CN113013981B - 一种配电系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种配电系统，涉及数据中心的配电技术领域。实现方案为：该配电系统包括：第一电源转换模块以及第一变压器；第一电源转换模块的第一输入端口连接第一电源的输出端，第一电源转换模块的第二输入端口连接第二电源的输出端，第一电源转换模块的输出端口连接第一母线；第一变压器的输入端连接第一母线，第一变压器的输出端连接第一负载。第一电源和第二电源是通过第一电源转模块连接第一母线，通过启动第一电源转换模块，第一电源和第二电源即可通过第一电源转换模块一同投入为第一母线供电，可提高供电的稳定性。

Description

一种配电系统

技术领域

本申请涉及数据中心的配电技术领域，尤其涉及一种配电系统。

背景技术

数据中心是用来在互联网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息，数据中心具备大量的电子器件，为使数据中心正常运行，为数据中心的电子器件正常供电是其中一项重要工作。

数据中心连接市电电源，通过市电电源供电，目前，为减少数据中心因市电电源故障等导致的断电时长，一般配备备用电源，在市电电源发生故障的情况下，通过备用电源供电，以免断电时长较长导致数据中心造成较大负面影响。

发明内容

本申请提供一种配电系统。

第一方面，本申请一个实施例提供一种配电系统，包括：第一电源转换模块以及第一变压器；

所述第一电源转换模块的第一输入端口连接第一电源的输出端，所述第一电源转换模块的第二输入端口连接第二电源的输出端，所述第一电源转换模块的输出端口连接第一母线；

所述第一变压器的输入端连接所述第一母线，所述第一变压器的输出端连接第一负载。

本申请实施例的配电系统，第一电源的输出端连接第一电源转换模块的第一输入端口，第二电源的输出端连接第一电源转换模块的第二输入端口，第一电源转换模块的输出端口连接第一母线，如此，第一电源和第二电源可通过第一电源转换模块一同接入第一母线，为第一母线提供电力，第一变压器通过从第一母线取电，进行处理后为第一负载供电。即在本实施例中，第一电源和第二电源是通过第一电源转模块连接第一母线，通过启动第一电源转换模块，第一电源和第二电源即可通过第一电源转换模块一同投入为第一母线供电，可提高供电的稳定性。

附图说明

附图用于更好地理解本方案，不构成对本申请的限定。其中：

图1是本申请提供的一个实施例的配电系统的结构图之一；

图2是本申请提供的一个实施例的配电系统的结构图之二；

图3是本申请提供的一个实施例的配电系统中第二电源转换模块的结构图；

图4是本申请提供的一个实施例的配电系统中第三电源转换模块的结构图；

图5是本申请提供的一个实施例的配电系统中第四电源转换模块的结构图；

图6是本申请提供的一个实施例的配电系统中第一电源转换模块的结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

如图1所示，根据本申请的实施例，本申请提供一种配电系统，包括：第一电源转换模块110以及第一变压器120；

第一电源转换模块110的第一输入端口连接第一电源R1的输出端，第一电源转换模块110的第二输入端口均连接第二电源R2的输出端，第一电源转换模块110的输出端口连接第一母线M1；

第一变压器120的输入端连接第一母线M1，第一变压器120的输出端连接第一负载201。

需要说明的是，第一电源转换模块110在未启动工作的情况下，相当于待机或停机状态，即不通电，在该情况下，第一电源R1以及第二电源R2通过第一电源转换模块110与第一母线M1之间断开。在第一电源转换模块110运行的情况下，第一电源转换模块110可调节接入的电源的相位和频率等，从而可做到各类电源可同时接入为第一母线M1供电，例如，第一电源转换模块110可对第一电源R1和/或第二电源R2的相位和频率进行调整，使第一电源R1和第二电源R2提供的电力的相位和频率均匹配，实现第一电源R1和第二电源R2并联投入为第一母线M1供电，即第一电源R1和第二电源R2通过第一电源转换模块110一同接入第一母线M1为其供电。作为一个示例，第一电源R1可以是第一市电电源，第二电源R2可以是第一柴发电源。

对于本实施例的配电系统，初始时，可启动第一电源R1以及第一电源转换模块110，此时，第一电源转换模块110处于运行状态，第一电源R1通过第一电源转换模块110为第一母线M1供电，在需要第二电源R2启动供电的情况下，启动第二电源R2，即第一电源R1和第二电源R2一同运行，第一电源R1和第二电源R2输出的电力一同接入第一电源转换模块110，通过第一电源转换模块110可调节第一电源R1和第二电源R2的功率分配，由第一电源转换模块110承担为第一母线M1供电。此时，第一电源R1和第二电源R2并联投入供电，第一电源转换模块110的输出功率为针对第一电源R1的输出功率调节后的功率与针对第二电源R2的输出功率调节后的功率之和。通过第一电源转换模块110可逐渐提高针对第二电源R2的输出功率的调节后的功率，逐渐降低针对第一电源R1的输出功率的调节后的功率，在针对第一电源R1的输出功率调节为零的情况下，由第二电源R2全部承担第一母线M1的电力供给，实现从第一电源R1到第二电源R2供电的切换。后续也可逐渐提高针对第一电源R1的输出功率的调节后的功率，逐渐降低针对第二电源R2的输出功率的调节后的功率，在针对第二电源R2的输出功率调节为零的情况下，由第一电源R1全部承担第一母线M1的电力供给，实现从第二电源R2到第一电源R1供电的切换。

需要说明的是，第一电源转换模块110的动作是微秒级的动作，第一电源转换模块110的功率流动方向为单向。

在本实施例中，第一电源R1的输出端连接第一电源转换模块110的第一端口，第二电源R2的输出端连接第一电源转换模块110的第二端口，第一电源转换模块110的第三端口连接第一母线M1，如此，第一电源R1和第二电源R2可通过第一电源转换模块110一同接入第一母线M1，为第一母线M1提供电力，第一变压器120通过从第一母线M1取电，进行处理后为第一负载201供电。即在本实施例中，第一电源R1和第二电源R2是通过第一电源R1转模块连接第一母线M1，通过启动第一电源转换模块110，第一电源R1和第二电源R2即可通过第一电源转换模块110一同投入为第一母线M1供电，可提高供电的稳定性。

