CN113348605A - 用于捕集器不间断电力供应系统的静态转换开关负载转换的技术 - Google Patents

用于捕集器不间断电力供应系统的静态转换开关负载转换的技术 Download PDF

Info

Publication number
CN113348605A
CN113348605A CN202080011149.3A CN202080011149A CN113348605A CN 113348605 A CN113348605 A CN 113348605A CN 202080011149 A CN202080011149 A CN 202080011149A CN 113348605 A CN113348605 A CN 113348605A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sts
stss
ups
real
trap
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202080011149.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113348605B (zh
Inventor
A·乌德里里
C·贝尔卡斯特罗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Schweiz AG
Original Assignee
ABB Schweiz AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABB Schweiz AG filed Critical ABB Schweiz AG
Publication of CN113348605A publication Critical patent/CN113348605A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113348605B publication Critical patent/CN113348605B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/068Electronic means for switching from one power supply to another power supply, e.g. to avoid parallel connection
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H02J3/466Scheduling the operation of the generators, e.g. connecting or disconnecting generators to meet a given demand
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/263Arrangements for using multiple switchable power supplies, e.g. battery and AC
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/30Means for acting in the event of power-supply failure or interruption, e.g. power-supply fluctuations
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y02B70/3225Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20End-user application control systems
    • Y04S20/222Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20End-user application control systems
    • Y04S20/248UPS systems or standby or emergency generators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)

Abstract

本发明公开用于通过静态转换开关(STS)将负载转换到捕集器不间断电力供应器(UPS)的技术。在说明性实施例中,捕集器UPS系统中的每一STS监测所述捕集器UPS的可用电力。所述STS响应于相关联UPS的电力故障事件而确定供应到连接到所述STS的负载的实时电力是否超过所述捕集器UPS的所述可用电力及所述STS是否具有高于所述系统中的每一其它STS的优先级。所述STS响应于确定供应到所述负载的所述实时电力未超过所述捕集器UPS的所述可用电力且所述STS具有高于所述系统中的每一其它STS的优先级而将所述负载从所述相关联UPS转换到所述捕集器UPS。

Description

