CN114079288A - 一种供电系统、控制方法及存储介质 - Google Patents

一种供电系统、控制方法及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请实施例公开了一种供电系统、控制方法及存储介质,所述供电系统包括:至少一个第一类电力模组;第一类电力模组包括:至少一个高压直流输电HVDC子电路及市电供电子电路,用于分别连接机架的第一配电柜PDU及第二PDU;一个第二类电力模组;第二类电力模组包括:UPS子电路,UPS子电路与各第一类电力模组的市电供电子电路,用于分别连接第二PDU;与第一类电力模组相同数量的第一开关模组;市电供电子电路与UPS子电路通过第一开关模组连接第二PDU;当HVDC子电路给第一PDU供电出现异常供电时,第一开关模组切换到导通UPS子电路与第二PDU之间的连接,以使UPS子电路给第二PDU供电;本申请实施例可以优化配电成本以及提高供电可靠性。

Description

一种供电系统、控制方法及存储介质
技术领域
本申请涉及供电技术领域,尤其涉及一种供电系统、控制方法及存储介质。
背景技术
在相关技术中,供电系统有典型的2N供电的低压配电供电系统,也有分布式冗余(Distributed Redundant,DR)或公共备份冗余(Block Redundant,BR)供电系统。其中,2N供电的低压配电系统通常是具有2N个变压器、低压母线、开关等的配置;DR或BR则为N+1的配置。然而上述的供电系统,要么经济效益不高,要么可靠性不高。
发明内容
本申请实施例提供了一种供电系统、控制方法及存储介质。
本申请的技术方案是这样实现的:
一种供电系统,包括:
至少一个第一类电力模组;所述第一类电力模组包括:至少一个高压直流输电HVDC子电路及市电供电子电路,用于分别连接机架的第一配电柜PDU及第二PDU;
一个第二类电力模组;所述第二类电力模组包括:UPS子电路,所述UPS子电路与各所述第一类电力模组的所述市电供电子电路,用于分别连接所述第二PDU;
与第一类电力模组相同数量的第一开关模组;所述市电供电子电路与所述UPS子电路通过所述第一开关模组连接所述第二PDU;
当所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现异常供电时,所述第一开关模组切换到导通所述UPS子电路与所述第二PDU之间的连接,以使所述UPS子电路给所述第二PDU供电。
上述方案中,在所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现正常供电时,所述第一开关模组切换到导通所述市电供电子电路与所述第二PDU之间的连接,以使所述市电供电子电路给所述第二PDU供电。
上述方案中,所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现异常供电,包括以下至少之一:所述第一类电力模组的输入端连接的市电失效、所述HVDC子电路包括的HVDC模组失效、所述HVDC模组的输出端的电压小于预定阈值;
或者,
所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现正常供电,包括:所述第一类电力模组的输入端连接的市电正常供电、所述HVDC模组正常工作、及所述HVDC模组的输出端的电压大于或等于预定阈值。
上述方案中,所述HVDC子电路包括:至少一组电池组;
当所述HVDC子电路出现异常供电时,在预定时间范围内,基于所述电池组的放电给所述第一PDU供电。
上述方案中,当所述HVDC子电路出现异常供电时,所述第一开关模组在所述预定时间达到后,切换到导通所述UPS子电路与所述第二PDU之间的连接,以使所述UPS子电路给所述第二PDU供电。
上述方案中,所述第一开关模组包括:自动转换开关ATS;其中,所述ATS的第一端与所述市电供电子电路输出端连接,所述ATS的第二端与所述UPS子电路的输出端连接,所述ATS的第三端与所述第二PDU的输入端连接;
当所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现异常供电时,所述ATS的第二端与所述第三端之间的连接导通;当所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现正常供电时,所述ATS第一端与第三端之间的连接导通。
上述方案中,所述供电系统包括:
与所述第一类电力模组相同数量的第二开关模组,其中,一个所述第二开关模组连接所述UPS子电路与一个所述第一类电力模组所对应的所述第二PDU。
上述方案中,所述供电系统包括:
与所述第一类电力模组及所述第二类电力模组之和相同数量的变压器及第三开关模组;其中,一个所述变压器的输入端连接一个所述第三开关模组,所述变压器的输出端与所述第一类电力模组或所述第二类电力模组连接。
上述方案中,所述第三开关模组为N+1个;其中,所述N为大于1的整数;
第1个所述第三开关模组,用于连接第一路市电;第N+1个所述第三开关模组,用于连接第二路市电;