与此同时，即使第一电源R1和第二电源R2中一个电源出现问题导致供电中断，通过启动第一电源转换模块110，即可将电源切换至第一电源R1和第二电源R2中的另一个电源进行供电，可提高电源切换效率。

在一个实施例中，配电系统还包括第一开关K1以及第二开关K2；

第一开关K1的一端连接第一电源R1的输出端，第一开关K1的另一端连接第一母线M1，第二开关K2的一端连接第二电源R2的输出端，第二开关K2的另一端连接第一母线M1。

即在本实施例中，可闭合第一开关K1，第一电源R1可通过闭合的第一开关K1为第一母线M1供电，也可闭合第二开关K2，第二电源R2可通过闭合的第二开关K2为第一母线M1供电。例如，在第一电源R1正常供电，无需第二电源R2启动供电的情况下，数据中心电力均由第一电源R1供应，此时，第一开关K1闭合，第二开关K2断开，第一电源转换模块110处于待机/停机状态，第一电源R1通过闭合的第一开关K1为第一母线M1供电。在需要第二电源R2投入供电的情况下，例如，第二电源R2带负载测试或第二电源R2紧急运行等情况下，需要第二电源R2投入供电，第一开关K1仍然维持闭合，第二开关K2维持断开，启动第一电源转换模块110，此时，第一电源转换模块110处于运行状态，第二电源R2设备启动运行，通过第一电源转换模块110可调节第一电源R1和第二电源R2的功率分配，且第一电源转换模块110的输出端向第一母线M1提供的电力的相位和频率与第一电源R1通过闭合的第一开关K1向第一母线M1提供的电力的相位和频率均匹配，如此，确保为第一母线M1供电的安全性。在第一电源转换模块110的输出稳定的情况下，可断开第一开关K1，由第一电源转换模块110承担为第一母线M1供电，此时，第一电源R1和第二电源R2并联投入供电。又例如，在第二电源R2正常供电，无需第一电源R1启动供电的情况下，数据中心电力均由第二电源R2供应，此时，第二开关K2闭合，第一开关K1断开，第一电源转换模块110处于待机/停机状态，第二电源R2通过闭合的第二开关K2为第一母线M1供电。在需要第一电源R1投入供电的情况下，第二开关K2仍然维持闭合，第一开关K1维持断开，启动第一电源转换模块110，此时，第一电源转换模块110处于运行状态，第一电源R1设备启动运行，通过第一电源转换模块110可调节第一电源R1和第二电源R2的功率分配，且第一电源转换模块110的输出端向第一母线M1提供的电力的相位和频率与第二电源R2通过闭合的第二开关K2向第一母线M1提供的电力的相位和频率均匹配，如此，确保为第一母线M1供电的安全性。在第一电源转换模块110的输出稳定的情况下，可断开第二开关K2，由第一电源转换模块110承担为第一母线M1供电。此时，第一电源R1和第二电源R2并联投入供电。

在本实施例中，通过设置第一开关K1和第二开关K2，第一电源R1的输出端可通过第一开关K1连接第一母线M1，第二电源R2的输出端可通过第二开关K2连接第一母线M1，即使在第一电源转换模块110未启动工作的情况下，可闭合第一开关K1，第一电源R1可通过闭合的第一开关K1与第一母线M1连通，为第一母线M1供电，或者可闭合第二开关K2，第二电源R2可通过闭合的第二开关K2与第一母线M1连通，为第一母线M1供电，如此，可提高为第一母线M1供电的稳定性。另外，若第一电源R1由于故障或其他因素停止供电，可启动第一电源转换模块110，切换至第二电源R2为第一母线M1供电，或者若第二电源R1由于故障或其他因素停止供电，可启动第一电源转换模块110，切换至第一电源R1为第一母线M1供电，可提高为第一母线M1供电的稳定性以及可提高电源切换效率。

在一个实施例中，配电系统还包括第三开关K3和第四开关K4；

第一电源转换模块110的第一输入端口通过第三开关K3连接第一电源R1的输出端，第一电源转换模块110的第二输入端口通过第四开关K4连接第二电源R2的输出端。

即在本实施例中，在第一电源R1的输出端与第一电源转换模块110的第一输入端口之间设置第三开关K3，在第三开关K3闭合的情况下，第一电源R1的输出端与第一电源转换模块110的第一输入端口连通，第一电源转换模块110的第一输入端口方可接入第一电源R1，在第二电源R2的输出端与第一电源转换模块110的第二输入端口之间设置第四开关K4，在第四开关K4闭合的情况下，第一电源R1的输出端与第一电源转换模块110的第二输入端口连通，第一电源转换模块110的第二输入端口方可接入第二电源R2。如此，在第三开关K3和第四开关K4均闭合的情况下，启动第一电源转换模块110，可一同接入第一电源R1和第二电源R2为第一母线M1供电。

另外，需要说明的是，若配电系统包括第一开关K1和第二开关K2，配电系统通过第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4以及第一电源转换模块110进行工作的原理如下：

例如，在第一电源R1正常供电，无需第二电源R2供电的情况下，此时，第一开关K1闭合，第二开关K2、第三开关K3和第四开关K4均断开，第一电源转换模块110处于待机/停机状态，由第一电源R1通过闭合的第一开关K1为第一母线M1供电。在第一电源R1供电的情况下，若需要第二电源R2供电，可闭合第三开关K3和第四开关K4，并启动第一电源转换模块110，也即是，在这种情况下，第一开关K1闭合、第三开关K3和第四开关K4均闭合，且第一电源转换模块110启动运行，第二电源R2启动运行，如此，第一电源R1不但可通过闭合的第一开关K1为第一母线供电，而且第一电源R1和第二电源R2通过第一电源转换模块110一并投入为第一母线M1供电，需要说明的是，第一电源转换模块110的输出端向第一母线M1提供的电力的相位和频率与第一电源R1通过闭合的第一开关K1向第一母线M1提供的电力的相位和频率均匹配，确保为第一母线M1通电的安全性。在第一电源转换模块110的输出稳定的情况下，可断开第一开关K1，第三开关K3和第四开关K4仍然维持闭合，由第一电源转换模块110承担为第一母线M1供电，此时，第一电源R1和第二电源R2并联投入供电。