用于捕集器不间断电力供应系统的静态转换开关负载转换的 技术
相关申请案的交叉参考
本申请案主张2019年1月28日申请的第16/258,825号美国专利申请案的权益及优先权,所述美国专利申请案的全部公开内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本公开大体上涉及捕集器不间断电力供应系统,且更特定来说,涉及用于捕集器不间断电力供应系统的静态转换开关负载转换的技术。
背景技术
不间断电力供应器(UPS)在电力故障事件期间(例如当输入电源发生故障时)将应急电力提供到负载。电力系统可包含用于确保电力被连续供应到一或多个临界负载的UPS。事实上,UPS可经部署于各种应用中,例如经部署于公用变电站、工业厂房、数据中心、船舶系统及类似物中。
此外,UPS系统的一些配置提供冗余,使得如果一个UPS发生故障,那么另一UPS可在其位置提供应急电力。一种实例配置是捕集器UPS系统。捕集器UPS系统是一种分布式冗余配置,其中指定UPS经连接到电力系统以在另一UPS发生故障的情况下从所述另一UPS“捕集”负载。为此,捕集器UPS系统提供一或多个静态转换开关(STS)。当给定UPS发生故障时,相关联STS将负载从那个UPS转换到捕集器UPS。有利地,捕集器UPS系统比提供冗余(例如N+1UPS配置)的其它UPS方法相对廉价一些。
然而,捕集器UPS系统的一个问题涉及其中多个STS可潜在地使捕集器UPS过载(例如,在多个UPS中发生故障的情况下)的例子。解决此问题的当前方法包含实施可编程逻辑控制器,其允许手动锁定给定STS以防止STS转换负载。然而,此方法可能难以在不同故障模式中维持。
发明内容
本文中呈现的一个实施例公开一种系统。所述系统包含:多个不间断电力供应器(UPS);捕集器UPS;及多个静态转换开关(STS),其中每一STS与相关联UPS且与所述捕集器UPS连接。每一STS包含控制单元。所述控制单元通常用于监测所述捕集器UPS的可用电力。每一STS中的所述控制单元通常还用于响应于所述相关联UPS的电力故障事件而确定供应到连接到所述STS的负载的实时电力是否超过所述捕集器UPS的可用电力及所述STS是否具有高于每一其它STS的优先级。所述控制单元通常还用于响应于确定供应到所述负载的所述实时电力未超过所述捕集器UPS的所述可用电力且所述STS具有高于每一其它STS的优先级而将所述负载从所述相关联UPS转换到所述捕集器UPS。
本文中呈现的另一实施例公开一种方法。所述方法通常包含经由多个静态转换开关(STS)的STS监测捕集器不间断电力供应器(UPS)的可用电力,其中每一STS与多个UPS中的相关联者且与所述捕集器UPS连接。所述方法通常还包含作为响应确定所述相关联UPS的电力故障事件:(i)供应到连接到所述STS的负载的实时电力是否超过所述捕集器UPS的所述可用电力;及(ii)所述STS是否优具有高于所述多个STS中的每一其它STS的优先级。所述方法通常还包含响应于确定(i)供应到所述负载的所述实时电力未超过所述捕集器UPS的所述可用电力及(ii)所述STS具有高于所述多个STS中的每一其它STS的优先级而将所述负载从所述相关联UPS转换到所述捕集器UPS。
附图说明
本文中描述的概念通过实例且并非通过限制在附图中说明。为了说明的简单及清楚起见,图式中说明的元件不一定是按比例绘制。在认为合适的情况下,在图中重复了参考标记以指示对应或类似元件。
图1是提供捕集器不间断电力供应(UPS)架构的系统的至少一个实施例的简化框图;
图2是图1的静态转换开关(STS)中的一者的至少一个实施例的简化框图;
图3是可由图1的每一STS维持的资源电力表的至少一个实施例的简化概念图;
图4是用于通过图1的STS中的一者转换负载的方法的至少一个实施例的简化流程图;及
图5是用于确定STS相对于图1的每一其它STS的优先级的至少一个实施例的简化流程图。
具体实施方式
虽然本公开的概念易受各种修改及替代形式影响,但其特定实施例已在图中通过实例展示且将在本文中进行详细描述。然而,应理解,不希望将本公开的概念限于公开的特定形式,恰恰相反,希望涵盖与本公开及所附权利要求书一致的所有修改、等效物及替代例。
说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“说明性实施例”等的引用指示所描述的实施例可包含特定特征、结构或特性,但每个实施例可一定或可不一定包含那个特定特征、结构或特性。此外,此类短语不一定指代同一实施例。此外,当特定特征、结构或特性是关于实施例进行描述时,提出所属领域的技术人员知晓结合无论是否明确描述的其它实施例实行此特征、结构或特性。另外,应了解,包含于呈“至少一个A、B及C”的形式的列表中的项可意味着(A);(B);(C):(A及B);(B及C);(A及C);或(A、B及C)。类似地,以“A、B及C中的至少一者”的形式列出的项可意味着(A);(B);(C):(A及B);(B及C);(A或C);或(A、B及C)。
在一些情况中,所公开的实施例可经实施于硬件、固件、软件或其任何组合中。所公开的实施例还可经实施为由一或多个暂时性或非暂时性机器可读(例如计算机可读)存储媒体载送或存储在其上的指令,所述指令可由一或多个处理器读取及执行。机器可读存储媒体可经体现为用于存储或传输呈可由机器(例如易失性或非易失性存储器、媒体光盘或其它媒体装置)读取的形式的信息的任何存储装置、机构或其它物理结构。