第i-1个所述第三开关模组与第i个所述第三开关模组连接,其中,所述i为大于1且小于或等于所述N的整数。
本申请实施例提供一种控制方法,应用于供电系统,所述供电系统包括至少一个第一类电力模组及一个第二类电力模组,所述方法包括:
将第一类电力模组的高压直流输电HVDC子电路连接机架的第一配电柜PDU;
将第二类电力模组的UPS子电路与各所述第一类电力模组的市电供电子电路分别连接机架的第二PDU;
若所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现异常供电,确定导通所述UPS子电路与所述第二PDU之间的连接,以利用所述UPS子电路给所述第二PDU供电。
上述方案中,所述方法还包括:
若所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现正常供电,确定导通所述市电供电子电路与所述第二PDU之间的连接,以利用所述市电供电子电路给所述第二PDU供电以及利用所述HVDC子电路给所述第一PDU供电。
上述方案中,所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现异常供电,包括以下至少之一:所述第一类电力模组的输入端连接的市电失效、所述HVDC子电路包括的HVDC模组失效、所述HVDC模组的输出端的电压小于预定阈值;
或者,
所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现正常供电,包括:所述第一类电力模组的输入端连接的市电正常供电、所述HVDC模组正常工作、所述HVDC模组的输出端的电压大于或等于预定阈值。
上述方案中,所述方法还包括:
若所述HVDC子电路出现异常供电,在预定时间范围内基于所述HVDC子电路的电池组的放电给所述第一PDU供电。
上述方案中,所述若所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现异常供电,确定导通所述UPS子电路与所述第二PDU之间的连接,以利用所述UPS子电路给所述第二PDU供电,包括:
若所述HVDC子电路出现异常供电,在预定时间达到后,确定导通所述UPS子电路与所述第二PDU之间的连接以利用所述UPS子电路给所述第二PDU供电。
本申请实施例还提供一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令被处理器执行实现本申请任意实施例所述的控制方法。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本申请实施例中通过将第一类电力模组的HVDC子电路与机柜的第一配电柜连接,以及将第一类电力模组的是市电供电子电路与第二类电力模组UPS子电路与机柜的第二PDU连接,并且当HVDC子电路给所述第一PDU供电出现异常供电时,能够使得UPS子电路给所述第二PDU供电,从而在HVDC供电出现异常时,不必要依赖市电供电子电路的供电,能够提升整个供电系统的可靠性。
并且,本申请实施例中的供电系统属于N+1的架构,即可以利用一个公共的第二类电力模组对多个第一类电力模组进行冗余配置,还提升了第一类电力模组供电的可用性,优化了整个供电系统的配电成本。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种公共备份供电系统示意图;
图2为本申请实施例提供的一种一路市电和一路高压直流的供电系统示意图;
图3为本申请实施例提供的一种供电系统示意图;
图4为本申请实施例提供的一种供电系统示意图;
图5为本申请实施例提供的一种ATS切换逻辑示意图;
图6为本申请实施例提供的一种ATS切换逻辑流程图;
图7为本申请实施例提供的一种供电系统示意图;
图8为本申请实施例提供的一种控制方法的流程图;
图9为本申请实施例提供的一种设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
在后续的描述中,使用用于表示元件的诸如“模块”、“模组”或“电路”的后缀仅为了有利于本申请的说明,其本身没有特定的意义。因此,“模块”、“模组”或“电路”可以混合地使用。
如图1所示,提供了一种公共备份供电系统;该公共备份系统包括:N个主用电力模组及一个公共备份电力模组,此处的N为3个;其中,所述主用电力模组包括:不间断电源(Uninterruptible Power Supply,UPS)模组,一个所述主用电力模组具有两路输出;一个公用备份电力模组包括2N个配电开关;其中一个所述主用电力模组的一路输出与一个配电开关分别连接机架的第一配电柜(Power Distribution Unit,PDU),所述主用电力模组的另一路输出与另一个配电开关分别连接机架的第二PDU。这里,所述PDU也可以为列头柜或配电单元等。
然而该公共备份供电系统中对机架的配电柜均采用UPS模组供电,供电效率不是很高;且公共备份输出有2N个配电开关,配电成本等比较高。