另外，第一电源转换模块110可调节第一电源R1和第二电源R2的功率分配，在第三开关K3和第四开关K4闭合的情况下，通过第一电源转换模块110可逐渐提高针对第二电源R2的输出功率的调节后的功率，逐渐降低针对第一电源R1的输出功率的调节后的功率，在针对第一电源R1的输出功率调节为零的情况下，表示第一电源R1为第一母线M1的供电为零，由第二电源R2全部承担第一母线M1的电力供给，实现从第一电源R1到第二电源R2供电的切换。后续也可逐渐提高针对第一电源R1的输出功率的调节后的功率，逐渐降低针对第二电源R2的输出功率的调节后的功率，在针对第二电源R2的输出功率调节为零的情况下，表示第二电源R2为第一母线M1的供电为零，由第一电源R1全部承担第一母线M1的电力供给，实现从第二电源R2到第一电源R1供电的切换。即可通过第一电源转换模块110实现电源的切换，通过设置第三开关K3和第四开关K4，只有在第三开关K3和第四开关K4闭合的情况下，第一电源转换模块110方可调节第一电源R1和第二电源R2的功率分配,可将第一电源R1切换至第二电源R2为第一母线M1供电，或者将第人电源R2切换至第一电源R1为第一母线M1供电，实现电源的切换，可提高电源切换的安全性。

在本实施例中，通过增设第三开关K3和第四开关K4，第一电源R1的输出端通过第三开关K3连接第一电源转换模块110的第一输入端口，第二电源R2的输出端通过第四开关K4连接第一电源转换模块110的第二输入端口，在第三开关K3和第四开关K4闭合的情况下，第一电源R1通过第三开关K3接入第一电源转换模块110的第一输入端口，第二电源R2通过第四开关K4接入第一电源转换模块110的第二输入端口，通过第一电源转换模块110为第一母线M1供电，实现第一电源R1和第二电源R2一同投入供电，提高供电稳定性。通过第三开关K3和第四开关K4的设置，可避免由于误启动第一电源转换模块110同时接入第一电源R1和第二电源R2的情况，提高电路的安全性。

如图2所示，在一个实施例中，配电系统还包括第二电源转换模块130、第三电源转换模块140、第四电源转换模块150以及第二变压器160；

第二电源转换模块130的第一输入端口连接第三电源R3的输出端，第二电源转换模块130的第二输入端口连接第四电源R4的输出端，第二电源转换模块130的输出端口连接第二母线M2；

第二变压器160的输入端连接第二母线M2，第一母线M1通过第三电源转换模块140与第二母线M2连接，第二变压器160的输出端连接第二负载202，且第一变压器120的输出端通过第四电源转换模块150与第二变压器160的输出端连接。

在本实施例中，第一母线M1和第二母线M2之间通过第三电源转换模块140连接，配合电网调度，可平衡第一电源R1和第三电源R3的负荷率变化。需要说明的是，第二电源转换模块130的功率流动方向为单向，第三电源转换模块140和第四电源转换模块150的功率流动方向可以是双向的。第二电源转换模块130的原理与第一电源R1模块的原理类似，在此不再赘述。作为一个示例，第三电源R3可以为第二市电电源，第四电源R4可以为第二柴发电源。需要说明的是，第二电源转换模块130的动作是微秒级的动作，第三电源转换模块140的动作是微秒级的动作，第四电源转换模块150的动作是微秒级的动作。作为一个示例，第三电源转换模块140可运行在10KV电压下，第四电源转换模块150可运行在400V电压下，可以理解，第一电源R1、第二电源R2、第三电源R3、第四电源R4可分别向对应的母线提供10KV的电压，第三电源转换模块140连接在两条母线之间，若第三电源转换模块140启动，可运行在10KV电压下，另外，母线提供的电压通过对应的变压器处理后，可提供400V电压给第四电源转换模块150，若第四电源转换模块150启动，可运行在400V电压下。

在本实施例中，不但第一电源R1和第二电源R2可一同接入供电，而且还增设了互为备用的第三电源R3和第四电源R4，第三电源R3和第四电源R4可通过第二电源转换模块130一同接入第二母线M2，为第二母线M2供电，第二变压器160从第二母线M2取电，进行处理后为第二负载202供电。另外，在本实施例中，第一母线M1和第二母线M2之间通过第三电源转换模块140连接，实现第一电源R1和第三电源R3之间的互为备用，即使其中一个电源出现故障中断供电，可启动第三电源转换模块140，通过第三电源转换模块140连通第一母线M1和第二母线M2，通过第三电源转换模块140可对其中另一个电源的相位和功率进行调整后输出至出现故障的电源对应的母线，为出现故障的电源对应的母线连接的变压器供电，从而实现向对应的负载供电，以免出现较长时间的断电，提高供电稳定性。

例如，如图2所示，如第一电源R1出现故障中断供电，第一变压器120无法从第一母线M1取电为第一负载201供电，可启动第三电源转换模块140，可通过第三电源转换模块140，将第三电源R3、第四电源R4或第二电源转换模块130提供的电力进行相位和频率调整后传输至出现故障的第一电源R1对应的第一母线M1，为出现故障的第一电源R1对应的第一母线M1连接的第一变压器120供电，通过第一电压器120向对应的第一负载201供电，即实现第三电源R3为第一负载201供电，以免出现较长时间的断电，提高供电稳定性。