在图中,可以特定布置及/或顺序展示一些结构或方法特征。然而,应了解,此类特定布置及/或顺序可能不是必需的。确切来说,在一些实施例中,可按与说明性图中展示的不同的方式及/或顺序来布置此类特征。另外,在特定图中包含结构或方法特征并不意在暗示此特征在所有实施例中都是需要的,且在一些实施例中,可以不包含此特征或此特征可与其它特征组合。
本文中呈现的实施例公开用于通过静态转换开关(STS)将负载从给定不间断电力供应器(UPS)转换到捕集器(UPS)以防止其中由多个STS转换的负载使捕集器UPS过载的情况。如本文中进一步描述,每一STS经由通信链路与另一者连接且经由通信链路实时广播与STS相关联的实时电力数据。在于与给定UPS耦合的UPS中发生电力故障事件的情况下,STS基于其它STS的实时电力数据及捕集器UPS的可用电力评估各个特性以确定是否将负载转换到捕集器UPS。特性可包含STS相对于其它STS的优先级(例如,供应到STS的实时电力是否大于供应到其它STS的实时电力)。有利地,本文中公开的实施例允许经配置用于捕集器UPS架构的电力系统保存并最大化转换到捕集器UPS的电力量而在不会致使捕集器UPS过载。实施例公开一种可由安装者或用户相对容易地配置的自动方法。
现在参考图1,用于将负载转换到捕集器不间断电力供应器的系统100包含UPS 1到N 102、捕集器UPS 104及一或多个STS 1到N 106。说明性系统100可代表捕集器UPS架构,例如数据中心电力系统架构,其中捕集器UPS馈送主要UPS系统的内部自动旁通。当然,本文中公开的系统100可适于各种设置,例如工业厂房、公用变电站、高安全性系统、电信中心等等。系统100可包含额外、更少或替代组件,包含本文中在其它地方描述的组件。在正常操作下,一或多个公共设施可用作电压源且将交流(AC)电力提供到一或多个负载。
UPS 1到N 102及捕集器UPS 104可经体现为能够响应于电力故障事件(例如掉电、过电压、过电流、电力质量下降及类似物)而将应急电力供应到给定负载的任何类型的UPS或其它装置。在源发生故障的情况下,给定UPS 102可使用能量存储系统(例如具有转换器的电池、飞轮等)来维持到负载的电力流。此外,如果给定UPS 102发生故障,那么经由捕集器UPS 104向负载馈送电力。在一些实施例中,每一UPS 1到N 102可将辅助电力提供到给定负载以维持连续且预定的电力质量。此外,通过在系统100中包含多个UPS 1到N 102,UPS 1到N提供冗余电源。
STS 1到N 106可经体现为能够在两个独立的电源之间转换电负载的任何类型的STS或其它装置。说明性地,每一STS 1到N 106与相关联UPS 1到N 102及捕集器UPS 104连接。特定来说,UPS 1到N 102在主电源线107处与UPS 1到N 102连接,且捕集器UPS 104在备用电源线108处与STS 1到N 106连接。在系统100正常操作期间(例如,在没有发生电力故障事件的情况下),STS 1到N 106在线107处是断开的。在相关联UPS 102发生电力故障事件期间,对应STS 1到N 106在线107处是闭合的且在线108处是断开的。系统100中的每一STS 1到N 106彼此可具有相同的电力容差。
如所述,在UPS 102中发生电力故障事件的情况下,经由捕集器UPS 104向负载馈送电力。为此,给定STS 1到N 106经耦合于相关联UPS 102与捕集器UPS 104之间,从而使STS 106能够执行负载从相关联UPS 102到捕集器UPS 104的瞬时开关操作。使用STS 1到N106实现对检测到的电力故障事件的相对较快的反应时间(例如,与断路器及其它切换装置相比)。
捕集器UPS 104具有可适应来自STS 106中的一或多者的负载的可用电力。然而,问题是如果多个STS 106将负载转换到捕集器UPS 104那么捕集器UPS 104可潜在地被过载。如本文中进一步描述,每一STS 1到N 106可包含用于迫使将被转换到捕集器UPS 104的负载避免捕集器UPS 104的过载的控制逻辑。
现在参考图2,图1的每一STS 106可包含处理器202、存储器206、I/O子系统210、通信电路系统212及一或多个数据存储装置216。当然,在其它实施例中,STS 106可包含其它或额外组件,例如通常发现于STS中的组件(例如断路器系统、整流器、可编程逻辑控制器、电流传感器、电压传感器、网络端口及类似物)。另外,在一些实施例中,说明性组件中的一或多者可经并入于另一组件中或以其它方式形成另一组件的一部分。举例来说,在一些实施例中,存储器206或其部分可经并入于处理器202中。
处理器202可经体现为能够执行本文中描述的功能的任何类型的处理器。举例来说,处理器202可经体现为单核或多核处理器、单插槽或多插槽处理器、数字信号处理器、微控制器或其它处理器或处理/控制电路。类似地,存储器206可经体现为任何类型的易失性或非易失性存储器或能够执行本文中描述的功能的数据存储装置。在操作中,存储器206可存储在STS 106操作期间使用的各种数据,例如逻辑及驱动程序。