如图2所示,提供了一种一路市电和一路高压直流的供电系统;该一路市电加一路高压直流的供电系统包括:N个电力模组;此处的N为3个;其中,一个电力模组包括一路市电和一路高压直流输出,用于分别连接机架的第一PDU和第二PDU。
然而该一路市电和一路高压直流的供电系统,需要2N个变压器,从而起配电成本非常高;且当电力模组中一路高压直流不工作时,一路市电给第二PDU供电时需要依赖市电的可靠性。
本申请实施例中提供了一种供电系统,能够实现N+1的供电构架,能够减少配电成本;且当高压直流在供电出现异常时,不必要依赖市电可靠性,能够提高供电系统的供电可靠性。
如图3所示,本申请实施例提供了一种供电系统,所述供电系统包括:
至少一个第一类电力模组31;所述第一类电力模组31包括:至少一个高压直流输电(HVDC)子电路311及市电供电子电路312,用于分别连接机架的第一配电柜(PDU)及第二PDU;
一个第二类电力模组32;所述第二类电力模组32包括:UPS子电路321,所述UPS子电路321与各所述第一类电力模组31的所述市电供电子电路312,用于分别连接所述第二PDU;
与第一类电力模组31相同数量的第一开关模组33;所述市电供电子电路312与所述UPS子电路321通过所述第一开关模组33连接所述第二PDU;
当所述HVDC子电路311给所述第一PDU供电出现异常供电时,所述第一开关模组33切换到导通所述UPS子电路321与所述第二PDU之间的连接,以使所述UPS子电路321给所述第二PDU供电。
如图3所示的供电系统,包括3个第一类电力模组;当然,在其它示例中,可以为一个或其它多个第一类电力模组。
本申请实施例提供的供电系统可应用于各种供电系统;例如可以应用在医院、办公、商场、军队等服务器或计算机集群;等等。
在一个实施例中,所述机柜给负载供电。这里,该负载可以为各种用电设备,例如计算机、服务器等等。
此处的机柜包括第一PDU及第二PDU。在其它实施例中,所述机架可以为2个或2个以上的PDU。
在实际应用中,所述第一类电力模组为主用电力模组,所述第二类电力模组为备用电力模组。
此处的HVDC子电路为将市电的交流电转换为直流电的供电电路,此处的市电供电子电路为市电输出交流电的供电电路。在一个实施例中,所述HVDC为240V的供电。
此处的第一开关模组包括但不限于以下之一的开关:静态转换开关(STS)、自动转换开关(ATS)。这里,所述STS开关为毫秒级开关;所述ATS开关为秒级开关。
如此,若使用STS开关作为第一开关模组,则可以减少切换的时延;若使用ATS作为第一开关模组,则使用了造价比较低的开关,从而能够节省配电成本。
当然,在其它实施例中,所述第一开关模组也可以为任意形式能够在市电供电子电路与UPS子电路之间进行切换的开关,例如可以为单刀双掷开关等;在此不做限制。但若所述第一开关模组不是自动控制的开关,则需要将所述第一开关模组与控制模组进行连接,用于接收所述控制模组发生的控制信号,以实现在所述市电子电路与UPS子电路之间进行切换。
此处的所述UPS子电路与各所述第一类电力模组的所述市电供电子电路312,用于分别连接所述第二PDU,具体为:一个UPS子电路连接分别与第一类电力模组的市电供电子电路分别连接该第一类电力模组对应的机架的第二PDU。这里,一个第一类电力模组对应一个或多个机架。
此处的HVDC子电路给所述第一PDU供电出现异常供电,包括但不限于以下至少之一:所述第一类电力模组的输入端连接的市电失效、所述HVDC子电路包括的HVDC模组失效、所述HVDC模组的输出端的电压小于预定阈值。
这里,所述HVDC模组失效可以为所述HVDC模组中内置模块出现故障,也可以为所述HVDC处于维修期间,等等。这里,所述HVDC模组至少包括一个整流器模块,用于将交流电转换为直流电输出。
这里,所述市电失效可以为市电的输出电压为0。
这里,所述HVDC模组的输出端的电压小于预定阈值时,所述HVDC子电路中与所述HVDC模组的电池组会开始放电,所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现异常。
此处的HVDC模组的输出端的电压,即为所述HVDC模组输出端输出的电压。
当然,在其它实施例中,所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现异常供电,可以所述HVDC子电路中任意位置不导通或者HVDC子电路不在工作状态。
此处的UPS子电路包括至少一个UPS电源。这里,当所述UPS子电路包括多个UPS电源时,该多个UPS电源并机。
可以理解的是,多个UPS电源并机为多个UPS电源在一起使用,其中至少一个UPS电源有故障时,另外的至少一个UPS电源。如此,可以降低单个UPS电源故障时造成的损失,确保UPS子电路的正常使用。
在本申请实施例中,通过将第一类电力模组的HVDC子电路与机柜的第一配电柜连接,以及将第一类电力模组的是市电供电子电路与第二类电力模组UPS子电路与机柜的第二PDU连接,当HVDC子电路给所述第一PDU供电出现异常供电时,能够使得UPS子电路给所述第二PDU供电,从而在HVDC供电出现异常时,不必要依赖市电供电子电路的供电,能够提升整个供电系统的可靠性。
