CN113708609B - 交直流一体化电源及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于电源技术领域，提供了一种交直流一体化电源及控制方法，上述电源包括：第一整流模块、第二整流模块、第一交流模块、第二交流模块、储能模块及交流母联开关；第一整流模块，输入端与第一交流电源连接，输出端与储能模块连接；第二整流模块，输入端与第二交流电源连接，输出端与储能模块连接；第一交流模块，输入端与第一交流电源连接，输出端与交流母联开关的第一端连接；第二交流模块，输入端与第二交流电源连接，输出端与交流母联开关的第二端连接。本发明在电源的低压侧设置交流母联开关，两个交流模块交叉供电，当交流电源掉电时交流母联开关备自投，确保了电源的稳定性。

Description

交直流一体化电源及控制方法

技术领域

本发明属于电源技术领域，尤其涉及一种交直流一体化电源及控制方法。

背景技术

数据中心通常采用中压转低压的交直流一体化电源供电，以保证数据中心供电的连续性。

现有技术中，交直流一体化电源通常由一路中高压交流电源供电，若交流电源断电，则交直流一体化电源失电故障，无法保证数据中心供电的连续性，交直流一体化电源供电稳定性不够好。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种交直流一体化电源及控制方法，以解决现有技术中交直流一体化电源供电稳定性不够好的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种交直流一体化电源，包括：第一整流模块、第二整流模块、第一交流模块、第二交流模块、储能模块及交流母联开关；

第一整流模块的输入端与第一交流电源连接，第一整流模块的输出端与储能模块连接，第一整流模块的输出端还用于与第一负载连接；

第二整流模块的输入端与第二交流电源连接，第二整流模块的输出端与储能模块连接，第二整流模块的输出端还用于与第二负载连接；

第一交流模块的输入端与第一交流电源连接，第一交流模块的输出端与交流母联开关的第一端连接，第一交流模块的输出端还用于与第二负载连接；

第二交流模块的输入端与第二交流电源连接，第二交流模块的输出端与交流母联开关的第二端连接，第二交流模块的输出端还用于与第一负载连接。

可选的，储能模块包括：第一储能单元和第二储能单元；交直流一体化电源还包括：直流母联开关；

第一整流模块的输出端分别与直流母联开关的第一端及第一储能单元连接；

第二整流模块的输出端分别与直流母联开关的第二端及第二储能单元连接。

本发明实施例的第二方面提供了一种交直流一体化电源控制方法，应用于本发明实施例第一方面提供的交直流一体化电源，上述方法包括：

实时获取第一交流电源及第二交流电源的供电状态；

若第一交流电源和第二交流电源中有且仅有一个交流电源正常，则控制交流母联开关闭合。

本发明实施例第三方面提供了一种交直流一体化电源控制方法，应用于本发明实施例第一方面提供的交直流一体化电源的可选方案，上述方法包括：

实时获取交直流一体化电源的电参数；

当检测到第一交流电源和第二交流电源中有且仅有一个交流电源正常时，根据交直流一体化电源的电参数，控制直流母联开关动作；

在控制直流母联开关动作之后，确定交直流一体化电源的电参数是否满足交流母联闭合条件；

若交直流一体化电源的电参数满足交流母联闭合条件，则控制交流母联开关闭合；若交直流一体化电源的电参数不满足交流母联闭合条件，则控制交流母联开关断开。

本发明实施例提供了一种交直流一体化电源及控制方法，上述电源包括：第一整流模块、第二整流模块、第一交流模块、第二交流模块、储能模块及交流母联开关；第一整流模块，输入端与第一交流电源连接，输出端与储能模块连接，输出端还用于与第一负载连接；第二整流模块，输入端与第二交流电源连接，输出端与储能模块连接，输出端还用于与第二负载连接；第一交流模块，输入端与第一交流电源连接，输出端与交流母联开关的第一端连接，输出端还用于与第二负载连接；第二交流模块，输入端与第二交流电源连接，输出端与交流母联开关的第二端连接，输出端还用于与第一负载连接。本发明实施例中在电源的低压侧设置交流母联开关，两路交流电源交叉为负载供电，当交流电源掉电时交流母联开关闭合，由正常的一个交流电源同时为两个负载供电，确保了电源的稳定性。

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一种交直流一体化电源的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的第二种交直流一体化电源的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的第三种交直流一体化电源的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的第四种交直流一体化电源的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的第五种交直流一体化电源的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的第一交流输出开关、第二交流输出开关及交流母联开关之间的硬件互锁结构示意图；