如本文中进一步描述,存储器206可存储用于维持系统100中的STS 106的实时电力值的数据表。存储器206经由I/O子系统210通信地耦合到处理器202,I/O子系统210可经体现为促进与处理器202、存储器206及静态转换开关的其它组件进行输入/输出操作的电路系统及/或组件。举例来说,I/O子系统210可经体现为或以其它方式包含存储器控制器集线器、输入/输出控制集线器、固件装置、通信链路(即点到点链路、总线链路、线、缆线、光导、印刷电路板迹线等)及/或用以促进输入/输出操作的其它组件及子系统。在一些实施例中,I/O子系统210可形成芯片上系统(SoC)的一部分且可与处理器202、存储器206及STS106的其它组件一起并入在单个集成电路芯片上。
说明性地,处理器202包含控制单元204,其可经体现为任何装置、软件、电路系统或其组合,控制单元204能够执行本文中描述的功能,包含监测捕集器UPS 104的可用电力、检测电力故障事件、确定供应到连接到STS 106的负载的实时电力是否超过捕集器UPS 104的可用电力、确定STS 106是否具有高于每一其它STS 106的优先级及将负载从相关联UPS102转换到捕集器UPS 104。控制单元203还可包含用于检测电源之间(例如,相关联UPS 102与捕集器104之间)的电力故障事件及切换的额外控制及计量逻辑。
通信电路系统212可经体现为能够实现STS 106与系统100中的其它STS 106以及其它联网装置之间的通信的任何通信电路、装置或其集合。为此,通信电路系统212可经配置以使用任一或多种通信技术及相关联协议(例如以太网、蓝牙
Figure BDA0003182628080000051
WiMAX等)以实行此通信,包含有线及/或无线通信技术及相关联协议。
通信电路系统212还可包含网络接口控制器(NIC)214。NIC 214可经体现为一或多个内插板、子卡、网络接口卡、控制器芯片、芯片组或可由STS 106用来与另一STS 106连接的其它装置。在一些实施例中,NIC 214可经体现为包含一或多个处理器的芯片上系统(SoC)的部分或包含在还含有一或多个处理器的多芯片封装上。
数据存储装置216可经体现为经配置用于数据的短期或长期存储的任何类型的一或多个装置。举例来说,数据存储装置216可包含任一或多个存储器装置及电路、存储器卡、硬盘驱动、固态驱动或其它数据存储装置。在实施例中,数据存储装置216可存储维持由其它STS 106供应的实时电力值的表。
另外,如展示,STS 106可经由通信链路220与系统100中的其它STS 106通信地耦合。通信链路220可经体现为使给定STS 106能够广播关于STS 106的内部特性的数据及其它信息的任何链路,例如提供数字信号处理(DSP)或多控制器单元(MCU)通信技术的一线两端链路。
经由通信链路220的另一通信使每一STS 106能建立用于识别供应到系统100中的每一STS 106的实时电力值的相对同步的表。现在参考图3,展示一种实例资源电力表(RPT)300。每一STS 106可产生RPT 300并在内部维持RPT 300,例如作为表维持在存储器206或数据存储装置216中。RPT 300可经体现为可存储与系统100中的每一STS106相关联的数据的任何表结构(例如数据库结构、键-值存储等)。
举例来说,说明性地,RPT 300可存储与供应到给定STS 106的负载相关联的实时电力值。RPT 300可具有N-1个行,其中每一行与给定STS 106相关联。例如,RPT 300提供用于与给定STS 106相关联的单元标识符的一列及用于被供应到那个STS 106的实时电力值的一列。
在实施例中,为了更新并维持表,每一STS 106可周期性地测量由相关联UPS 102供应到下游电力分配单元(PDU)的其实时电力。STS 106还周期性地将实时电力值广播到每一其它STS 106。举例来说,为此,STS 106可产生包含有效负载中的实时电力值的分组。分组有效负载还可包含额外信息,例如与STS 106相关联的单元标识符。当然,STS 106的识别信息还可经提供于分组的标头中。分组一旦产生,STS 106就可经由通信链路220将分组传输到每一STS 106。在一些实施例中,分组可经由其中未对特定STS106进行寻址的广播技术进行传输,而是被每一STS 106接收。另外,STS 106还可轮询其它STS 106的实时电力值。举例来说,STS 106可这样来广播指示对此类值的请求的信号。
在给定STS 106从另一STS 106接收分组的情况下,STS 106可针对与那个另一STS106相关联的实时电力值对分组进行评估。更特定来说,STS 106可评估分组标头或有效负载以识别STS 106的信息。STS 106还评估分组有效负载以确定实时电力值。一旦被确定,STS 106就可用接收到的对应STS 106的值来更新RPT 300。
现在参考图4,每一STS 106在操作时可执行用于将负载从相关联UPS 102转换到捕集器UPS 104的方法400。如展示,方法以框402开始,其中STS 106监测捕集器UPS104的可用电力及供应到连接到每一其它STS 106的负载的实时电力。如所述,捕集器UPS 104的可用电力最初可被提供为STS 106启动时的预定义内部值。另外,内部值可由STS 106更新(例如,在电力故障事件之后)或响应于从另一STS 106广播的经更新值而更新。如进一步陈述,STS 106可轮询每一其它STS 106以获得实时电力值。在框404中,STS 106可依据监测到的实时电力值更新内部RPT。