并且,本申请实施例中的供电系统属于N+1的架构,即可以利用一个公共的第二类电力模组对多个第一类电力模组进行冗余配置,还提升了第一类电力模组的可用性,优化了整个供电系统的配电成本。
在一些实施例中,在所述HVDC子电路311给所述第一PDU供电出现正常供电时,所述第一开关模组33切换到导通所述市电供电子电路312与所述第二PDU之间的连接,以使所述市电供电子电路312给所述第二PDU供电。
此处的HVDC子电路是给所述第一PDU供电的。
此处的所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现正常供电,包括:所述第一类电力模组的输入端连接的市电正常供电、所述HVDC模组正常工作、及所述HVDC模组的输出端的电压大于或等于预定阈值。
在本申请实施例中,当所述HVDC子电路给所述第一PDU供电正常时,所述HVDC可以给所述第一PDU供电,此时所述市电供电子电路可以给第二PDU供电,从而能够实现双电源的供电,大大提高了供电效率。
如图4所示,在一些实施例中,所述HVDC子电路311包括:至少一组电池组3111;
当所述HVDC子电路311出现异常供电时,在预定时间范围内,基于所述电池组的放电给所述第一PDU供电。
此处的所述电池组为一组或多组;例如,在如图4所示的电池组为3组。
此处的预定时间可以为大于第一时长且小于第二时长的时间。这里,所述第一时长为秒级,所述第二时长为分级。例如,所述预定时长为1分钟。
在一个应用场景中,所述预定时间为发送启动并投入使用的时间。
在另一个应用场景中,所述预定时间为中断时间;该中断时间为由市电供电子电路切换到UPS子电路给第二PDU供电的时间。
在一个应用场景中,若所述HVDC子电路出现正常充电时,所述HVDC子电路也会给所述电池组充电。
在本申请实施例中,若HVDC子电路中具有电池组,可以在HVDC出现异常供电的预定时间范围内,利用电池组给第一PDU进行比较短时间的供电;从而当预定时间范围内(即比较短时间内)HVDC子电路恢复供电时,则不需要切换到第二类电力模组的UPS子电路(即备用电路)给第二PDU供电,从而能够减少切换次数。
在本申请实施例中,HVDC子电路发生异常供电时,需要切换到UPS子电路给第二PDU供电,在由市电供电子电路切换到UPS子电路供电的中断时间可以基于HVDC子电路的电池组进行供电,从而实现无中断的切换,进而提高了整个供电系统的可靠性。
在一些实施例中,当所述HVDC子电路出现异常供电时,所述第一开关模组在所述预定时间达到后,切换到导通所述UPS子电路与所述第二PDU之间的连接,以使所述UPS子电路给所述第二PDU供电。
在本申请实施例中,在HVDC子电路出现异常供电后的预定时间时,才切换到导通所述UPS子电路与所述第二PDU之间的连接基于UPS子电路给第二PDU供电,可以当市电短暂失效后马上恢复时,无需切换到UPS子电路给所述第二PDU供电,从而减少了频繁切换次数,降低了供电系统中元器件的损耗。
并且,由于在本申请实施例中在HVDC子电路出现异常供电时无需快速切换到UPS子电路,从而也能够降低对第一开关模组的性能要求,进而能够节省系统的配电成本。
在一些实施例中,所述第一开关模组33包括:自动转换开关ATS;其中,所述ATS的第一端与所述市电供电子电路输出端连接,所述ATS的第二端与所述UPS子电路的输出端连接,所述ATS的第三端与所述第二PDU的输入端连接;
当所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现异常供电时,所述ATS的第二端与所述第三端之间的连接导通;当所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现正常供电时,所述ATS第一端与第三端之间的连接导通。
此处的ATS在市电供电子电路的输出端与UPS子电路的输出端之间切换;在HVDC出现异常供电时,ATS切换到UPS子电路的输出端;在HVDC出现正常供电时,ATS切换到市电子电路的输出端。
当然,在另一个实施例中,上述的ATS可以用STS代替。
在本申请实施例中,通过ATS可以自动切换是利用市电供电子电路给第二PDU供电,还是利用UPS给第二PDU供电,从而能够提升整个供电系统的可靠性。
且若利用所述ATS进行切换,由于ATS的造价比较低,还能够节省配电成本。
在一应用场景中,配置ATS检测下面的三个条件作为切换逻辑:
切换逻辑一:检测第一类电力模组是否有电压;若所述第一类电力模组没有电压,且第二类电力模组输出电压正常,在预定时间达到后,切换到UPS子电路给所述第二PDU供电;
切换逻辑二:检测HVDC子电路是否正常工作;若否,则切换到UPS子电路给所述第二PDU供电;
切换逻辑三:检测HVDC模组的输出端的输出的电压是否小于预定电压,若是,则切换到UPS子电路给所述PDU供电。