图7是本发明实施例提供的第一交流输出开关、第二交流输出开关及直流母联开关之间的硬件互锁结构示意图；

图8是本发明实施例提供的图1对应的交直流一体化电源的控制方法的实现流程示意图；

图9是本发明实施例提供的图2对应的交直流一体化电源的控制方法的实现流程示意图；

图10是本发明实施例提供的第一交流掉电时交直流一体化电源的控制方法的程序流程示意图；

图11是本发明实施例提供的又一交直流一体化电源的控制方法的程序流程示意图；

图12是本发明实施例提供的图10中掉电流程Step1的程序流程示意图；

图13是本发明实施例提供的图10中掉电流程Step2的程序流程示意图；

图14是本发明实施例提供的图10中掉电流程Step3的程序流程示意图；

图15是本发明实施例提供的图10中掉电流程Step4的程序流程示意图；

图16是本发明实施例提供的图10中掉电流程Step5的程序流程示意图；

图17是本发明实施例提供的图10中掉电流程Step6的程序流程示意图；

图18是本发明实施例提供的图10中掉电流程Step7的程序流程示意图；

图19是本发明实施例提供的图10中复电流程Step1的程序流程示意图；

图20是本发明实施例提供的图10中复电流程Step2的程序流程示意图；

图21是本发明实施例提供的图10中复电流程Step3的程序流程示意图；

图22是本发明实施例提供的图10中复电流程Step4的程序流程示意图；

图23是本发明实施例提供的图10中复电流程Step5的程序流程示意图；

图24是本发明实施例提供的图10中复电流程Step6的程序流程示意图；

图25是本发明实施例提供的图10中复电流程Step7的程序流程示意图；

图26是本发明实施例提供的图10中复电流程Step8的程序流程示意图；

图27是本发明实施例提供的一种交直流一体化电源的控制装置的示意图；

图28是本发明实施例提供的又一种交直流一体化电源的控制装置的示意图；

图29是本发明实施例提供的终端设备的示意图；

图30是本发明实施例提供的交直流一体化电源系统的示意图。

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交直流一体化电源，包括：第一整流模块11、第二整流模块12、第一交流模块13、第二交流模块14、储能模块15及交流母联开关S1；

第一整流模块11的输入端与第一交流电源AC1连接，第一整流模块11的输出端与储能模块15连接，第一整流模块11的输出端还用于与第一负载16连接；

第二整流模块12的输入端与第二交流电源AC2连接，第二整流模块12的输出端与储能模块15连接，第二整流模块12的输出端还用于与第二负载17连接；

第一交流模块13的输入端与第一交流电源AC1连接，第一交流模块13的输出端与交流母联开关S1的第一端连接，第一交流模块13的输出端还用于与第二负载17连接；

第二交流模块14的输入端与第二交流电源AC2连接，第二交流模块14的输出端与交流母联开关S1的第二端连接，第二交流模块14的输出端还用于与第一负载16连接。

本发明实施例提供的交直流一体化电源，第一整流模块11和第二整流模块12分别用于为第一负载16和第二负载17提供直流电，同时还可以为储能模块15充电。第一交流模块13和第二交流模块14交叉为第二负载17和第一负载16提供交流电，当其中一个交流电源失电时，该交流电源对应的一路直流断电，但交流正常供电，提供了电源的稳定性。同时，本发明实施例中还在两个交流模块(第一交流模块和第二交流模块)之间设置交流母联开关S1进行，当其中一个交流模块异常时闭合交流母联开关S1，由正常的一个交流模块同时为两个负载供电，进一步提高了电源的稳定性。例如，当第一交流电源AC1掉电时，闭合交流母联开关S1，储能模块15为第一负载16提供直流电，第二整流模块12为第二负载17提供直流电，第二交流电源AC2同时为第一负载16和第二负载17提供交流电，确保了电源的稳定性。同时，本发明实施例中交流母联开关S1设置在低压侧，故障时维修方便，安全性较好。

一些实施例中，参考图2，储能模块15包括：第一储能单元151和第二储能单元152；交直流一体化电源还可以包括：直流母联开关S2；

第一整流模块11的输出端分别与直流母联开关S2的第一端及第一储能单元151连接；

第二整流模块12的输出端分别与直流母联开关S2的第二端及第二储能单元152连接。

由于第一储能单元151和第二储能单元152容量有限，只能用于暂时为负载供电。本发明实施例中还设置有直流母联开关S2，当其中一个交流电源(第一交流电源或第二交流电源)异常时通过闭合直流母联开关S2，由正常的一个交流电源经过对应的第一整流模块11或第二整流模块12同时为两个负载提供直流电，进一步提高了电源的稳定性。例如，当第一交流电源AC1掉电时，第一储能单元151启动放电，为第一负载16提供直流电；然后闭合直流母联开关S2，防止第一储能单元151能量耗尽造成第一负载16直流供电断开。当直流母联开关S2闭合后，再闭合交流母联开关S1，由第二交流电源AC2同时为第一负载16和第二负载17提供交流电。

其中，为保证直流母联开关S2正常闭合，首先需要通过调节有电侧的整流模块以调节直流母联开关S2两端的电压，使得直流母联开关S2两端的电压平衡。其中，对于第一负载16和第二负载17，若直流供电和交流供电均正常，则直流负载和交流负载平均分配。若直流断电，则全部负载交流供电；若交流断电，则全部负载由直流供电。例如，第一交流电源AC1掉电，第一负载16由第一储能单元151和第二交流模块14供电，直流负载和交流负载基本一致；第二负载17则由第二整流模块12和第二储能单元152供电。