而且第一变压器120的输出端不但可连接第一负载201，而且可连接第四电源转换模块150的一端，另外，第二变压器160的输出端不但可连接第二负载202，而且可连接第四电源转换模块150的另一端，即通过第四电源转换模块150可连接第一变压器120的输出端和第二变压器160的输出端。可以理解，第一负载201连接第一变压器150的输出端，且通过第四电源转换模块150连接第二变压器160的输出端，第二负载202连接第二变压器160的输出端，且通过第四电源转换模块150连接第一变压器150的输出端。即使第一电源R1和第三电源R3中一个电源出现故障中断供电，也可启动第四电源转换模块150，通过第四电源转换模块150连通第一变压器120的输出端和第二变压器160的输出端，通过第四电源转换模块150可对其中另一个电源的相位和功率进行调整后输出至出现故障的电源对应的变压器的输出端，为出现故障的电源对应的变压器的输出端供电，从而实现向对应的负载供电，以免出现较长时间的断电，提高供电稳定性。

例如，如图2所示，例如，在第一电源R1中断供电，停止为第一变压器150供电，第一变压器120无法从第一母线M1取电为第一负载201供电，即第一变压器150将会停止为第一负载201供电，可通过启动第四电源转换模块150，第二变压器160从第二母线M2获取第三电源R3、第四电源R4或第二电源转换模块130提供的电力，进行处理后传递至第四电源转换模块150，通过第四电源转换模块150进行调整后传输至第一负载201，为第一负载201供电。又例如，在第三电源R3中断供电，停止为第二变压器160供电，第二变压器120无法从第二母线M2取电为第二负载202供电，即第二变压器160将会停止为第二负载202供电，可通过启动第四电源转换模块150，第一变压器120从第一母线M1获取第一电源R1、第二电源R2或第一电源转换模块110提供的电力，进行处理后传递至第四电源转换模块150，通过第四电源转换模块150进行相位和频率调整后传输至第二负载202，为第二负载202供电，以免出现较长时间的断电，提高供电稳定性。

另外，需要说明的是，对于本实施例的配电系统，初始时，可启动第三电源R3以及第二电源转换模块130，此时，第二电源转换模块130处于运行状态，第三电源R3通过第二电源转换模块130为第二母线M2供电，在需要第四电源R4启动供电的情况下，启动第四电源R4，即第三电源R3和第四电源R4一同运行，第三电源R3和第四电源R4输出的电力一同接入第二电源转换模块130，通过第二电源转换模块130可调节第三电源R3和第四电源R4的功率分配，由第二电源转换模块130承担为第二母线M2供电。此时，第三电源R3和第四电源R4并联投入供电，第二电源转换模块130的输出功率为针对第三电源R3的输出功率调节后的功率与针对第四电源R4的输出功率调节后的功率之和。通过第二电源转换模块130可逐渐提高针对第四电源R4的输出功率的调节后的功率，逐渐降低针对第三电源R3的输出功率的调节后的功率，在针对第三电源R3的输出功率调节为零的情况下，由第四电源R4全部承担第二母线M2电力供给，实现从第三电源R3到第四电源R4供电的切换。后续也可逐渐提高针对第三电源R3的输出功率的调节后的功率，逐渐降低针对第四电源R4的输出功率的调节后的功率，在针对第四电源R4的输出功率调节为零的情况下，由第三电源R3全部承担第二母线M2电力供给，实现从第四电源R4到第三电源R3供电的切换。

如此，即使第三电源R3和第四电源R4中一个电源出现问题导致供电中断，通过启动第二电源转换模块130，即可将电源切换至第三电源R3和第四电源R4中的另一个电源进行供电，可提高电源切换效率。

在一个实施例中，配电系统还包括第五开关K5以及第六开关K6；

第五开关K5的一端连接第三电源R3的输出端，第五开关K5的另一端连接第二母线M2，第六开关K6的一端连接第四电源R4的输出端，第六开关K6的另一端连接第二母线M2。

即在本实施例中，可闭合第五开关K5，第三电源R3可通过闭合的第五开关K5为第二母线M2供电，也可闭合第六开关K6，第四电源R4可通过闭合的第六开关K6为第二母线M2供电。例如，在第三电源R3正常供电，无需第四电源R4启动供电的情况下，第二母线M2电力均由第三电源R3供应，此时，第五开关K5闭合，第六开关K6断开，第二电源转换模块130处于待机/停机状态，第三电源R3通过闭合的第五开关K5为第二母线M2供电。在需要第四电源R4投入供电的情况下，例如，第四电源R4带负载测试或第四电源R4紧急运行等情况下，需要第四电源R4投入供电，第五开关K5仍然维持闭合，第六开关K6维持断开，启动第二电源转换模块130，此时，第二电源转换模块130处于运行状态，第四电源R4设备启动运行，通过第二电源转换模块130可调节第三电源R3和第四电源R4的功率分配，且第二电源转换模块130的输出端向第二母线M2提供的电力的相位和频率与第三电源R3通过闭合的第五开关K5向第二母线M2提供的电力的相位和频率均匹配，如此，确保为第二母线M2供电的安全性。在第二电源转换模块130的输出稳定的情况下，可断开第五开关K5，由第二电源转换模块130承担为第二母线M2供电，此时，第三电源R3和第四电源R4并联投入供电。又例如，在第四电源R4正常供电，无需第三电源R3启动供电的情况下，第二母线M2电力均由第四电源R4供应，此时，第六开关K6闭合，第五开关K5断开，第二电源转换模块130处于待机/停机状态，第四电源R4通过闭合的第六开关K6为第二母线M2供电。在需要第三电源R3投入供电的情况下，第六开关K6仍然维持闭合，第五开关K5维持断开，启动第二电源转换模块130，此时，第二电源转换模块130处于运行状态，第三电源R3设备启动运行，通过第二电源转换模块130可调节第三电源R3和第四电源R4的功率分配，且第二电源转换模块130的输出端向第二母线M2提供的电力的相位和频率与第四电源R4通过闭合的第六开关K6向第二母线M2提供的电力的相位和频率均匹配，如此，确保为第二母线M2供电的安全性。在第二电源转换模块130的输出稳定的情况下，可断开第六开关K6，由第二电源转换模块130承担为第二母线M2供电。此时，第三电源R3和第四电源R4并联投入供电。

