调节系数，并根据该电源单元的电流调节系数对该电源单元的采样电感电流进行修正，得到该电源单元的目标电感电流；若该电源单元的直流母线电压不大于预设电压，则将该电源单元的采样电感电流作为该电源单元的目标电感电流；
均流控制模块，用于根据电源并机系统中各个电源单元的目标电感电流对电源并机系统进行均流控制。
本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如本发明实施例第一方面提供的电源并机系统均流控制方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如本发明实施例第一方面提供的电源并机系统均流控制方法的步骤。
本发明实施例提供了一种电源并机系统均流控制方法，包括：针对每个电源单元，获取该电源单元的直流母线电压及该电源单元的采样电感电流；若该电源单元的直流母线电压大于预设电压，则根据该电源单元的直流母线电压确定该电源单元的电流调节系数，并根据该电源单元的电流调节系数对该电源单元的采样电感电流进行修正，得到该电源单元的目标电感电流；若该电源单元的直流母线电压不大于预设电压，则将该电源单元的采样电感电流作为该电源单元的目标电感电流。根据电源并机系统中各个电源单元的目标电感电流对电源并机系统进行均流控制。由于当采样得到的电感电流不准确时可能导致环流增大，环流增大会导致电源单元的直流母线电压虚高，因此本发明实施例中根据直流母线电压确定电流调节系数，并利用电流调节系数对电源单元的采样电感电流进行修正，使得各个电源单元的采样电感电流的偏差均衡，从而采用目标电感电流对电源并机系统进行均流，均流效果更好，提高了电源并机系统的效率及可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的电源并机系统均流控制方法的实现流程示意图；
图2是本发明实施例提供的电源并机系统均流控制装置的示意图；
图3是本发明实施例提供的终端设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
参考图1，本发明实施例提供了一种电源并机系统均流控制方法，电源并机系统包括输出端并联的至少两个电源单元；电源并机系统均流控制方法包括：
步骤S101：针对每个电源单元，获取该电源单元的直流母线电压及该电源单元的采样电感电流；若该电源单元的直流母线电压大于预设电压，则根据该电源单元的直流母线电压确定该电源单元的电流调节系数，并根据该电源单元的电流调节系数对该电源单元的采样电感电流进行修正，得到该电源单元的目标电感电流；若该电源单元的直流母线电压不大于预设电压，则将该电源单元的采样电感电流作为该电源单元的目标电感电流；
步骤S102：根据电源并机系统中各个电源单元的目标电感电流对电源并机系统进行均流控制。
对于电源并机系统，当电源单元轻载或空载时，该电源单元的电感电流出现畸变，从而导致采样得到的电感电流偏大。由于各个电源单元采样得到的电感电流相对于实际电感电流的偏移量不同，采用各个电源单元的采样电感电流对电源并机系统进行均流时实际并不能达到均流，环流会增大。偏差量较大的电源单元的环路控制作用增强，而偏差量小的电源单元环路控制作用减弱，使得偏差量大的电源单元会对偏差量小的电源单元造成电流反灌，导致偏差量小的电源单元的直流母线电压虚高。本发明实施例根据电源单元发生反灌时直流母线电压虚高的特性，通过电源单元的直流母线电压对采样电感电流进行修正，使得各个电源单元的采样电感电流的偏差量均衡，从而使得采用修正后得到的各个电源单元的目标采样电感电流对电源并机系统进行均流时均流效果较好，电源并机系统的效率及可靠性得到较大的改善。
一些实施例中，步骤S101可以包括：
步骤S1011：将该电源单元的电流调节系数与该电源单元的采样电感电流相乘，得到该电源单元的目标电感电流；
其中，电流调节系数大于1。
一些实施例中，电流调节系数的取值范围可以为1～1.3。
由于采样电感电流偏差量小的电源单元被反灌，因此本发明实施例中调节系数大于1，提高采样电感电流的偏差量，使各个电源单元的偏差量均衡，从而实现均流。
一些实施例中，步骤S101还可以包括：
步骤S1012：确定该电源单元的直流母线电压与预设电压之间的电压差值；
步骤S1013：根据电压差值确定该电源单元的电流调节系数。
一些实施例中，电流调节系数K的计算公式可以为：
K＝a*(Ubus-Umax)+b
其中，Ubus为直流母线电压，Umax为预设电压，a和b为系数。
一些实施例中，系数a可以为0.0008，系数b可以为1。
由于各个电源单元的采样电感电流的偏差量差的越多，反灌电流会越大，则电源单元的直流母线电压会被推的越高，因此，本发明实施例中根据直流母线电压确定电流调节系数。其中，a和b可根据实际应用需求设定。
一些实施例中，电源单元可以为UPS。
一些实施例中，直流母线电压可以为正直流母线电压或负直流母线电压。