若直流母联开关S2的第一端的电压小于第二端的电压，则调节第二整流模块12的输出电压，使第二储能单元152以大于第一储能模块151的负载量放电，直流母联开关S2的第二端的电压快速下降，追平直流母联开关S2的第一端的电压，闭合直流母联开关S2。若直流母联开关S2的第一端的电压高于第二端的电压，同样调节第二整流模块12的输出电压，追平直流母联开关S2的第一端的电压，闭合直流母联开关S2。

若先闭合交流母联开关S1，则第一负载16由第一储能单元151和第二交流模块14供电，直流负载和交流负载平均分配；第二负载17由第二整流模块12和第二交流模块14供电，直流负载和交流负载平均分配；由此，第一负载16中的直流负载和第二负载17中的直流负载基本一致，若直流母联开关S2第一端的电压小于第二端的电压，即使第二整流模块12不输出，全部由第二储能单元152输出也可能无法使直流母联开关S2两端的电压平衡，直流母联开关S2无法闭合。因此，需先闭合直流母联开关S2，再闭合交流母联开关S1。

一些实施例中，参考图3，第一整流模块11可以包括：至少两个第一整流单元111；第二整流模块12可以包括：至少两个第二整流单元121；第一储能单元151可以包括：至少两个第一储能子单元1511；第二储能单元152可以包括：至少两个第二储能子单元1521；直流母联开关S2的数量为至少两个；其中，每个直流母联开关S2分别对应一个第一整流单元111、一个第二整流单元121、一个第一储能子单元1511及一个第二储能子单元1521；

针对每个第一整流单元111，该第一整流单元111的输入端与第一交流电源AC1连接，该第一整流单元111的输出端与该第一整流单元111对应的直流母联开关S2的第一端及该第一整流单元111对应的第一储能子单元1511连接，该第一整流单元111的输出端还用于与第一负载16连接；

针对每个第二整流单元121，该第二整流单元121的输入端与第二交流电源AC2连接，该第二整流单元121的输出端与该第二整流单元121对应的直流母联开关S2的第二端及该第二整流单元121对应的第二储能子单元1521连接，该第二整流单元121的输出端还用于与第二负载17连接。

本发明实施例中整流模块可以包括多个整流单元，用于分流。对应的，每个第一整流单元111和对应的第二整流单元121之间设置一个直流母联开关，用于备自投供电，提高了电源的稳定性。

一些实施例中，参考图4或图5，交直流一体化电源还可以包括：第一交流输出开关S3和第二交流输出开关S4；

第一交流输出开关S3的第一端与第一交流模块13的输出端连接，第一交流输出开关S3的第二端与交流母联开关S1的第一端连接，第一交流输出开关S3的第二端还用于与第二负载17连接；

第二交流输出开关S4的第一端与第二交流模块14的输出端连接，第二交流输出开关S4的第二端与交流母联开关S1的第二端连接，第二交流输出开关S4的第二端还用于与第一负载16连接。

本发明实施例中还设置有第一交流输出开关S3和第二交流输出开关S4，当第一交流电源AC1或第二交流电源AC2掉电时断开对应的交流输出开关，防止交流母联开关S1闭合后对对应的交流模块造成影响。

一些实施例中，交直流一体化电源还可以包括：交流隔离开关S5；

交流隔离开关S5与交流母联开关S1串联连接在第一交流模块13的输出端和第二交流模块14的输出端之间。

交流隔离开关S5用于维修，带可视断点，通断由人工执行，一般保持闭合，维护时断开。

一些实施例中，第一交流输出开关S3、第二交流输出开关S4及直流母联开关S2之间设置互锁；

若当前直流母联开关S2的开关状态为断开，且第一交流输出开关S3的第二端及所述第二交流输出开关S4的第二端均有电，则直流母联开关S2不能闭合；

若当前直流母联开关S2的开关状态为闭合，则直流母联开关S2可断开或保持闭合。

本发明实施例中，在第一交流输出开关S3、第二交流输出开关S4及直流母联开关S2之间设置互锁。当第一交流电源AC1和第二交流电源AC2均正常时，第一交流输出开关S3的第二端和第二交流输出开关S4的第二端均有电，此时直流母联开关S2没必要闭合，因此通过互锁防止直流母联开关S2闭合，避免误动作。同时，当第一交流电源AC1和第二交流电源AC2恢复正常需断开直流母联开关S2时，由于交流母联开关S1可以优先断开，为避免交流母联开关S1断开后直流母联开关S2掉电断开，需设置自保持，直流母联开关S2仍然受控，可以断开或闭合。其中，上述互锁可以通过软件或硬件实现。

一些实施例中，第一交流输出开关S3、第二交流输出开关S4及交流母联开关S1之间设置互锁；

第一交流输出开关S3、第二交流输出开关S4及交流母联开关S1不能同时闭合。

本发明实施例中第一交流输出开关S3、第二交流输出开关S4及交流母联开关S1之间设置互锁，防止第一交流模块13的输出和第二交流模块14的输出通过交流母联短路导通，引起故障。其中，上述互锁可以通过软件或硬件实现。

一些实施例中，第一交流输出开关S3、第二交流输出开关S4及交流母联开关S1之间的互锁为硬件互锁。

基于以上，一些实施例中，参考图6，第一交流输出开关S3还包括第一控制端IN1，第一交流输出开关S3包括：第一继电器；第二交流输出开关S4还包括第二控制端IN2，第二交流输出开关S4包括：第二继电器；交流母联开关S1还包括：第三控制端IN3，交流母联开关S1包括第三继电器；