此处的预定电压可以为电池组的电池电压,即电池组的正负极电压差。若HVDC模组的输出端的电压高于或等于该电池电压,则HVDC子电路正常工作;若所述HVDC模组的输出端的电压低于该电池电压,则电池组会放电,HVDC子电路工作异常。
此处检测HVDC模组的输出端的电压可以基于一个电压表进行检测;例如,在所述HVDC模组的输出端连接一个电压表,从而可以直接检测该HVDC模组的输出端的电压。
如图5所示,公开了一种ATS切换逻辑示意图;在图5中;针对不同位置处的故障情况,ATS的状态如下表1所示。具体地,在区域1的任意位置处出现故障,则HVDC子电路的输入端的电压为0,电池放电,且ATS在预定时间达到后切换到UPS子电路进行供电;在区域2的位置出现故障,即HVDC模组出现故障,则电池组放电,且ATS在预定时间达到后切换到UPS子电路进行供电;在区域3的任意位置出现故障,所述HVDC子电路和市电供电子电路正常工作,则维持ATS切换到市电供电子电路进行供电,且HVDC子电路进行供电。
Figure BDA0002641522540000121
表1
基于上述ATS的切换逻辑,在一个实施例中,如图6所示,公开了一种ATS切换逻辑的流程图;当满足第一切换条件时,ATS在预定时间达到后切换到UPS子电路进行供电;其中第一切换条件为HVDC模组异常工作、HVDC模组的输出端的电压小于预定电压、及HVDC子电路异常工作的其中至少之一;当满足第二切换条件时,ATS在预定时间到达后切换到市电供电子电路进行供电;其中第二切换条件为HVDC模组正常工作、HVDC模组的输出端的电压大于或等于预定电压、及HVDC子电路正常工作。
可以理解的是,上述图6中第一切换条件和第二切换条件分别对应HVDC子电路的电池组是放电还是充电;其中第一切换条件为逻辑或的条件,第二切换条件为逻辑与的条件。
请再次参见图4,所述供电系统包括:与所述第一类电力模组相同数量的第二开关模组34,其中,一个所述第二开关模组连接所述UPS子电路与一个所述第一类电力模组所对应的所述第二PDU。
此处的第二开关模组可认为是UPS子电路的输出开关。
此处的UPS子电路会通过第二开关模组,与各第一类电力模组的市电供电子电路一起,并联到ATS。在一应用场景中,第一类电力模组的数量为N个,则第二开关模组的数量也为N个;N个第一类电力模组的市电供电子电路与N个第二开关模组连接的UPS子电路构成主路和备路的冗余配置。如此,可以提升主路,即第一类电力模组的市电供电子电路的可用性。
在本申请实施例中,可以通过设置与第一类电力模组相同数量的第二开关作为UPS子电路的输出开关,可以大大减少第二开关模组的数量,从而能够减少配电成本。
请再次参见图4,在一些实施例中,所述供电系统包括:
与所述第一类电力模组及所述第二类电力模组之和相同数量的变压器35及第三开关模36;其中,一个所述变压器35的输入端连接一个所述第三开关模组36,所述变压器35的输出端与所述第一类电力模组31或所述第二类电力模组32连接。
此处所述变压器35的输出端可分别通过一个开关与所述HVDC子电路311或市电供电子电路312连接。
在一个实施例中,若所述第一类电力模组为N个,所述第二类电力模组为1个,则所述变压器为N+1个,所述第三开关模组为N+1个;其中所述N为大于或等于1的整数。
在本申请实施例中,对于每一个第一类电力模组均只配置了一个变压器及第三开关模组,以通过变压器与第三开关模组接入市电;从而能够节省配电成本。
在一些实施例中,所述第三开关模组为N+1个;其中,所述N为大于1的整数;
第1个所述第三开关模组,用于连接第一路市电;第N个所述第三开关模组,用于连接第二路市电;
第i-1个所述第三开关模组与第i个所述第三开关模组连接,其中,所述i为大于1且小于或等于所述N的整数。
此处的第三开关模组可以为ATS,也可以为STS。
当然在其它实施例中,所述N也可以为大于或等于1的整数;其中若所述N为1时,所述第一类电力模组为1个。
此处的第一路市电和第二路市电均可以为满足供电系统供电要求的任意市电。例如,所述第一路市电为10KV市电,所述第二路市电为10KV市电。
在本申请实施例中,通过第1个第三开关模组连接第一市电,第N第三开关模组连接第二路市电,可以使得整个供电系统可以连接两路市电;并且通过将相邻的两个第三开关模组连接,从而可以使得多个第三开关模组构成环网连接,从而当第一路市电断开时,可以利用第二路市电给整个供电系统供电,或者当第二路市电断开时,可以利用第一路市电给整个供电系统供电。如此,可以大大提高整个供电系统给PDU供电的稳定性。
在一些实施例中,所述第一路市电包括:市电和发电机的发电,所述第二电路市电包括:市电和发电机的发电。
例如,如图4所示,第一路市电和第二路市电均为:市电和发电机并机。
如此,在本申请实施例中,当市电失效时,还可以基于发电机的对整个供电系统进行供电;或者,当发电机不工作时,也可以基于市电对整个供电系统进行供电,只需满足市电和发电机的至少之一工作即可。如此,能够大大供电系统供电的稳定性。
在另一些实施例中,所述第一路市电包括:市电,所述第二电路市电包括:市电;
所述第一类电力模组,还与发电机连接。
此处,若第一类电力模组有N个,则发电机也有N个。
