CN112968517A - 一种交流发电机接入不间断电源的供电方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种交流发电机接入不间断电源的供电方法，不间断电源具有PWM整流器；设置不间断电源的直流母线的预设充电曲线；控制交流发电机为直流母线充电，并间隔第一预设时长调整充电给定值，以将整个充电过程划分为若干充电期间使得直流母线缓起，直至直流母线缓起完成；在直流母线缓起完成后，若实际母线电压值与额定母线电压值匹配且缓起总时长不超过预设总时长，则判断母线电压正常并控制所述PWM整流器进入工作模式；否则，控制所述PWM整流器进入故障待机模式。本发明的方法，可以适应交流发电机接入不间断电源时输出电压的动荡特性，使得PWM整流器在接入交流发电机时能够正常启动。
Description
技术领域
本发明涉及不间断电源技术领域，具体涉及一种交流发电机接入不间断电源的供电方法。
背景技术
不间断电源在电网供电处于故障的情况下可以外接交流发电机进行供电，以保障负载稳定。然而，由于交流发电机在刚接入负载时输出电压不稳定，瞬时电压过大，容易导致不间断电源的PWM整流器出现电压环失控而整体掉电关停的情况，从而无法保证不间断电源的正常运行。
发明内容
本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种交流发电机接入不间断电源的供电方法，其能够避免在交流发电机接入不间断电源时由于输出电压不稳定，导致PWM整流器的电压环失常而造成PWM整流器关停的现象，使得PWM整流器在接入交流发电机时能够正常启动。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种交流发电机接入不间断电源的供电方法，，所述不间断电源具有PWM整流器；其包括：设置不间断电源的直流母线的预设充电曲线，该预设充电曲线用于表征直流母线电压值和充电时间的关系且符合直流母线的缓起规律；控制交流发电机为直流母线充电，并间隔第一预设时长调整充电给定值，以将整个充电过程划分为若干充电期间使得直流母线缓起，直至直流母线缓起完成；其中，每间隔所述第一预设时长均检测当前的实际母线电压值，并根据当前的实际母线电压值决定下一充电期间的充电给定值，还根据当前的实际母线电压值是否达到设定母线电压值判断直流母线是否缓起完成；若当前的实际母线电压值大于当前充电期间的充电给定值，则以当前的实际母线电压值作为下一充电期间的充电给定值，否则根据所述预设充电曲线中与当前充电时间对应的电压值作为下一充电期间的充电给定值；在直流母线缓起完成后，若实际母线电压值与额定母线电压值匹配且缓起总时长不超过预设总时长，则判断母线电压正常并控制所述PWM整流器进入工作模式；否则，控制所述PWM整流器进入故障待机模式。
进一步的，在每次进入新的充电期间前，均检测所述PWM整流器在第二预设时长内是否存在故障；如所述PWM整流器在所述第二预设时长内无故障，则控制交流发电机继续为直流母线充电。
进一步的，所述第二预设时长为0.01s。
进一步的，每一充电期间均采用PI控制算法对充电过程进行控制。
相较于现有技术，本发明具有如下有益效果：
本发明通过控制交流发电机为直流母线充电，并间隔第一预设时长调整充电给定值，可以将充电过程划分为若干充电期间从而使得直流母线缓起。其中，通过间隔第一预设时长检测当前的实际母线电压值，不仅可以据其调整下一充电期间的充电给定值，还可以据其判断直流母线是否缓起完成，从而根据交流发电机对直流母线的实际充电情况对充电过程进行适应性调整，以适应交流发电机接入不间断电源时输出电压的动荡特性，使得PWM整流器在接入交流发电机时能够正常启动。
具体来说，若实际母线电压值大于当前的充电给定值，则表明由于交流发电机的输出电压动荡导致该充电期间充电速度超过预设充电曲线，此时通过将实际母线电压值设置为下一充电期间的充电给定值，相当于根据交流发电机为直流母线的实际充电情况跳过了预设充电曲线中的已经被超过的部分，因此充电过程并非完全依照预设充电曲线进行充电，从而避免了由于交流发电机的输出电压动荡导致电压控制过程发生错乱。而若实际母线电压值小于或等于当前的充电给定值，则表明仍可以按照预设充电曲线进行充电，以使得直流母线符合缓起规律。