第一继电器，线圈的第一端分别通过第二继电器的常闭触头及第三继电器的常闭触头与第一控制端连接，线圈的第二端接地，常开触头连接在第一交流输出开关S3的第一端和第二端之间；

第二继电器，线圈的第一端分别通过第一继电器的常闭触头及第三继电器的常闭触头与第二控制端连接，线圈的第二端接地，常开触头连接在第二交流输出开关S4的第一端和第二端之间；

第三继电器，线圈的第一端分别通过第一继电器的常闭触头及第二继电器的常闭触头与第三控制端连接，线圈的第二端接地，常开触头连接在交流母联开关S1的第一端和第二端之间。

基于图6所示的互锁结构，若第一交流输出开关S3得电闭合，第一交流输出开关S3所在继电器的常闭触点断开。同理，交流母联开关S1闭合时，交流母联开关S1所在继电器的常闭触点也断开；此时，第二交流输出开关S4的线圈不能得到闭合。也即，第一交流输出开关S3、第二交流输出开关S4及交流母联开关S1不能同时闭合。

一些实施例中，第一交流输出开关S3、第二交流输出开关S4及直流母联开关S2之间的互锁为硬件互锁。

基于以上，一些实施例中，参考图7，直流母联开关S2还包括第四控制端IN4；直流母联开关S2包括：第四继电器；直流母联开关S2对应的第四继电器，线圈的第一端分别通过第一继电器的常闭触头、第二继电器的常闭触头及第四继电器的常开触头与直流母联开关S2的第四控制端IN4连接，线圈的第二端接地，常开触头连接在直流母联开关S2的第一端和第二端之间。

基于图7所示的互锁结构，当直流母联开关S2断开时，若第一交流输出开关S3和第二交流输出开关S4均闭合，则第一继电器和第二继电器的常闭触头均断开，直流母联开关S2不能得电闭合。当直流母联开关S2为闭合时，由于第四继电器的常开触点闭合，直流母联开关S2自保持，可以闭合或断开。

对应于上述实施例，参考图5所示的交直流一体化电源：

第一交流输出开关S3闭合的条件为：第一交流输出开关S3未故障跳闸、进线端有电压、第二交流进线开关和交流母联开关S1至少有一个断开(防止两个交流输出模块之间短路)。

第二交流输出开关S4的闭合条件为：第二交流输出开关S4未故障跳闸、进线端有电压、第一交流输出开关S3和交流母联开关S1至少有一个断开(防止两个交流输出模块之间短路)。

交流母联开关S1闭合的条件为：交流隔离开关S5闭合、第一交流输出开关S3和第二交流输出开关S4中有一个断开、交流母联开关S1未故障跳闸、不过载。

交流隔离开关S5闭合的条件为：手动闭合，不受控。

直流母联开关S2闭合的条件：直流母联开关S2两端的压差小于预设阈值、第一交流输出开关S3和第二交流输出开关S4至少有一个断开。

本发明实施例中，上述交直流一体化电源还可以包括：第一变压器和第二变压器；

第一变压器的输入端与第一交流电源AC1连接，第一变压器的输出端分别与第一整流模块11的输入端及第一交流模块13的输入端连接；

第二变压器的输入端与第二交流电源AC2连接，第二变压器的输出端分别与第二整流模块12的输入端及第二交流模块14的输入端连接。

第一变压器和第二变压器可以为72脉冲移相变压器，可以输出36相。第一交流电源AC1和第二交流电源AC2可以为10Kv市电。

本发明实施例中提供的电源还在中压侧设置有发电机备自投。

一些实施例中，参考图8，本发明实施例提供了一种交直流一体化电源控制方法，应用于图1所示的交直流一体化电源，上述方法包括：

S101：实时获取第一交流电源AC1及第二交流电源AC2的供电状态；

S102：若第一交流电源AC1和第二交流电源AC2中有且仅有一个交流电源正常，则控制交流母联开关S1闭合。

当第一交流电源AC1和第二交流电源AC2中一个掉电时，交流母联开关S1备自投，储能模块15和第二交流模块14为第一负载16供电，第二整流模块12为第二负载17供电，第二交流模块14还通过交流母联开关S1为第二负载17供电，确保了供电的稳定性。

一些实施例中，参考图9，本发明实施例又提供了一种交直流一体化电源控制方法，应用于图2所示的交直流一体化电源，上述方法包括：

S201：实时获取交直流一体化电源的电参数；

S202：当检测到第一交流电源AC1和第二交流电源AC2中有且仅有一个交流电源正常时，根据交直流一体化电源的电参数，控制直流母联开关S2动作；

S203：在控制直流母联开关S2动作之后，确定交直流一体化电源的电参数是否满足交流母联闭合条件；

S204：若交直流一体化电源的电参数满足交流母联闭合条件，则控制交流母联开关S1闭合；若交直流一体化电源的电参数不满足交流母联闭合条件，则控制交流母联开关S1断开。