在框406中,STS 106可确定在与STS 106相关联的UPS 102中是否检测到电力故障事件。电力故障事件的实例包含UPS 102在源故障、掉电、过电压、过电流及电力质量降低(例如,电力的功率因子降低)的事件中没有响应。如果电力故障尚未发生,那么方法400返回到框402,其中STS 106继续监测捕集器UPS 104的可用电力及每一STS104的实时电力值。
否则,在电力故障事件的情况下,接着,在框408中,STS 106部分基于RPT确定STS106相对于每一其它STS 106的优先级。举例来说,优先级可为用户定义的或以其它方式与STS 106是否是STS 106的最高电力消耗者相关。关于图5进一步描述优先级确定过程。
在框410中,STS 106确定是否具有高于每一其它STS 106的优先级。如果没有,那么方法400结束。在此情况中,STS 106可等待具有较高优先级的STS 106将相关联负载转换到捕集器UPS 104。如果STS 106具有最高优先级,那么在框412中,STS 106确定由STS 106供应到负载的实时电力是否超过捕集器UPS 104的可用电力。这样做确保STS 106可最大化转换到捕集器UPS 104的负载量而不会导致过载及潜在地导致负载降低。为此,STS 106可评估STS 106内部的指示捕集器UPS 104的可用电力的值。
如果由STS 106供应到负载的实时电力超过捕集器UPS 104的可用电力(例如,捕集器UPS 104已使用所提供的可用电力),那么方法400结束。在此情况中,为了避免过载情况,STS 106可等待对指示捕集器UPS 104的可用电力的内部值的更新,使得可用电力大于或等于STS 106的实时电力。
在框414中,STS 106经由电力线108将负载从相关联UPS 102转换到捕集器UPS104。此外,在框416中,STS 106更新指示捕集器UPS 104的可用电力的内部值及供应到STS 106的实时电力值。更特定来说,STS 106中的数字信号处理器可从与捕集器UPS104的可用电力相关联的内部值减去实时电力值。STS 106此后可用向其它STS 106指示STS 106已经低于捕集器UPS 104的电力的值来复位实时电力值,这借此使其它STS106能够获得对捕集器UPS 104的可用电力的优先级且在需要的情况下转换。举例来说,可使用值-1(或一些其它任意值或旗标)。在框418中,STS 106可经由通信链路220将经更新值广播到每一其它STS 106。为此,STS 106可产生将值包含在有效负载中的一或多个分组来进行传输。
如所述,STS 106可在电力故障事件中确定相对于其它STS 106的优先级。现在参考图5,展示用于确定此优先级的方法500。如展示,方法500以框502开始,其中STS106评估内部配置以确定STS 106是否具有用户定义的优先级。如果有,那么在框504中,STS 106建立高于每一其它STS 106的优先级。
否则,在框506中,接着,STS 106可确定STS 106是否是相对于每一其它STS 106的最高电力消耗者。更特定来说,STS 106可评估内部RPT表以确定最高电力消耗者。举例来说,假定系统100包含四个STS 106,其中前三个单元消耗100KW且第四单元消耗400KW。此外,假定捕集器UPS 104的可用电力是500KW。在电力故障事件中,第四单元是最高电力消耗者且将建立高于每一其它STS 106的优先级。在此情况中,方法500继续到框504。
如果STS 106不是相对于每一其它STS 106的最高电力消耗者,那么STS 106确定与STS 106相关联的单元标识符是否是相对于每一其它STS 106是最低的且还确定与STS106相关联的实时电力值是否未被复位。在一些实施例中,最低单元标识符可用于建立优先级,例如,在其中多于一个STS 106是系统100中的最高电力消耗者的情况中。举例来说,在其中多于一个STS 106是最高电力消耗者的情况中,STS 106可评估RPT以确定另一(另外)最高电力消耗者的单元标识符并评估所述标识符。如果现在的STS 106具有最低单元标识符值,那么方法500继续到框504。当然,其它实施例可包含确定相对于给定STS 106的其它特性的优先级,例如基于最高单元标识符值指派优先级。

Claims (31)

1.一种系统,其包括:
多个不间断电力供应器(UPS);
捕集器不间断电力供应器(UPS);及
多个静态转换开关(STS),所述多个STS中的每一静态开关与所述多个UPS中的相关联者且与所述捕集器UPS连接,所述多个STS中的每一者包括控制单元,所述控制单元用于:
监测所述捕集器UPS的可用电力;
作为响应确定所述相关联UPS的电力故障事件:(i)供应到连接到所述STS的负载的实时电力是否超过所述捕集器UPS的所述可用电力;及(ii)所述STS是否具有高于所述多个STS中的每一其它STS的优先级;及