在本实施例中，通过设置第五开关K5和第六开关K6，第三电源R3的输出端可通过第五开关K5连接第二母线M2，第四电源R4的输出端可通过第六开关K6连接第二母线M2，即使在第二电源转换模块130未启动工作的情况下，可闭合第五开关K5，第三电源R3可通过闭合的第五开关K5与第二母线M2连通，为第二母线M2供电，或者可闭合第六开关K6，第四电源R4可通过闭合的第六开关K6与第二母线M2连通，为第二母线M2供电，如此，可提高为第二母线M2供电的稳定性。另外，若第三电源R3由于故障或其他因素停止供电，可启动第二电源转换模块130，切换至第四电源R4为第二母线M2供电，或者若第二电源R1由于故障或其他因素停止供电，可启动第二电源转换模块130，切换至第三电源R3为第二母线M2供电，可提高为第二母线M2供电的稳定性以及可提高电源切换效率。

在一个实施例中，配电系统还包括第七开关K7和第八开关K8；

第二电源转换模块130的第一输入端口通过第七开关K7连接第三电源R3的输出端，第二电源转换模块130的第二输入端口通过第八开关K8连接第四电源R4的输出端。

即在本实施例中，在第三电源R3的输出端与第二电源转换模块130的第一输入端口之间设置第七开关K7，在第七开关K7闭合的情况下，第三电源R3的输出端与第二电源转换模块130的第一输入端口连通，第二电源转换模块130的第一输入端口方可接入第三电源R3，在第四电源R4的输出端与第三电源转换模块140的第二输入端口之间设置第八开关K8，在第八开关K8闭合的情况下，第三电源R3的输出端与第二电源转换模块130的第二输入端口连通，第二电源转换模块130的第二输入端口方可接入第四电源R4。如此，在第七开关K7和第八开关K8均闭合的情况下，启动第二电源转换模块130，可一同接入第三电源R3和第四电源R4为第二母线M1供电。

另外，需要说明的是，若配电系统包括第五开关K5和第六开关K6，配电系统通过第五开关K5、第六开关K6、第七开关K7、第八开关K8以及第二电源转换模块130进行工作的原理如下：

例如，在第三电源R3正常供电，无需第四电源R4供电的情况下，此时，第五开关K5闭合，第六开关K6、第七开关K7和第八开关K8均断开，第二电源转换模块130处于待机/停机状态，由第三电源R3通过闭合的第五开关K5为第二母线M2供电。在第三电源R3供电的情况下，若需要第四电源R4供电，可闭合第七开关K7和第八开关K8，并启动第二电源转换模块130，也即是，在这种情况下，第五开关K5闭合、第七开关K7和第八开关K8均闭合，且第二电源转换模块130启动运行，第四电源R4启动运行，如此，第三电源R3不但可通过闭合的第五开关K5为第二母线供电，而且第三电源R3和第四电源R4通过第二电源转换模块130一并投入为第二母线M2供电，需要说明的是，第二电源转换模块130的输出端向第二母线M2提供的电力的相位和频率与第三电源R3通过闭合的第五开关K5向第二母线M2提供的电力的相位和频率均匹配，确保为第二母线M2通电的安全性。在第二电源转换模块130的输出稳定的情况下，可断开第五开关K5，第七开关K7和第八开关K8仍然维持闭合，由第二电源转换模块130承担为第二母线M2供电，此时，第三电源R3和第四电源R4并联投入供电。

另外，第二电源转换模块130可调节第三电源R3和第四电源R4的功率分配，在第七开关K7和第八开关K8闭合的情况下，通过第二电源转换模块130可逐渐提高针对第四电源R4的输出功率的调节后的功率，逐渐降低针对第三电源R3的输出功率的调节后的功率，在针对第三电源R3的输出功率调节为零的情况下，表示第三电源R3为第二母线M2的供电为零，由第四电源R4全部承担第二母线M2的电力供给，实现从第三电源R3到第四电源R4供电的切换。后续也可逐渐提高针对第三电源R3的输出功率的调节后的功率，逐渐降低针对第四电源R4的输出功率的调节后的功率，在针对第四电源R4的输出功率调节为零的情况下，表示第四电源R4为第二母线M2的供电为零，由第三电源R3全部承担第二母线M2的电力供给，实现从第四电源R4到第三电源R3供电的切换。即可通过第二电源转换模块130实现电源的切换，通过设置第七开关K7和第八开关K8，只有在第七开关K7和第八开关K8闭合的情况下，第二电源转换模块130方可调节第三电源R3和第四电源R4的功率分配,可将第三电源R3切换至第四电源R4为第二母线M2供电，或者将第人电源R2切换至第三电源R3为第二母线M2供电，实现电源的切换，可提高电源切换的安全性。

在本实施例中，通过增设第七开关K7和第八开关K8，第三电源R3的输出端通过第七开关K7连接第二电源转换模块130的第一输入端口，第四电源R4输出端通过第八开关K8连接第二电源转换模块130的第二输入端口，在第七开关K7和第八开关K8闭合的情况下，第三电源R3通过第七开关K7接入第二电源转换模块130的第一输入端口，第四电源R4通过第八开关K8接入第二电源转换模块130的第二输入端口，通过第二电源转换模块130为第二母线M2供电，实现第三电源R3和第四电源R4一同投入供电，提高供电稳定性。且通过第七开关K7和第八开关K8的设置，可避免由于误启动第二电源转换模块130同时接入第三电源R3和第四电源R4的情况，提高电路的安全性。

如图3、图4和图5所示，在一个实施例中，第二电源转换模块130包括第一整流器131、第二整流器132和第一逆变器133，第三电源转换模块140包括第三整流器141和第二逆变器142，第四电源转换模块150包括第四整流器151和第三逆变器152；

第一整流器131的输入端连接第一电源R1的输出端，第二整流器132的输入端连接第二电源R2的输出端，第一逆变器133的输入端连接第一整流器131的输出端和第二整流器132的输出端，第一逆变器133的输出端连接第二母线M2；