如图7所示,第一路市电及第二路市电均只有市电;而在每一个所述第一类电力模组的输入端,均由变压器与发电机做切换。
如此,在本申请实施例中,可以使得发电机与变压器构成一对一的关系,可以实现在变压器出现异常供电时,也可以发电机来对供电系统进行供电,也能增加供电系统的稳定性。
为了进一步详细介绍本申请实施例,本申请实施例还提供了一种供电系统,如图4所示,所述供电系统包括:两路市电、N+1个变压器,N+1个第三开关模组、N个第一类电力模组、一个第二类电力模组、N个第二开关模组及N个第一开关模组;其中一个第一类电力模组包括一个HVDC子电路和一个市电供电子电路;所述第二类电力模组包括一个UPS子电路;一路市电包括市电及发电机并机;所述HVDC子电路包括至少HVDC模组和一组电池组;其中;
第1个第三开关模组的与第一路市电连接,第N个第三开关模组与第二路市电连接,相邻两个所述第三开关模组之间连接;
所述变压器的输入端与所述第一开关模组连接,所述变压器的输出端与所述第一类电力模组或第二类电力模组连接;
所述HVDC用于连接机架的第一配电柜(PDU),所述市电供电子电路与UPS子电路通过所述第一开关模组,用于连接机架的第二PDU;
当所述HVDC子电路311给所述第一PDU供电出现异常供电时,在所述预定时间范围内,通过所述HVDC子电路的所述电池组的放电给所述第一PDU供电,在预定时间达到后,所述第一开关模组切换到导通所述UPS子电路321与所述第二PDU之间的连接,以使所述UPS子电路321给所述第二PDU供电;
在所述HVDC子电路311给所述第一PDU供电出现正常供电时,所述第一开关模组33切换到导通所述市电供电子电路312与所述第二PDU之间的连接,以使所述市电供电子电路312给所述第二PDU供电。
在本申请实施例中,当所述HVDC子电路给所述第一PDU供电正常时,所述HVDC可以给所述第一PDU供电,此时所述市电供电子电路可以给第二PDU供电,从而能够实现双电源的供电,大大提高了供电效率;或者当HVDC子电路给所述第一PDU供电出现异常供电时,能够使得UPS子电路给所述第二PDU供电,从而在HVDC供电出现异常时,不必要依赖市电供电子电路的供电,能够提升整个供电系统的可靠性。
进一步地,在市电供电子电路切换到UPS子电路供电的中断时间可以基于HVDC子电路的电池组进行供电,从而实现无中断的切换,进而提高了整个供电系统的可靠性。
进一步地,通过设置多个第三开关模组构成环网连接,从而当第一路市电断开时,可以利用第二路市电给整个供电系统供电,或者当第二路市电断开时,可以利用第一路市电给整个供电系统供电;如此,可以大大提高整个供电系统给PDU供电的稳定性。
更进一步地,本申请实施例中的供电系统属于N+1的架构,即可以利用一个公共的第二类电力模组对多个第一类电力模组进行冗余配置,还能提升了第一类电力模组的可用性,优化了整个供电系统的配电成本。
这里需要指出的是:以下控制方法项的描述,与上述供电系统描述是类似的,同供电系统的有益效果描述,不做赘述。对于本申请控制方法项实施例中未披露的技术细节,请参照本申请控制系统实施例的描述。
如图8所示,一种控制方法,应用于供电系统,所述供电系统包括至少一个第一类电力模组及一个第二类电力模组,所述方法包括:
步骤S51:将第一类电力模组的高压直流输电HVDC子电路连接机架的第一配电柜PDU;
步骤S52:将第二类电力模组的UPS子电路与各所述第一类电力模组的市电供电子电路分别连接机架的第二PDU;
步骤S53:若所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现异常供电,确定导通所述UPS子电路与所述第二PDU之间的连接,以利用所述UPS子电路给所述第二PDU供电。
在一些实施例中,所述方法还包括:
若所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现正常供电,确定导通所述市电供电子电路与所述第二PDU之间的连接,以利用所述市电供电子电路给所述第二PDU供电以及利用所述HVDC子电路给所述第一PDU供电。
在一些实施例中,其特征在于,
所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现异常供电,包括以下至少之一:所述第一类电力模组的输入端连接的市电失效、所述HVDC子电路包括的HVDC模组失效、所述HVDC模组的输出端的电压小于预定阈值;
或者,
所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现正常供电,包括:所述第一类电力模组的输入端连接的市电正常供电、所述HVDC模组正常工作、所述HVDC模组的输出端的电压大于或等于预定阈值。
在一些实施例中,所述方法还包括:
若所述HVDC子电路出现异常供电,在预定时间范围内基于所述HVDC子电路的电池组的放电给所述第一PDU供电。
在一些实施例中,所述步骤S53,包括:
若所述HVDC子电路出现异常供电,在预定时间达到后,确定导通所述UPS子电路与所述第二PDU之间的连接以利用所述UPS子电路给所述第二PDU供电。