响应于确定(i)供应到所述负载的所述实时电力未超过所述捕集器UPS的所述可用电力及(ii)所述STS具有高于所述多个STS中的每一其它STS的优先级而将所述负载从所述相关联UPS转换到所述捕集器UPS。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述控制单元进一步用于从所述多个STS中的每一其它STS接收实时电力值,其中所述实时电力值表示由所述STS供应到所连接负载的实时电力。
3.根据权利要求2所述的系统,其中确定所述STS是否具有高于所述多个STS中的每一其它STS的优先级包括确定由所述STS供应到所述负载的所述实时电力超过从所述多个STS中的每一其它STS接收到的所述实时电力值中的每一者。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的系统,其中所述多个STS中的每一者进一步包括用于与所述多个STS中的每一其它STS连接的通信链路。
5.根据权利要求4所述的系统,其中从所述多个STS中的每一其它STS接收所述实时电力包括:
经由所述通信链路轮询所述多个STS中的每一其它STS的所述相应实时电力值;及
建立用于存储响应于所述轮询获得的所述多个STS中的每一其它STS的所述实时电力值的表。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的系统,其中所述控制单元进一步用于经由所述通信链路将所述STS的实时电力值广播到所述多个STS中的每一STS。
7.根据权利要求6所述的系统,其中所述控制单元进一步用于:
在所述负载到所述捕集器UPS的所述转换之后确定表示所述捕集器UPS的所述可用电力的值;及
将经更新值广播到所述多个STS中的每一STS。
8.根据任一前述权利要求所述的系统,其中确定所述STS是否具有优先权是基于所述优先权是否被定义于所述多个STS的配置中的确定。
9.根据任一前述权利要求所述的系统,其中所述多个STS中的每一STS进一步包括单元标识符。
10.根据权利要求9所述的系统,其中确定所述STS是否具有高于所述多个STS中的每一其它STS的优先级包括至少部分基于所述多个STS中的每一STS的所述单元标识符确定所述STS是否具有高于所述多个STS中的每一其它STS的优先级。
11.一种方法,其包括:
经由多个STS的静态转换开关(STS)监测捕集器不间断电力供应器(UPS)的可用电力,其中每一STS与多个UPS中的相关联者且与所述捕集器UPS连接;
作为响应确定所述相关联UPS的电力故障事件:(i)供应到连接到所述STS的负载的实时电力是否超过所述捕集器UPS的所述可用电力;及(ii)所述STS是否具有高于所述多个STS中的每一其它STS的优先级;及
响应于确定(i)供应到所述负载的所述实时电力未超过所述捕集器UPS的所述可用电力及(ii)所述STS具有高于所述多个STS中的每一其它STS的优先级而将所述负载从所述相关联UPS转换到所述捕集器UPS。
12.根据权利要求11所述的方法,其进一步包括从所述多个STS中的每一其它STS接收实时电力值,其中所述实时电力值表示由所述STS供应到所连接负载的实时电力。
13.根据权利要求12所述的方法,其中确定所述STS是否具有高于所述多个STS中的每一其它STS的优先级包括确定由所述STS供应到所述负载的所述实时电力超过从所述多个STS中的每一其它STS接收到的所述实时电力值中的每一者。
14.根据权利要求12或权利要求13所述的方法,其中所述多个STS中的每一者进一步包括用于与所述多个STS中的每一其它STS连接的通信链路。
15.根据权利要求14所述的方法,其中从所述多个STS中的每一其它STS接收所述实时电力包括:
经由所述通信链路轮询所述多个STS中的每一其它STS的所述相应实时电力值;及
建立用于存储响应于所述轮询获得的所述多个STS中的每一其它STS的所述实时电力值的表。
16.根据权利要求14或权利要求15所述的方法,其进一步包括经由所述通信链路将所述STS的实时电力值广播到所述多个STS中的每一STS。
17.根据权利要求16所述的方法,其进一步包括:
在所述负载到所述捕集器UPS的所述转换之后确定表示所述捕集器UPS的所述可用电力的值;及
将经更新值广播到所述多个STS中的每一STS。
18.根据权利要求11到17中任一权利要求所述的方法,其中确定所述STS是否具有优先权是基于确定所述优先权是否被定义于所述多个STS的配置中。
19.根据权利要求11到17中任一权利要求所述的方法,其中所述多个STS中的每一STS进一步包括单元标识符。
20.根据权利要求19所述的方法,其中确定所述STS是否具有高于所述多个STS中的每一其它STS的优先级包括至少部分基于所述多个STS中的每一STS的所述单元标识符确定所述STS是否具有高于所述多个STS中的每一其它STS的优先级。
21.一种系统,其包括:
用于监测捕集器不间断电力供应器(UPS)的可用电力的多个静态转换开关(STS)的STS中的电路系统,其中每一STS与多个UPS中的相关联者且与所述捕集器UPS连接;
用于作为响应确定所述相关联UPS的电力故障事件:(i)供应到连接到所述STS的负载的实时电力是否超过所述捕集器UPS的所述可用电力;及(ii)所述STS是否具有高于所述多个STS中的每一其它STS的优先级的构件;及