第三整流器141的一端连接第一母线M1，第三整流器141的另一端连接第二逆变器142的一端，第二逆变器142的另一端连接第二母线M2；

第四整流器151的一端连接第一变压器120的输出端，第四整流器151的另一端连接第三逆变器152的一端，第三逆变器152的另一端连接第二变压器160的输出端。

可以理解，第一整流器131的输入端即为第一电源转换模块110的第一输入端口，第二整流器132的输入端即为第一电源转换模块110的第二输入端口，第一逆变器133的输出端即为第一电源转换模块110的输出端口。

第二电源转换模块130在调节第三电源R3和第四电源R4的功率分配的过程中，通过调整第一整流器131和第二整流器132的输出，例如，从第三电源R3切换至第四电源R4的过程中可逐渐提高第二整流器132的输出功率，逐渐降低第一整流器131的输出功率，第一整流器131的输出和第二整流器132的输出汇聚至第一逆变器133，通过第一逆变器133对第一整流器131的输出与第二整流器132的输出之和转换为交流后输出至第二母线M2，直到第一整流器131的输出功率为零，由第二整流器132为第一逆变器133提供输入，如此，可实现由第四电源R4为第二母线M2供电，实现切换。反之亦然，从第四电源R4切换至第三电源R3的过程中可逐渐提高第一整流器131的输出功率，逐渐降低第二整流器132的输出功率，通过第一逆变器133对第一整流器131的输出和第二整流器132的输出之和转换为交流后输出至第二母线M2，直到第二整流器132的输出功率为零，由第一整流器131为第一逆变器133提供输入，如此，可实现由第三电源R3为第二母线M2供电，实现切换。

另外，第三整流器141的一端连接第一母线M1，第三整流器141的另一端连接第二逆变器142的一端，第二逆变器142的另一端连接第二母线M2，在第一电源R1和第三电源R3中一个电源出现故障终端供电的情况下，可启动第三电源转换模块140工作，通过第三电源转换模块140将其中另一个电源一侧的母线的电力通过第三电源转换模块140进行相位和频率调整后传递至出现故障的电源一侧的母线，为其供电，避免较长时间断电影响供电的稳定性。也可以启动第四电源转换模块150，通过第四电源转换模块150将其中另一个电源一侧的变压器的输出端的电力通过第四电源转换模块150进行相位和频率调整后传递至出现故障的电源一侧的变压器的输出端，为对应的负载供电。

在本实施例中，第三电源R3的输出端连接第二电源转换模块130的第一输入端口，第四电源R4的输出端连接第二电源转换模块130的第二输入端口，第二电源转换模块130的输出端口连接第二母线M2，如此，第三电源R3和第四电源R4可通过第二电源转换模块130一同接入第二母线M2，为第二母线M2提供电力，第二变压器160通过从第二母线M2取电，进行处理后为第二负载202供电。即在本实施例中，第三电源R3和第四电源R4是通过第二电源转换模块130连接第二母线M2，通过启动第二电源转换模块130，第二电源转换模块130中的第一整流器131对第三电源R3的输出进行整流后输入第一逆变器133，第二电源转换模块130中的第二整流器132对第四电源R4的输出进行整流后输入第一逆变器133，第一逆变器133对第一整流器131的输出与第二整流器132的输出之和进行转换后输出至第二母线M2，第三电源R3和第四电源R4即可通过第二电源转换模块130一同投入为第二母线M2供电，可提高供电的稳定性。

如图2所示，在一个实施例中，第二变压器160的数量为N个，第一变压器120的数量为N个，第四电源转换模块150的数量为N，N为大于1的整数；

任一第一变压器120的输出端通过一个第四电源转换模块150与一个第二变压器160的输出端连接，其中，每个第一变压器120的输出端通过不同的第四电源转换模块150连接不同的第二变压器160。

即可以有N个第一变压器120从第一母线M1取电为对应的负载供电，可以有N个第二变压器160从第二母线M2取电为对应的负载供电，第一变压器120、第四电源转换模块150和第二变压器160一一对应。且每个第一变压器120连接的第一负载201可以不同，每个第二变压器160连接的第二负载202可以不同，通过N个第一变压器120可以为多个负载供电，通过N个第二变压器160为多个负载供电。通过在每个第一变压器120和对应的第二变压器160之间设置一个第四电源转换模块150，即使第一电源R1和第三电源R3中一个电源出现故障，也可通过第四电源转换模块150将其中正常供电的另一个电源的电力进行调整后传递至出现故障的电源一侧的变压器的输出端，通过该变压器的输出端为其对应的负载供电，提高供电稳定性。

在一个实施例中，配电系统还包括控制器，控制器的第一输出端与第三电源转换模块140的控制端连接，控制器的第二输出端与第四电源转换模块150的控制端连接，控制器的第三输出端与第二电源转换模块130的控制端连接；

控制器用于在检测到目标电源中断或超负荷运行的情况下，控制目标电源转换模块启动，且控制目标电源转换模块的功率从第一目标端向第二目标端流动；以及控制器用于控制第二电源转换模块130的输出功率中第三电源R3和第四电源R4的输出功率比例；

其中，目标电源为第一电源R1或第三电源R3，目标电源转换模块为第三电源转换模块140或第四电源转换模块150，第一目标端为目标电源转换模块连接第一目标母线的一端或连接第一目标变压器的输出端的一端，第一目标母线为第一母线M1和第二母线M2中连接候选电源的输出端的母线，第一目标变压器为第一变压器120和第二变压器160中输入端连接第一目标母线的变压器，候选电源为第一电源R1和第三电源R3中除目标电源外的电源，第二目标端为目标电源转换模块连接第二目标母线的一端或连接第二目标变压器的输出端的一端，第二目标母线为第一母线M1和第二母线M2中除第一目标母线外的母线，第二目标变压器为第一变压器120和第二变压器160中除第一目标变压器外的变压器。