当第一交流电源AC1和第二交流电源AC2中的一个掉电时，直流母联开关S2和交流母联开关S1备自投。由于直流母联开关S2闭合之前需要调平两端电压，若先闭合交流母联开关S1，则直流母联开关S2两侧电压无法调平，因此，先控制直流母联开关S2动作，再控制交流母联开关S1动作，提高了电源的稳定性。

一些实施例中，交直流一体化电源的电参数包括：各个直流母联开关S2两端的电压；根据交直流一体化电源的电参数，控制直流母联开关S2动作可以包括：

S2021：确定直流母联开关S2两端的电压的差值的绝对值是否小于预设阈值；

S2022：若直流母联开关S2两端的电压的差值的绝对值小于预设阈值，则控制直流母联开关S2闭合；

S2023：若直流母联开关S2两端的电压的差值的绝对值不小于预设阈值，则调节直流母联开关S2两端的电压，并确定直流母联开关S2的调压结果；若直流母联开关S2的调压结果为成功，则控制直流母联开关S2闭合；若直流母联开关S2的调压结果为失败，则控制直流母联开关S2断开；

其中，若调节直流母联开关S2两端的电压后直流母联开关S2两端的电压的差值的绝对值小于预设阈值，则确定直流母联开关S2的调压结果为成功；若调节直流母联开关S2两端的电压后直流母联开关S2两端的电压的差值的绝对值不小于预设阈值，则确定直流母联开关S2的调压结果为失败。

当第一交流电源AC1或第二交流电源AC2掉电时，掉电的一路由储能单元供电，未掉电的一路由整流模块供电，直流母联开关S2两端存在压差，若强行闭合会对储能单元及整流模块等装置造成严重影响，因此，当直流母联开关S2两侧电压不均衡时，首先需调节直流母联开关S2两侧的电压，使得两侧电压均衡才可控制直流母联开关S2闭合。例如，可通过调节整流模块及储能单元的出力，以使得直流母联开关S2两侧的电压均衡。

一些实施例中，S2023可以包括：

获取第一交流电源AC1对应的直流负载量、第二交流电源AC2对应的直流负载量、直流母联开关S2两端的电压的下降速度；

若直流母联开关S2两端的电压的差值的绝对值不小于预设阈值，正常的一路交流电源对应的直流负载量与异常的一路交流电源对应的直流负载量的差值不大于预设负载量，且异常的交流电源对应的直流母联开关S2的一端的电压的下降速度大于正常的交流电源对应的直流母联开关S2的一端的电压的下降速度，则确定直流母联开关S2的调压结果为失败，控制直流母联开关S2断开；

若正常的交流电源对应的直流负载量较小，而异常的交流电源的直流负载量较大，则异常的交流电源对应的直流母联开关S2的一端的电压的下降速度会更快，正常的交流电源对应的直流母联开关S2的一端的电压永远也追不上另一端的电压，直流母联开关S2两端的电压无法调平，因此，正常的交流电源对应的直流负载量要大于异常的交流电源对应的直流负载量，且差值大于预设负载量，才能保证直流母联开关S2两端的电压可以调平。同时监测直流母联开关S2两侧的电压，若异常的交流电源对应的一端下降速度快，且直流负载也大，则电压无法调平，直接执行闭合交流母联开关S1的步骤。

其中，预设负载量可根据实际应用需求设定。例如，预设负载量可以为50Kw。

对应于图5所示的交直流一体化电源，当电源含有多个直流母联开关S2时，各个直流母联开关S2的调压及控制同时进行，各个直流母联开关S2控制均完成后，控制交流母联开关S1闭合。例如，第一个直流母联开关S2闭合，第二个直流母联开关S2调压无法完成，则放弃闭合第二个直流母联开关S2，进入交流母联开关S1的闭合判别及控制过程。

一些实施例中，在S202之前，上述方法还可以包括：

S205：当检测到第一交流电源AC1和第二交流电源AC2中有且仅有一个交流电源正常时，若第一预设时间内，第一交流电源AC1和第二交流电源AC2中异常的交流电源未恢复正常且正常的交流电源保持正常，则继续执行根据交直流一体化电源的电参数，控制直流母联开关S2动作的步骤；若第一预设时间内，第一交流电源AC1和第二交流电源AC2中异常的交流电源恢复正常且正常的交流电源保持正常，则控制交流母联开关S1及直流母联开关S2均不动作。

本发明实施例中，假设第一交流电源AC1和第二交流电源AC2中一个掉电，若第一预设时间内恢复供电，掉电后对应的储能单元短期供电，各个开关均无需动作，在保证电源稳定性的前提下避免开关频繁切换。

正常市电的停复电动作优先进行中压发电机备自投(也即启动发电机供电)，在中压备自投执行失败或中压备自投设备故障后执行上述方法中的步骤。为避免开关频繁切换，中压备自投延时时间(也即发电机启动并机的时间)＜第一预设时间T1，其中，当双路交流电源均掉电，然后一路重新复电后，回到上述方法最开始重新执行时，第一预设时间更新为T2，T2＝T1-掉电发生的时间，最小值为3～5S，为发电机启动并机时间留余量