这里需要指出的是:以下存储介质和设备实施例的描述,与上述供电系统实施例的描述是类似的,具有同供电系统实施例相似的有益效果。对于本申请存储介质和设备实施例中未披露的技术细节,请参照本申请供电系统实施例的描述而理解。
本申请实施例提供一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令被处理器执行实现本申请任意实施例所述的控制方法。
本申请实施例还提供了一种设备,如图9所示,所述设备包括:处理器61、通信接口62和存储器63;其中,
所述处理器61通常控制终端设备或网络设备的总体操作。
通信接口62可以使终端设备或网络设备通过网络与其他终端或服务器通信。
这里,所述设备为包括至少一个UPS模组的设备,或者所述设备为包括储能模组的设备,或者所述设备为包括至少一个UPS模组及储能模组的设备。
存储器63配置为存储由处理器61可执行的指令和应用,还可以缓存待处理器31以及终端中各模块待处理或已经处理的数据(例如,图像数据、音频数据、语音通信数据和视频通信数据),可以通过闪存(FLASH)或随机访问存储器(Random Access Memory,RAM)实现。
可以理解的是,本文描述的处理器61可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器61中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。该存储介质位于存储器63,处理器61读取存储器63中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,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,如:多个单元或组件可以结合,或可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口,设备或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件可以是、或也可以不是物理上分开的,作为显示的部件可以是、或也可以不是物理单元;既可以位于一个地方,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全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中,也可以是各单元分别单独作为一个单元,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,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:移动存储设备、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者,本申请上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得终端执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
需要说明的是:本申请实施例所记载的技术方案之间,在不冲突的情况下,可以任意组合。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种供电系统,其特征在于,所述供电系统包括:
至少一个第一类电力模组;所述第一类电力模组包括:至少一个高压直流输电HVDC子电路及市电供电子电路,用于分别连接机架的第一配电柜PDU及第二PDU;
一个第二类电力模组;所述第二类电力模组包括:UPS子电路,所述UPS子电路与各所述第一类电力模组的所述市电供电子电路,用于分别连接所述第二PDU;
与第一类电力模组相同数量的第一开关模组;所述市电供电子电路与所述UPS子电路通过所述第一开关模组连接所述第二PDU;
当所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现异常供电时,所述第一开关模组切换到导通所述UPS子电路与所述第二PDU之间的连接,以使所述UPS子电路给所述第二PDU供电。
2.根据权利要求1所述的供电系统,其特征在于,
在所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现正常供电时,所述第一开关模组切换到导通所述市电供电子电路与所述第二PDU之间的连接,以使所述市电供电子电路给所述第二PDU供电。
3.根据权利要求2所述的供电系统,其特征在于,
所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现异常供电,包括以下至少之一:所述第一类电力模组的输入端连接的市电失效、所述HVDC子电路包括的HVDC模组失效、所述HVDC模组的输出端的电压小于预定阈值;
或者,