即在本实施例中，可实时检测第一电源R1和第三电源R3的运行状态，并收集第一电源R1和第三电源R3上口电站负载情况，在其中一路电源超负荷运行情况下，第三电源转换模块140或第四电源转换模块150启动工作，由健康电源侧承担至少部分负载供给。或者在其中一路突然中断的情况下，控制器可瞬间检测到故障，控制器确定功率流动方向(从健康电源侧流行故障电源侧)，目标电源转换模块会捕捉故障电源的频率、相位与幅值等参数，将健康电源(第一电源R1和第三电源R3中除目标电源外的电源)转换为具备故障电源特性的电能，保障设备级无电能波动、实现微秒级电源转换，提高供电的稳定性。例如，目标电源为第一电源R1，目标电源转换模块为第三电源转换模块，候选电源为第三电源R3，则第一目标母线为第二母线，第一目标端为第三电源转换模块连接第二母线的一端。又例如，目标电源为第一电源R1，目标电源转换模块为第四电源转换模块，候选电源为第三电源R3，则第一目标变压器为第二变压器，第一目标端为连接第二变压器的输出端的一端。另外，因为上述电源转换模块可以灵活控制功率流动，针对第二电源R2或第四电源R4带数据中心全部负载的测试，本申请能够在保障第一电源R1或第三电源R3供应热备用的情况下，进行第二电源R2或第四电源R4带载测试。

另外，控制器还可用于控制第二电源转换模块130的输出功率中第三电源R3和第四电源R4的输出功率比例，即实现第二电源转换模块130调节第三电源R3和第四电源R4的功率分配。例如，第二电源转换模块130的输出功率为X千瓦，可控制第三电源R3和第四电源R4的输出功率比例为1:1，则第二电源转换模块130的输出功率包括第三电源R3对应的X/2千瓦和第四电源R4对应的X/2千瓦，若控制第三电源R3和第四电源R4的输出功率比例为2:1，则第二电源转换模块130的输出功率包括第三电源R3对应的2X/3千瓦和第四电源R4对应的X/3千瓦。如此，通过控制器可控制第二电源转换模块130的输出功率中第三电源R3和第四电源R4的输出功率比例，从而可实现第三电源R3和第四电源R4的功率调度的灵活性。

如图6所示，在一个实施例中，第一电源转换模块110包括第五整流器111、第六整流器112和第四逆变器113；

第五整流器111的输入端连接第一电源R1的输出端，第六整流器112的输入端连接第二电源R2的输出端，第四逆变器113的输入端连接第五整流器111的输出端和第六整流器112的输出端，第四逆变器113的输出端连接第一母线M1。

可以理解，第五整流器111的输入端即为第一电源转换模块110的第一输入端口，第六整流器112的输入端即为第一电源转换模块110的第二输入端口，第四逆变器113的输出端即为第一电源转换模块110的输出端口。

第一电源转换模块110在调节第一电源R1和第二电源R2的功率分配的过程中，通过调整第五整流器111和第六整流器112的输出，例如，从第一电源R1切换至第二电源R2的过程中可逐渐提高第六整流器112的输出功率，逐渐降低第五整流器111的输出功率，第五整流器111的输出和第六整流器112的输出汇聚至第四逆变器113，通过第四逆变器113对第五整流器111的输出与第六整流器112的输出之和转换为交流后输出至第一母线M1，直到第五整流器111的输出功率为零，由第六整流器112为第四逆变器113提供输入，如此，可实现由第二电源R2为第一母线M1供电，实现切换。反之亦然，从第二电源R2切换至第一电源R1的过程中可逐渐提高第五整流器111的输出功率，逐渐降低第六整流器112的输出功率，通过第四逆变器113对第五整流器111的输出和第六整流器112的输出之和转换为交流后输出至第一母线M1，直到第六整流器112的输出功率为零，由第五整流器111为第四逆变器113提供输入，如此，可实现由第一电源R1为第一母线M1供电，实现切换。

在本实施例中，第一电源R1的输出端连接第一电源转换模块110的第一输入端口，第二电源R2的输出端连接第一电源转换模块110的第二输入端口，第一电源转换模块110的输出端口连接第一母线M1，如此，第一电源R1和第二电源R2可通过第一电源转换模块110一同接入第一母线M1，为第一母线M1提供电力，第一变压器120通过从第一母线M1取电，进行处理后为第一负载201供电。即在本实施例中，第一电源R1和第二电源R2是通过第二电源转模块130连接第一母线M1，通过启动第一电源转换模块110，第一电源转换模块110中的第五整流器111对第一电源R1的输出进行整流后输入第四逆变器113，第一电源转换模块110中的第六整流器112对第二电源R2的输出进行整流后输入第四逆变器113，第四逆变器113对第五整流器111的输出和第六整流器112的输出之和进行转换后输出至第一母线M1，第一电源R1和第二电源R2即可通过第一电源转换模块110一同投入为第一母线M1供电，可提高供电的稳定性。

在一个实施例中，配电系统还包括控制器，控制器的第四输出端与第一电源转换模块110的控制端连接；

控制器用于控制第一电源转换模块110的输出功率中第一电源R1和第二电源R2的输出功率比例。

即控制器还可用于控制第一电源转换模块110的输出功率中第一电源R1和第二电源R2的输出功率比例，即实现第一电源转换模块110调节第一电源R1和第二电源R2的功率分配。例如，第一电源转换模块110的输出功率为Y千瓦，可控制第一电源R1和第二电源R2的输出功率比例为1:1，则第一电源转换模块110的输出功率包括第一电源R1对应的Y/2千瓦和第二电源R2对应的Y/2千瓦，若控制第一电源R1和第二电源R2的输出功率比例为2:1，则第一电源转换模块110的输出功率包括第一电源R1对应的2Y/3千瓦和第二电源R2对应的Y/3千瓦。如此，通过控制器可控制第一电源转换模块110的输出功率中第一电源R1和第二电源R2的输出功率比例，从而可实现第一电源R1和第二电源R2的功率调度的灵活性。

在一个实施例中，第一电源R1、第二电源R2以及第一电源转换模块110均处于热备用状态。

第一电源R1、第二电源R2以及第一电源转换模块110均处于热备用状态，表示其均已具备运行条件，根据实际需要，可及时转换为运行状态，提高投入运行的效率，且电源间的停顿转换都是微秒级动作，即使负载是单电源供给设备，电源切换也不会影响设备正常运行。另外，作为一个示例，第二电源转换模块130、第三电源转换模块140和第四电源转换模块150也均处于热备用状态。