一些实施例中，上述方法还可以包括：

S206：当检测到第一交流电源AC1和第二交流电源AC2均正常时，控制交流母联开关S1断开；

S207：在控制交流母联开关S1断开之后，控制直流母联开关S2断开。

一些实施例中，S207可以包括：

S2071：获取流过直流母联开关S2的电流，并确定流过直流母联开关S2的电流是否小于预设电流值；

S2072：若流过直流母联开关S2的电流小于预设电流值，则控制直流母联开关S2断开；

S2073：若流过直流母联开关S2的电流不小于预设电流值，则调节流过直流母联开关S2的电流，直至流过直流母联开关S2的电流小于预设电流值，并控制直流母联开关S2断开。

当检测到两个交流电源均恢复正常，断开交流母联开关S1和直流母联开关S2。交流母联开关S1可直接断开，当流过直流母联开关S2的电流过大，此时直流母联开关S2断开可能会对电源造成严重影响，因此需通过控制第一整流模块11和第二整流模块12调节流过直流母联开关S2的电流，电流小于预设电流值时安全断开直流母联开关S2。因此可优先断开交流母联开关S1，对直流母联调压后再断开直流母联开关S2。

一些实施例中，交流母联开关S1闭合条件可以包括：交流母联开关S1不过载。

一般情况下，交流电源正常供电时交流负载和直流负载均分，掉电路的直流功率乘以预设比例值(55％)作为交流母联开关S1切换后掉电路的交流功率的预测值。将预测值与有电路的交流功率累加即为交流总功率的预测值，若交流总功率的预测值大于电源的交流额定功率，则确定交流过载，交流母联开关S1不能闭合。

进一步的，在交流母联开关S1闭合后，实时监测有电路的交流功率和掉电路的交流功率，若二者的总功率大于电源的交流额定功率则说明过载，立即断开交流母联开关S1。

其中，直流母联开关S2闭合时无需考虑过载的问题，因为若直流负载量大于整流模块的输出功率时，储能单元会放电补充该部分能量差额，整流模块和储能单元共同为负载供电。

对于上述控制方法，若未执行上述方法的初始状态时，交流隔离开关S5断开(维修状态)、各断路器处于故障跳闸闭锁的状态(故障)、交流母联开关S1断开且第一交流输出开关S3均断开、交流母联开关S1断开且第二交流输出开关S4断开、通信异常或其他异常情况时，不执行上述方法。

本发明实施例中，交直流一体化电源中各个开关设置自动和手动控制方式。例如，参考图5，若交流母联开关S1处于“手动”状态，上述方法不执行；若直流母联开关S2中一个处于“手动”状态，其他开关为“自动”状态，则其他直流母联开关S2和交流母联开关S1可以自动闭合断开。

本发明实施例还设置有通讯安保：若上述方法执行前通讯故障，则不执行上述方法并发出告警；若上述方法执行过程中通讯故障，则停止执行上述方法，并发出告警。由于整流单元正常输出，各个开关由于自保持会维持原有通断状态此时需手动操作断开开关。例如，若交流母联开关S1处于闭合状态，需手动断开交流母联开关S1；若直流母联开关S2处于闭合状态，则手动断开直流母联开关S2。

进一步的，本发明实施例还设置有开关通断安保：上述方法执行过程当中，输出控制开关闭合/断开的信号后，需要接收到开关闭合/断开的反馈信号后才能继续执行下一步；若开关闭合反馈信号超过规定时间还没接收到，此时判断开关处于闭合故障状态，退出上述方法的执行，整流模块按照正常模式输出，发出告警；若开关断开反馈信号超过规定时间还没接收到，此时判断开关处于断开故障状态，发出告警，并通知用户手动按照流程断开开关。(此时不退出上述方法的执行是因为整流模块处于调压环节，保证流过直流母联开关S2的电流较小)。

对应图5所示的交直流一体化电源，图10至图26示出了上述方法的程序实现流程示意图，具体在此不再赘述。

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。

对应于上述实施例，参考图27，本发明实施例还提供了一种交直流一体化电源控制装置，应用于图1所示的交直流一体化电源，上述装置包括：

第一参数获取模块31，用于实时获取第一交流电源AC1及第二交流电源AC2的供电状态；

第一开关控制模块32，用于若第一交流电源AC1和第二交流电源AC2中有且仅有一个交流电源正常，则控制交流母联开关S1闭合。

参考图28，本发明实施例提供了又一种交直流一体化电源控制装置，应用于如图2的交直流一体化电源，上述装置可以包括：

第二参数获取模块41，用于实时获取交直流一体化电源的电参数；

第二开关控制模块42，用于当检测到第一交流电源AC1和第二交流电源AC2中有且仅有一个交流电源正常时，根据交直流一体化电源的电参数，控制直流母联开关S2动作；

第三开关控制模块43，用于在控制直流母联开关S2动作之后，确定交直流一体化电源的电参数是否满足交流母联闭合条件；

第四开关控制模块44，用于若交直流一体化电源的电参数满足交流母联闭合条件，则控制交流母联开关S1闭合；若交直流一体化电源的电参数不满足交流母联闭合条件，则控制交流母联开关S1断开。