在直流母线缓起完成后，若母线电压与额定电压匹配且缓起总时长在预设总时长内，则表明PWM整流器可以正常工作从而控制其进入工作模式，否则控制PWM整流器进入故障待机模式，以避免PWM整流器在充电异常的情况下继续维持工作模式所存在的关停风险，进而提升不间断电源正常工作的稳定性。
此外，在每次进入新的充电期间前，均检测PWM整流器在第二预设时长内是否存在故障，可以避免在PWM整流器已经存在故障的情况下进一步对直流母线充电导致故障升级，有利于不间断电源的稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例供电方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的优选实施例，且不应被看作对其他实施例的排除。基于本发明实施例，本领域的普通技术人员在不作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。
参见图1，图1为本发明实施例的流程示意图。在本实施例中，提供了一种交流发电机接入不间断电源的供电方法，其中，该不间断电源设有PWM整流器。当市电出现故障无法向不间断电源稳定供电时，可以直接外接交流发电机以向不间断电源供电，其中，通过如下供电方法以使外接的交流发电机持续、稳定地为不间断电源充电，且避免不间断电源的PWM整流器出现掉电关停的情况。
首先，设置不间断电源的直流母线的预设充电曲线，该预设充电曲线用于表征直流母线电压值和充电时间的关系且符合直流母线的缓起规律。本实施例不对预设充电曲线进行特别限定，其可以为直线型或曲线型。值得说明的是，所述的符合缓起规律表示依照预设充电曲线对直流母线充电可以使得直流母线缓起。此外，所述预设充电曲线仅代表预设数据库的一种表现形式，在本发明其他实施例中，其还可包含以表格形式或其他形式呈现。
随后，检测所述PWM整流器在第二预设时长内是否存在故障，若所述PWM整流器在所述第二预设时长内无故障，则控制交流发电机为所述不间断电源的直流母线充电；若所述PWM整流器在所述第二预设时长内存在故障，则不将交流发电机接入不间断电源，以避免在PWM整流器已经存在故障的情况下进一步对直流母线充电导致故障升级，这有利于不间断电源的稳定。本实施例中，所述第二预设时长为0.01s。具体的，可通过常规的故障检测方法对PWM整流器进行故障监测，例如通过检测PWM整流器的输入电流值或输入电压值是否处于正常水平以确定PWM整流器当前是否存在故障。
接着，在交流发电机为直流母线充电的过程中，每间隔一第一预设时长均检测当前的实际母线电压值，从而将整个充电过程划分为若干充电期间，并根据当前的实际母线电压值决定并调整下一充电期间的充电给定值，使得直流母线缓起。此外，还根据检测得到的当前的实际母线电压值是否达到设定母线电压值判断直流母线是否缓起完成，直至直流母线缓起完成。
具体来说，若当前的实际母线电压值大于当前充电期间的充电给定值，则以当前的实际母线电压值作为下一充电期间的充电给定值，否则根据所述预设充电曲线中与当前充电时间对应的电压值作为下一充电期间的充电给定值。本实施例中，每一充电期间均采用PI控制算法对充电过程进行控制，在其他实施例中也可采用其他控制算法。此外，若当前的实际母线电压值达到设定母线电压值，则表明直流母线缓起完成；若当前的实际母线电压值未达到设定母线电压值，则以之前确定的充电给定值进入下一充电期间。当然，如图所示，本实施例在每次进入新的充电期间前，均进行了前述的对PWM整流器是否存在故障的检测。
可以看出，本发明实施例通过间隔第一预设时长检测当前的实际母线电压值，不仅可以据其调整下一充电期间的充电给定值，还可以据其判断直流母线是否缓起完成，从而根据交流发电机对直流母线的实际充电情况对充电过程进行适应性调整，以适应交流发电机接入不间断电源时输出电压的动荡特性，使得PWM整流器在接入交流发电机时能够正常启动。具体来说，若实际母线电压值大于当前的充电给定值，则表明由于交流发电机的输出电压动荡导致该充电期间充电速度超过预设充电曲线，此时通过将实际母线电压值设置为下一充电期间的充电给定值，相当于根据交流发电机为直流母线的实际充电情况跳过了预设充电曲线中的已经被超过的部分，因此充电过程并非完全依照预设充电曲线进行充电，从而避免了由于交流发电机的输出电压动荡导致电压控制过程发生错乱。而若实际母线电压值小于或等于当前的充电给定值，则表明仍可以按照预设充电曲线进行充电，以使得直流母线符合缓起规律。