所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现正常供电,包括:所述第一类电力模组的输入端连接的市电正常供电、所述HVDC模组正常工作、及所述HVDC模组的输出端的电压大于或等于预定阈值。
4.根据权利要求1至3任一项所述的供电系统,其特征在于,
所述HVDC子电路包括:至少一组电池组;
当所述HVDC子电路出现异常供电时,在预定时间范围内,基于所述电池组的放电给所述第一PDU供电。
5.根据权利要求4所述的供电系统,其特征在于,
当所述HVDC子电路出现异常供电时,所述第一开关模组在所述预定时间达到后,切换到导通所述UPS子电路与所述第二PDU之间的连接,以使所述UPS子电路给所述第二PDU供电。
6.根据权利要求5所述的供电系统,其特征在于,
所述第一开关模组包括:自动转换开关ATS;其中,所述ATS的第一端与所述市电供电子电路输出端连接,所述ATS的第二端与所述UPS子电路的输出端连接,所述ATS的第三端与所述第二PDU的输入端连接;
当所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现异常供电时,所述ATS的第二端与所述第三端之间的连接导通;当所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现正常供电时,所述ATS第一端与第三端之间的连接导通。
7.根据权利要求1至3任一项所述的供电系统,其特征在于,所述供电系统包括:
与所述第一类电力模组相同数量的第二开关模组,其中,一个所述第二开关模组连接所述UPS子电路与一个所述第一类电力模组所对应的所述第二PDU。
8.根据权利要求1至3任一项所述的供电系统,其特征在于,所述供电系统包括:
与所述第一类电力模组及所述第二类电力模组之和相同数量的变压器及第三开关模组;其中,一个所述变压器的输入端连接一个所述第三开关模组,所述变压器的输出端与所述第一类电力模组或所述第二类电力模组连接。
9.根据权利要求8所述的供电系统,其特征在于,
所述第三开关模组为N+1个;其中,所述N为大于1的整数;
第1个所述第三开关模组,用于连接第一路市电;第N+1个所述第三开关模组,用于连接第二路市电;
第i-1个所述第三开关模组与第i个所述第三开关模组连接,其中,所述i为大于1且小于或等于所述N的整数。
10.一种控制方法,其特征在于,应用于供电系统,所述供电系统包括至少一个第一类电力模组及一个第二类电力模组,所述方法包括:
将第一类电力模组的高压直流输电HVDC子电路连接机架的第一配电柜PDU;
将第二类电力模组的UPS子电路与各所述第一类电力模组的市电供电子电路分别连接机架的第二PDU;
若所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现异常供电,确定导通所述UPS子电路与所述第二PDU之间的连接,以利用所述UPS子电路给所述第二PDU供电。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现正常供电,确定导通所述市电供电子电路与所述第二PDU之间的连接,以利用所述市电供电子电路给所述第二PDU供电以及利用所述HVDC子电路给所述第一PDU供电。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,
所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现异常供电,包括以下至少之一:所述第一类电力模组的输入端连接的市电失效、所述HVDC子电路包括的HVDC模组失效、所述HVDC模组的输出端的电压小于预定阈值;
或者,
所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现正常供电,包括:所述第一类电力模组的输入端连接的市电正常供电、所述HVDC模组正常工作、所述HVDC模组的输出端的电压大于或等于预定阈值。
13.根据权利要求10至12任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述HVDC子电路出现异常供电,在预定时间范围内基于所述HVDC子电路的电池组的放电给所述第一PDU供电。
14.根据权利要求13任一项所述的方法,其特征在于,所述若所述HVDC子电路给所述第一PDU供电出现异常供电,确定导通所述UPS子电路与所述第二PDU之间的连接,以利用所述UPS子电路给所述第二PDU供电,包括:
若所述HVDC子电路出现异常供电,在预定时间达到后,确定导通所述UPS子电路与所述第二PDU之间的连接以利用所述UPS子电路给所述第二PDU供电。
15.一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令,其特征在于,所述计算机可执行指令被处理器执行实现权利要求10-14任一项所述的控制方法。
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