一些实施例中，交直流一体化电源的电参数包括：各个直流母联开关S2两端的电压；第二开关控制模块42可以包括：

差值确定单元，用于确定直流母联开关S2两端的电压的差值的绝对值是否小于预设阈值；

第一判断单元，用于若直流母联开关S2两端的电压的差值的绝对值小于预设阈值，则控制直流母联开关S2闭合；

第二判断单元，用于若直流母联开关S2两端的电压的差值的绝对值不小于预设阈值，则调节直流母联开关S2两端的电压，并确定直流母联开关S2的调压结果；若直流母联开关S2的调压结果为成功，则控制直流母联开关S2闭合；若直流母联开关S2的调压结果为失败，则控制直流母联开关S2断开；

其中，若调节直流母联开关S2两端的电压后直流母联开关S2两端的电压的差值的绝对值小于预设阈值，则确定直流母联开关S2的调压结果为成功；若调节直流母联开关S2两端的电压后直流母联开关S2两端的电压的差值的绝对值不小于预设阈值，则确定直流母联开关S2的调压结果为失败。

一些实施例中，上述装置还可以包括：

复电模块，用于当检测到第一交流电源AC1和第二交流电源AC2中有且仅有一个交流电源正常时，若第一预设时间内，第一交流电源AC1和第二交流电源AC2中异常的交流电源未恢复正常且正常的交流电源保持正常，则继续执行根据交直流一体化电源的电参数，控制直流母联开关S2动作的步骤；若第一预设时间内，第一交流电源AC1和第二交流电源AC2中异常的交流电源恢复正常且正常的交流电源保持正常，则控制交流母联开关S1及直流母联开关S2均不动作。

一些实施例中，上述装置还可以包括：

第五开关控制模块，用于当检测到第一交流电源AC1和第二交流电源AC2均正常时，控制交流母联开关S1断开；

第六开关控制模块，用于在控制交流母联开关S1断开之后，控制直流母联开关S2断开。

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29是本发明一实施例提供的终端设备的示意框图。如图29所示，该实施例的终端设备5包括：一个或多个处理器50、存储器51以及存储在存储器51中并可在处理器50上运行的计算机程序52。处理器50执行计算机程序52时实现上述各个交直流一体化电源控制方法实施例中的步骤，例如图8所示的步骤S101至S102，或如图9中所示的步骤S201至S204。或者，处理器50执行计算机程序52时实现上述交直流一体化电源控制装置实施例中各模块/单元的功能，例如图27所示模块31至32，或图28所示模块41至44的功能。

示例性地，计算机程序52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51中，并由处理器50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52在终端设备5中的执行过程。例如，计算机程序52可以被分割成第一参数获取模块31和第一开关控制模块32。

第一参数获取模块31，用于实时获取第一交流电源AC1及第二交流电源AC2的供电状态；

第一开关控制模块32，用于若第一交流电源AC1和第二交流电源AC2中有且仅有一个交流电源正常，则控制交流母联开关S1闭合。

或，计算机程序52可以被分割成第二参数获取模块41、第二开关控制模块42、第三开关控制模块43及第四开关控制模块44。

第二参数获取模块41，用于实时获取交直流一体化电源的电参数；

第二开关控制模块42，用于当检测到第一交流电源AC1和第二交流电源AC2中有且仅有一个交流电源正常时，根据交直流一体化电源的电参数，控制直流母联开关S2动作；

第三开关控制模块43，用于在控制直流母联开关S2动作之后，确定交直流一体化电源的电参数是否满足交流母联闭合条件；

第四开关控制模块44，用于若交直流一体化电源的电参数满足交流母联闭合条件，则控制交流母联开关S1闭合；若交直流一体化电源的电参数不满足交流母联闭合条件，则控制交流母联开关S1断开。

其它模块或者单元在此不再赘述。

终端设备5包括但不仅限于处理器50、存储器51。本领域技术人员可以理解，图29仅仅是终端设备的一个示例，并不构成对终端设备5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5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50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51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51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51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51用于存储计算机程序52以及终端设备所需的其他程序和数据。存储器51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(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、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。

参考图30，本发明实施例还提供了一种交直流一体化电源系统，包括相互连接的交直流一体化电源1及终端设备5。终端设备5与交直流一体化电源1之间可以通过485总线通信。

参考图5，交直流一体化电源1中的两个整流单元之间也可以通过485总线进行通信，进行信息交互；第一交流电源AC1和第二交流电源AC2对应的两路设备之间不存在通信，数据信息交互统一汇总至终端设备5，减少通讯次数，同时终端设备5作为主站避免了两路设备通信时主从不确定的问题。

第一整流模块11或第二整流模块12内部的各个部件可以通过CAN总线进行通信。

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 (10)