若电源单元为UPS，当采用采样得到的偏差量不同的UPS的采样电感电流进行均流时，实际并不均流，偏差量较小的UPS被电流反灌，该UPS的正直流母线电压和负直流母线电压均会被慢慢抬高。当UPS的母线电压大于预设电压时，说明产生电流反灌，根据直流母线电压与预设电压的差值对UPS的采样电感电流修正，将UPS的采样电感电流的偏差量调高，使其与其他UPS的电感电流的偏差量均衡，进而UPS并机系统采用修正后的采样电感电流值进行均流，可以使UPS并机系统达到真正意义上的均流。
例如，UPS的直流母线的额定电压为380V，则直流母线电压为正直流母线时，预设电压可以为+395V。预设电压的值可根据实际应用需求设定。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
参考图2，本发明实施例提供了一种电源并机系统均流控制装置，包括：
电感电流修正模块21，用于针对每个电源单元，获取该电源单元的直流母线电压及该电源单元的采样电感电流；若该电源单元的直流母线电压大于预设电压，则根据该电源单元的直流母线电压确定该电源单元的电流调节系数，并根据该电源单元的电流调节系数对该电源单元的采样电感电流进行修正，得到该电源单元的目标电感电流；若该电源单元的直流母线电压不大于预设电压，则将该电源单元的采样电感电流作为该电源单元的目标电感电流；
均流控制模块22，用于根据电源并机系统中各个电源单元的目标电感电流对电源并机系统进行均流控制。
一些实施例中，电感电流修正模块21可以包括：
修正单元211，用于将该电源单元的电流调节系数与该电源单元的采样电感电流相乘，得到该电源单元的目标电感电流；
其中，电流调节系数大于1。
一些实施例中，电流调节系数的取值范围为1～1.3。
一些实施例中，电感电流修正模块21还可以包括：
差值确定单元212，用于确定该电源单元的直流母线电压与预设电压之间的电压差值；
系数确定单元213，用于根据电压差值确定该电源单元的电流调节系数。
一些实施例中，电流调节系数K的计算公式可以为：
K＝a*(Ubus-Umax)+b
其中，Ubus为直流母线电压，Umax为预设电压，a和b为系数。
一些实施例中，系数a可以为0.0008，系数b可以为1。
一些实施例中，电源单元可以为UPS。
一些实施例中，直流母线电压可以为正直流母线电压或负直流母线电压。
一些实施例中，预设电压可以为+395V。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、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单元、模块完成，即将终端设备的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块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。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述装置中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
图3是本发明一实施例提供的终端设备的示意框图。如图3所示，该实施例的终端设备3包括：一个或多个处理器30、存储器31以及存储在存储器31中并可在处理器30上运行的计算机程序32。处理器30执行计算机程序32时实现上述各个电源并机系统均流控制方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至S102。或者，处理器30执行计算机程序32时实现上述电源并机系统均流控制装置实施例中各模块/单元的功能，例如图2所示模块21至22的功能。
示例性地，计算机程序32可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器31中，并由处理器30执行，以完成本申请。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序32在终端设备3中的执行过程。例如，计算机程序32可以被分割成电感电流修正模块21及均流控制模块22。
电感电流修正模块21，用于针对每个电源单元，获取该电源单元的直流母线电压及该电源单元的采样电感电流；若该电源单元的直流母线电压大于预设电压，则根据该电源单元的直流母线电压确定该电源单元的电流调节系数，并根据该电源单元的电流调节系数对该电源单元的采样电感电流进行修正，得到该电源单元的目标电感电流；若该电源单元的直流母线电压不大于预设电压，则将该电源单元的采样电感电流作为该电源单元的目标电感电流；
均流控制模块22，用于根据电源并机系统中各个电源单元的目标电感电流对电源并机系统进行均流控制。
其它模块或者单元在此不再赘述。
终端设备3包括但不仅限于处理器30、存储器31。本领域技术人员可以理解，图3仅仅是终端设备的一个示例，并不构成对终端设备3的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如终端设备3还可以包括输入设备、输出设备、网络接入设备、总线等。