用于响应于确定(i)供应到所述负载的所述实时电力未超过所述捕集器UPS的所述可用电力及(ii)所述STS具有高于所述多个STS中的每一其它STS的优先级而将所述负载从所述相关联UPS转换到所述捕集器UPS的构件。
22.根据权利要求21所述的系统,其进一步包括用于从所述多个STS中的每一其它STS接收实时电力值的电路系统,其中所述实时电力值表示由所述STS供应到所连接负载的实时电力。
23.根据权利要求22所述的系统,其中用于确定所述STS是否具有高于所述多个STS中的每一其它STS的优先级的所述构件包括用于确定由所述STS供应到所述负载的所述实时电力超过从所述多个STS中的每一其它STS接收到的所述实时电力值中的每一者的电路系统。
24.根据权利要求22或权利要求23所述的系统,其中所述多个STS中的每一者进一步包括用于与所述多个STS中的每一其它STS连接的通信链路。
25.根据权利要求24所述的系统,其中用于从所述多个STS中的每一其它STS接收所述实时电力的所述电路系统包括:
用于经由所述通信链路轮询所述多个STS中的每一其它STS的所述相应实时电力值的电路系统;及
用于建立用于存储响应于所述轮询获得的所述多个STS中的每一其它STS的所述实时电力值的表的电路系统。
26.根据权利要求24或权利要求25所述的系统,其进一步包括用于经由所述通信链路将所述STS的实时电力值广播到所述多个STS中的每一STS的电路系统。
27.根据权利要求26所述的系统,其进一步包括:
用于在所述负载到所述捕集器UPS的所述转换之后确定表示所述捕集器UPS的所述可用电力的值的电路系统;及
用于将经更新值广播到所述多个STS中的每一STS的电路系统。
28.根据权利要求21到27中任一权利要求所述的系统,其中用于确定所述STS是否具有优先权的所述构件是基于确定所述优先权是否被定义于所述多个STS的配置中。
29.根据权利要求21到27中任一权利要求所述的系统,其中所述多个STS中的每一STS进一步包括单元标识符。
30.根据权利要求29所述的系统,其中用于确定所述STS是否具有高于所述多个STS中的每一其它STS的优先级的所述构件包括用于至少部分基于所述多个STS中的每一STS的所述单元标识符确定所述STS是否具有高于所述多个STS中的每一其它STS的优先级的电路系统。
31.一或多种存储多个指令的机器可读存储媒体,所述多个指令当在处理器上执行时致使所述处理器执行根据权利要求11到20中任一权利要求所述的方法。
CN202080011149.3A 2019-01-28 2020-01-28 用于捕集器不间断电力供应系统的静态转换开关负载转换的技术 Active CN113348605B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/258,825 US11183871B2 (en) 2019-01-28 2019-01-28 Technologies for static transfer switch load transfer for catcher uninterruptible power supply systems
US16/258,825 2019-01-28
PCT/US2020/015324 WO2020159929A1 (en) 2019-01-28 2020-01-28 Technologies for static transfer switch load transfer for catcher uninterruptible power supply systems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113348605A true CN113348605A (zh) 2021-09-03
CN113348605B CN113348605B (zh) 2024-10-22

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020109410A1 (en) * 2001-02-13 2002-08-15 Young Douglas Gibbons System for providing assured power to a critical load
CN1881743A (zh) * 2005-04-08 2006-12-20 伊顿动力品质公司 用于不间断供电系统中负载切换的静态开关协调操作的设备和方法
CN101136557A (zh) * 2006-09-01 2008-03-05 力博特公司 一种不间断电源系统及其配置方法
JP2008312371A (ja) * 2007-06-15 2008-12-25 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp 共通予備無停電電源システム
CN107005083A (zh) * 2014-12-19 2017-08-01 伊顿公司 使用电压波形信号化的电力系统和方法