在本申请实施例的配电系统中，无论是三端口电源模块(例如，第一电源转换模块110、第二电源转换模块130)还是两端口电源模块(第三电源转换模块140、第四电源转换模块150)，均可以主动进行潮流控制，控制各个电源输出功率大小。各类电源协调控制，遇突发故障时，提高数据中心配电系统的抗干扰能力，正常运维时，提高数据中心运维测试效力。以柴发电源带载测试为例：市电电源和柴发电源全部接入数据中心，电源转换模块调节，使得柴发电源供电功率缓慢提高，逐步测试柴发电源带载能力，直到柴发电源承担全部数据中心负荷，并且此时，市电电源不退出配电系统，以防柴发电源出现意外故障，达到柴发电源带载测试的目的。

上述具体实施方式，并不构成对本申请保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本申请的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请保护范围之内。

Claims (10)

1.一种配电系统，包括：第一电源转换模块以及第一变压器；

所述第一电源转换模块的第一输入端口连接第一电源的输出端，所述第一电源转换模块的第二输入端口连接第二电源的输出端，所述第一电源转换模块的输出端口连接第一母线；

所述第一变压器的输入端连接所述第一母线，所述第一变压器的输出端连接第一负载；

其中，所述配电系统还包括第二电源转换模块、第三电源转换模块、第四电源转换模块以及第二变压器；

所述第二电源转换模块的第一输入端口连接第三电源的输出端，所述第二电源转换模块的第二输入端口连接第四电源的输出端，所述第二电源转换模块的输出端口连接第二母线；

所述第二变压器的输入端连接所述第二母线，所述第一母线通过所述第三电源转换模块与所述第二母线连接，所述第二变压器的输出端连接第二负载，且所述第一变压器的输出端通过所述第四电源转换模块与所述第二变压器的输出端连接；

其中，所述配电系统还包括控制器，所述控制器的第一输出端与所述第三电源转换模块的控制端连接，所述控制器的第二输出端与所述第四电源转换模块的控制端连接，所述控制器的第三输出端与所述第二电源转换模块的控制端连接；

所述控制器用于在检测到目标电源中断或超负荷运行的情况下，控制目标电源转换模块启动，且控制所述目标电源转换模块的功率从第一目标端向第二目标端流动；以及所述控制器用于控制所述第二电源转换模块的输出功率中所述第三电源和所述第四电源的输出功率比例；

其中，所述目标电源为所述第一电源或所述第三电源，所述目标电源转换模块为所述第三电源转换模块或所述第四电源转换模块，所述第一目标端为所述目标电源转换模块连接第一目标母线的一端或连接第一目标变压器的输出端的一端，所述第一目标母线为所述第一母线和所述第二母线中连接候选电源的输出端的母线，所述第一目标变压器为所述第一变压器和所述第二变压器中输入端连接所述第一目标母线的变压器，所述候选电源为所述第一电源和所述第三电源中除所述目标电源外的电源，所述第二目标端为所述目标电源转换模块连接第二目标母线的一端或连接第二目标变压器的输出端的一端，所述第二目标母线为所述第一母线和所述第二母线中除所述第一目标母线外的母线，所述第二目标变压器为所述第一变压器和所述第二变压器中除所述第一目标变压器外的变压器。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，还包括：第一开关和第二开关；

所述第一开关的一端连接所述第一电源的输出端，所述第一开关的另一端连接所述第一母线，所述第二开关的一端连接第二电源的输出端，所述第二开关的另一端连接所述第一母线。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，还包括第三开关和第四开关；

所述第一电源转换模块的第一输入端口通过所述第三开关连接所述第一电源的输出端，所述第一电源转换模块的第二输入端口通过所述第四开关连接所述第二电源的输出端。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，还包括第五开关和第六开关；

所述第五开关的一端连接所述第三电源的输出端，所述第五开关的另一端连接所述第二母线，所述第六开关的一端连接所述第四电源的输出端，所述第六开关的另一端连接所述第二母线。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，还包括第七开关和第八开关；

所述第二电源转换模块的第一输入端口通过所述第七开关连接所述第三电源的输出端，所述第二电源转换模块的第二输入端口通过所述第八开关连接所述第四电源的输出端。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第二电源转换模块包括第一整流器、第二整流器和第一逆变器，所述第三电源转换模块包括第三整流器和第二逆变器，所述第四电源转换模块包括第四整流器和第三逆变器；

所述第一整流器的输入端连接所述第一电源的输出端，所述第二整流器的输入端连接所述第二电源的输出端，所述第一逆变器的输入端连接所述第一整流器的输出端和所述第二整流器的输出端，所述第一逆变器的输出端连接所述第二母线；

所述第三整流器的一端连接所述第一母线，所述第三整流器的另一端连接所述第二逆变器的一端，所述第二逆变器的另一端连接所述第二母线；

所述第四整流器的一端连接所述第一变压器的输出端，所述第四整流器的另一端连接所述第三逆变器的一端，所述第三逆变器的另一端连接所述第二变压器的输出端。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第二变压器的数量为N个，所述第一变压器的数量为N个，所述第四电源转换模块的数量为N，N为大于1的整数；

任一第一变压器的输出端通过一个第四电源转换模块与一个第二变压器的输出端连接，其中，每个第一变压器的输出端通过不同的第四电源转换模块连接不同的第二变压器。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一电源转换模块包括第五整流器、第六整流器和第四逆变器；

所述第五整流器的输入端连接所述第一电源的输出端，所述第六整流器的输入端连接所述第二电源的输出端，所述第四逆变器的输入端连接所述第五整流器的输出端和所述第六整流器的输出端，所述第四逆变器的输出端连接所述第一母线。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，还包括控制器，所述控制器的第四输出端与所述第一电源转换模块的控制端连接；

所述控制器用于控制所述第一电源转换模块的输出功率中所述第一电源和所述第二电源的输出功率比例。

10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一电源、所述第二电源以及所述第一电源转换模块均处于热备用状态。

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