1.一种交直流一体化电源，其特征在于，包括：第一整流模块、第二整流模块、第一交流模块、第二交流模块、储能模块及交流母联开关；

所述第一整流模块的输入端与第一交流电源连接，所述第一整流模块的输出端与所述储能模块连接，所述第一整流模块的输出端还用于与第一负载连接；

所述第二整流模块的输入端与第二交流电源连接，所述第二整流模块的输出端与所述储能模块连接，所述第二整流模块的输出端还用于与第二负载连接；

所述第一交流模块的输入端与所述第一交流电源连接，所述第一交流模块的输出端与所述交流母联开关的第一端连接，所述第一交流模块的输出端还用于与所述第二负载连接；

所述第二交流模块的输入端与所述第二交流电源连接，所述第二交流模块的输出端与所述交流母联开关的第二端连接，所述第二交流模块的输出端还用于与所述第一负载连接。

2.如权利要求1所述的交直流一体化电源，其特征在于，所述储能模块包括：第一储能单元和第二储能单元；所述交直流一体化电源还包括：直流母联开关；

所述第一整流模块的输出端分别与所述直流母联开关的第一端及所述第一储能单元连接；

所述第二整流模块的输出端分别与所述直流母联开关的第二端及所述第二储能单元连接。

3.如权利要求2所述的交直流一体化电源，其特征在于，所述交直流一体化电源还包括：第一交流输出开关和第二交流输出开关；

所述第一交流输出开关的第一端与所述第一交流模块的输出端连接，所述第一交流输出开关的第二端与所述交流母联开关的第一端连接，所述第一交流输出开关的第二端还用于与所述第二负载连接；

所述第二交流输出开关的第一端与所述第二交流模块的输出端连接，所述第二交流输出开关的第二端与所述交流母联开关的第二端连接，所述第二交流输出开关的第二端还用于与所述第一负载连接。

4.如权利要求3所述的交直流一体化电源，其特征在于，所述第一交流输出开关、所述第二交流输出开关及所述直流母联开关之间设置互锁；

若当前所述直流母联开关的开关状态为断开，且所述第一交流输出开关的第二端及所述第二交流输出开关的第二端均有电，则所述直流母联开关不能闭合；

若当前所述直流母联开关的开关状态为闭合，则所述直流母联开关可断开或保持闭合。

5.如权利要求3所述的交直流一体化电源，其特征在于，所述第一交流输出开关、所述第二交流输出开关及所述交流母联开关之间设置互锁；

所述第一交流输出开关、所述第二交流输出开关及所述交流母联开关不能同时闭合。

6.一种交直流一体化电源控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的交直流一体化电源，所述方法包括：

实时获取所述第一交流电源及所述第二交流电源的供电状态；

若所述第一交流电源和所述第二交流电源中有且仅有一个交流电源正常，则控制所述交流母联开关闭合。

7.一种交直流一体化电源控制方法，其特征在于，应用于如权利要求2至5任一项所述的交直流一体化电源，所述方法包括：

实时获取所述交直流一体化电源的电参数；

当检测到所述第一交流电源和所述第二交流电源中有且仅有一个交流电源正常时，根据所述交直流一体化电源的电参数，控制所述直流母联开关动作；

在所述控制所述直流母联开关动作之后，确定所述交直流一体化电源的电参数是否满足交流母联闭合条件；

若所述交直流一体化电源的电参数满足所述交流母联闭合条件，则控制所述交流母联开关闭合；若所述交直流一体化电源的电参数不满足所述交流母联闭合条件，则控制所述交流母联开关断开。

8.如权利要求7所述的交直流一体化电源控制方法，其特征在于，所述交直流一体化电源的电参数包括：各个直流母联开关两端的电压；所述根据所述交直流一体化电源的电参数，控制所述直流母联开关动作，包括：

确定所述直流母联开关两端的电压的差值的绝对值是否小于预设阈值；

若所述直流母联开关两端的电压的差值的绝对值小于所述预设阈值，则控制所述直流母联开关闭合；

若所述直流母联开关两端的电压的差值的绝对值不小于所述预设阈值，则调节所述直流母联开关两端的电压，并确定所述直流母联开关的调压结果；若所述直流母联开关的调压结果为成功，则控制所述直流母联开关闭合；若所述直流母联开关的调压结果为失败，则控制所述直流母联开关断开；

其中，若调节所述直流母联开关两端的电压后所述直流母联开关两端的电压的差值的绝对值小于所述预设阈值，则确定所述直流母联开关的调压结果为成功；若调节所述直流母联开关两端的电压后所述直流母联开关两端的电压的差值的绝对值不小于所述预设阈值，则确定所述直流母联开关的调压结果为失败。

9.如权利要求7所述的交直流一体化电源控制方法，其特征在于，在所述根据所述交直流一体化电源的电参数，控制所述直流母联开关动作之前，所述方法还包括：

当检测到所述第一交流电源和所述第二交流电源中有且仅有一个交流电源正常时，若第一预设时间内，所述第一交流电源和所述第二交流电源中异常的交流电源未恢复正常且正常的交流电源保持正常，则继续执行所述根据所述交直流一体化电源的电参数，控制所述直流母联开关动作的步骤；若第一预设时间内，所述第一交流电源和所述第二交流电源中异常的交流电源恢复正常且正常的交流电源保持正常，则控制所述交流母联开关及所述直流母联开关均不动作。

10.如权利要求7至9任一项所述的交直流一体化电源控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

当检测到所述第一交流电源和所述第二交流电源均正常时，控制所述交流母联开关断开；

在所述控制所述交流母联开关断开之后，控制所述直流母联开关断开。