最后，在直流母线缓起完成后，对直流母线电压是否正常进行判断。具体的，若实际母线电压值与额定母线电压值匹配且缓起总时长不超过预设总时长，则判断母线电压正常并控制所述PWM整流器进入工作模式。否则，控制所述PWM整流器进入故障待机模式，以在检测故障设备后重新调试设备参数，并避免PWM整流器在充电异常的情况下继续维持工作模式所存在的关停风险，进而提升不间断电源正常工作的稳定性。
具体来说，在对母线电压是否正常的判断过程中，若实际母线电压值大于额定母线电压值，此时仍将PWM整流器在母线电压过大的情况下维持工作模式，会出现由于电流过大整体掉电关停的情况，无法保证不间断电源的正常使用，且频繁的突变关停会造成PWM整流器的故障，维修难度大，不利于PWM整流器的长期使用。此外，本实施例判断缓起充电的总时长是否超过预设总时长，即是确认该交流发电机为直流母线缓起充电的总时长适中，这意味着不间断电源能在规定时长内恢复至正常供电，避免负载出现掉电的情况，同时也可以用于判断在缓起充电的过程中实际的直流母线电压增率是否稳定适配，保证充电过程的有效性。
综上，本发明实施例提供的交流发电机接入不间断电源的供电方法，能够适应交流发电机接入不间断电源时输出电压的动荡特性，从而避免在交流发电机接入不间断电源时由于输出电压不稳定导致PWM整流器的电压环失常而造成PWM整流器关停的现象，使得PWM整流器在接入交流发电机时能够正常启动。
上述说明书和实施例的描述，用于解释本发明保护范围，但并不构成对本发明保护范围的限定。通过本发明或上述实施例的启示，本领域普通技术人员结合公知常识、本领域的普通技术知识和/或现有技术，通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验可以得到的对本发明实施例或其中一部分技术特征的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种交流发电机接入不间断电源的供电方法，所述不间断电源具有PWM整流器；其特征在于，包括：
设置不间断电源的直流母线的预设充电曲线，该预设充电曲线用于表征直流母线电压值和充电时间的关系且符合直流母线的缓起规律；
控制交流发电机为直流母线充电，并间隔第一预设时长调整充电给定值，以将整个充电过程划分为若干充电期间使得直流母线缓起，直至直流母线缓起完成；其中，每间隔所述第一预设时长均检测当前的实际母线电压值，并根据当前的实际母线电压值决定下一充电期间的充电给定值，还根据当前的实际母线电压值是否达到设定母线电压值判断直流母线是否缓起完成；若当前的实际母线电压值大于当前充电期间的充电给定值，则以当前的实际母线电压值作为下一充电期间的充电给定值，否则根据所述预设充电曲线中与当前充电时间对应的电压值作为下一充电期间的充电给定值；
在直流母线缓起完成后，若实际母线电压值与额定母线电压值匹配且缓起总时长不超过预设总时长，则判断母线电压正常并控制所述PWM整流器进入工作模式；否则，控制所述PWM整流器进入故障待机模式。
2.如权利要求1所述的一种交流发电机接入不间断电源的供电方法，其特征在于：在每次进入新的充电期间前，均检测所述PWM整流器在第二预设时长内是否存在故障；如所述PWM整流器在所述第二预设时长内无故障，则控制交流发电机继续为直流母线充电。
3.如权利要求2所述的一种交流发电机接入不间断电源的供电方法，其特征在于：所述第二预设时长为0.01s。
4.如权利要求1所述的一种交流发电机接入不间断电源的供电方法，其特征在于：每一充电期间均采用PI控制算法对充电过程进行控制。
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