处理器30可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器31可以是终端设备的内部存储单元，例如终端设备的硬盘或内存。存储器31也可以是终端设备的外部存储设备，例如终端设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器31还可以既包括终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器31用于存储计算机程序32以及终端设备所需的其他程序和数据。存储器31还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的终端设备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系统，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讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，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或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。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，在本申请各个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。
集成的模块/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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电源并机系统均流控制方法，其特征在于，所述电源并机系统包括输出端并联的至少两个电源单元；所述电源并机系统均流控制方法包括：
针对每个电源单元，获取该电源单元的直流母线电压及该电源单元的采样电感电流；若该电源单元的直流母线电压大于预设电压，则根据该电源单元的直流母线电压确定该电源单元的电流调节系数，并根据该电源单元的电流调节系数对该电源单元的采样电感电流进行修正，得到该电源单元的目标电感电流；若该电源单元的直流母线电压不大于所述预设电压，则将该电源单元的采样电感电流作为该电源单元的目标电感电流；
根据所述电源并机系统中各个电源单元的目标电感电流对所述电源并机系统进行均流控制。
2.如权利要求1所述的电源并机系统均流控制方法，其特征在于，所述根据该电源单元的电流调节系数对该电源单元的采样电感电流进行修正，得到该电源单元的目标电感电流，包括：
将该电源单元的电流调节系数与该电源单元的采样电感电流相乘，得到该电源单元的目标电感电流；
其中，所述电流调节系数大于1。
3.如权利要求1所述的电源并机系统均流控制方法，其特征在于，所述根据该电源单元的直流母线电压确定该电源单元的电流调节系数，包括：
确定该电源单元的直流母线电压与所述预设电压之间的电压差值；
根据所述电压差值确定该电源单元的电流调节系数。
4.如权利要求3所述的电源并机系统均流控制方法，其特征在于，所述电流调节系数K的计算公式为：
K＝a*(Ubus-Umax)+b
其中，Ubus为所述直流母线电压，Umax为所述预设电压，a和b为系数。
5.如权利要求1至4任一项所述的电源并机系统均流控制方法，其特征在于，所述电源单元为UPS。
6.如权利要求1至4任一项所述的电源并机系统均流控制方法，其特征在于，所述直流母线电压为正直流母线电压或负直流母线电压。
7.一种电源并机系统均流控制装置，其特征在于，包括：
电感电流修正模块，用于针对每个电源单元，获取该电源单元的直流母线电压及该电源单元的采样电感电流；若该电源单元的直流母线电压大于预设电压，则根据该电源单元的直流母线电压确定该电源单元的电流调节系数，并根据该电源单元的电流调节系数对该电源单元的采样电感电流进行修正，得到该电源单元的目标电感电流；若该电源单元的直流母线电压不大于所述预设电压，则将该电源单元的采样电感电流作为该电源单元的目标电感电流；
均流控制模块，用于根据所述电源并机系统中各个电源单元的目标电感电流对所述电源并机系统进行均流控制。
8.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述电源并机系统均流控制方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的电源并机系统均流控制方法的步骤。
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