CN107819357A (zh) * 2016-09-13 2018-03-20 通用电气公司 带有故障位置检测的隔离并联ups系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020109410A1 (en) * 2001-02-13 2002-08-15 Young Douglas Gibbons System for providing assured power to a critical load
CN1881743A (zh) * 2005-04-08 2006-12-20 伊顿动力品质公司 用于不间断供电系统中负载切换的静态开关协调操作的设备和方法
CN101136557A (zh) * 2006-09-01 2008-03-05 力博特公司 一种不间断电源系统及其配置方法
JP2008312371A (ja) * 2007-06-15 2008-12-25 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp 共通予備無停電電源システム
CN107005083A (zh) * 2014-12-19 2017-08-01 伊顿公司 使用电压波形信号化的电力系统和方法
CN107819357A (zh) * 2016-09-13 2018-03-20 通用电气公司 带有故障位置检测的隔离并联ups系统

Also Published As

Publication number Publication date
EP3918688A4 (en) 2022-11-02
US11183871B2 (en) 2021-11-23
WO2020159929A1 (en) 2020-08-06
EP3918688B1 (en) 2024-06-05
EP3918688A1 (en) 2021-12-08
US20200244097A1 (en) 2020-07-30
CA3127945A1 (en) 2020-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3235104B1 (en) Power systems and methods using voltage waveform signaling
US10998746B2 (en) Direct current uninterruptible power supply with AC power supply and related methods
US9866054B2 (en) Charging controlling device
KR20160143092A (ko) 배터리 제어 시스템 및 방법
KR102273770B1 (ko) 배터리 시스템
US9478981B2 (en) Battery system having identifiers and energy storage system including the same
US10101398B2 (en) Cell monitoring device, method, and computer program product
JP6501205B2 (ja) 通信装置、受信装置、通信システム
KR20150115560A (ko) 에너지 저장 시스템 및 그의 구동방법
CN115133612A (zh) 供电电路及不间断供电电源ups系统
US10923947B2 (en) Direct current uninterruptible power supply with cloud server and related methods
RU2713427C2 (ru) Способ и система саморегистрации и самосборки электрических устройств
CN113348605B (zh) 用于捕集器不间断电力供应系统的静态转换开关负载转换的技术
EP3918688B1 (en) Technologies for static transfer switch load transfer for catcher uninterruptible power supply systems
KR20140056170A (ko) 데이터 전송 방법, 데이터 전송 장치, 및 이를 포함하는 에너지 저장 시스템
US10205341B2 (en) Direct current backup system
CN110649696B (zh) 不间断电源系统中的通信系统和方法
US10635627B2 (en) Redundant communication system to increase operational reliability
JP2020135455A (ja) システム
CN114256956B (zh) 直流供电系统
JP2013055828A (ja) 給電システム、及び制御方法
KR20180099277A (ko) 에너지 저장 장치를 포함하는 무정전 전원 공급 시스템
CN111740401A (zh) 多馈入低压直流配电方法、装置、系统以及控制器
JP2007330073A (ja) 無停電電源装置
CN215451505U (zh) 一种储能集装箱能量管理装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant