CN115085363A - Ups不间断电源控制管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种UPS不间断电源控制管理系统，通过对象搜集单元搜集受控对象的所有必要用电设备的单耗电量，和近X1次启动备用电源端进行供电的备用供电数据，之后借助基础数据分析单元对单耗电量、备用历经时和备用发生时进行备用惯性分析，对所有的备用历经时Li进行靠近分析，根据靠近占比的大小确定常态用时和突变用时；之后又对所有的备用发生时进行时段分析，确定高频发生段和一般发生段；最后利用状态随动单元结合一般发生段、高频发生段、常态电量和突变电量对备用电源端进行电量管理，对备用电源端的充电情况合理分配和适度监控，简化了备用电源端的充电频繁和随时监控的麻烦。
Description
技术领域
本发明属于不间断电源管理技术领域，具体是UPS不间断电源控制管理系统。
背景技术
公开号为CN103944412A的专利公开了一种三桥臂拓扑的不间断电源的控制方法、装置及不间断电源，用以解决现有的采用三桥臂拓扑的UPS在市电频率频繁跳变时，UPS会频繁跳变到电池模式的问题。该方法包括：确定不间断电源接收到的交流电压与不间断电源输出的交流电压反相；关断第一开关单元中的开关管和第二开关单元中的开关管，并分别向第三开关单元中的开关管的控制端和第四开关单元中的开关管的控制端输出互补的第一频率的脉冲宽度调制信号，以及在不间断电源输出的交流电压大于零时，开通第五开关单元中的开关管，并关断第六开关单元中的开关管；在不间断电源输出的交流电压小于零时，关断第五开关单元中的开关管，并开通第六开关单元中的开关管。
针对于该专利，对于不间断电源给予了一种很好的控制方法，但是，针对于主要供电电源部分和备用供电电源部分来说，如何针对备用供电电源的电量储备进行监控分析，在适合的情况下进行补充电量，而不是单纯的随时保持非使用情况下的备用电源的电量满状态情况，从而产生备用电源电量监控麻烦，需要频繁充电的情况，这是一个问题，基于此，提供一种解决方案。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了UPS不间断电源控制管理系统。
UPS不间断电源控制管理系统，包括：
对象搜集单元，用于搜集受控对象的所有必要用电设备的单耗电量，对象搜集单元用于将必要用电设备的单耗电量传输到基础分析单元；
对象搜集单元还用于搜集近X1次启动备用电源端进行供电的备用供电数据，X1为预设数值，备用供电数据包括备用历经时和备用发生时；
对象搜集单元用于将必要用电设备的单耗电量、备用历经时和备用发生时传输到基础数据分析单元，基础数据分析单元用于对单耗电量、备用历经时和备用发生时进行备用惯性分析，对所有的备用历经时Li进行靠近分析，首先根据Li与其均值P的差值的绝对值确定靠近个数，之后根据靠近个数与Li的个数确定靠近占比，从而根据靠近占比的大小确定常态用时和突变用时；
之后又对所有的备用发生时进行时段分析，将一天划分为24个时段，根据每个时段出现的备用发生时的次数确定高频发生段和一般发生段；
智能配置单元用于将一般发生段、高频发生段、常态电量和突变电量传输到状态随动单元，状态随动单元用于结合一般发生段、高频发生段、常态电量和突变电量对备用电源端进行电量管理，电量管理具体方式为：
S1：获取到备用电源端的实时剩余电量和当下所处时间；
S2：之后在当下所处时间逼近一般发生段时，逼近一般发生段指代为满足：
当实时剩余电量低于常态电量时，利用公式(常态电量-实时剩余电量)/充电速度，计算出充电时长，之后将充电时长加上当下所处时间，若得到的时间点不超过一般发生段的开始时间减去T1时间的情况；T1为管理员预设的时间数值，此时自动将备用电源端的实时剩余电量补充至大于等于常态电量情况下；充电速度自动获取得到，也可以通过管理员预设；
S3：在当下所处时间逼近高频发生段时，逼近高频发生段指代为满足：
当实时剩余电量低于突变电量时，利用公式(突变电量-实时剩余电量)/充电速度，计算出充电时长，之后将充电时长加上当下所处时间，若得到的时间点不超过高频发生段的开始时间减去T1时间的情况；
此时自动将备用电源端的实时剩余电量补充至大于等于突变电量情况下备用。
进一步地，必要用电设备即为需要进行不间断供电的相应设备，单耗电量即为对应单个时间段所消耗的电量数。
进一步地，备用历经时即为对应X1次每次启动备用电源进行供电时的供电时间，备用发生时即为对应X1次每次启动备用电源的开始时间。
进一步地，备用惯性分析具体方式为：
步骤一：获取到所有的备用历经时，将其标记为Li，i＝1、...、n，表示为存在n次启动备用电源时的供电时间，Li表示为按照时间顺序对第i次采用备用电源供电时的时间长度；
步骤二：对备用历经时Li进行靠近分析，具体方式为：
获取到备用历经时Li的均值P，之后获取到所有满足判定公式的Li的个数，将其标记为靠近个数，判定公式为：
|Li-P|≤X1；此处X1为预设数值；
将靠近个数除以n之后得到靠近占比，若靠近占比不小于0.7时，产生合项信号，将此时的Li的均值标记为常态用时，将Li中最大的数值标记为突变用时；
若靠近占比小于0.7时，将Li的均值与Li中最大的数值的中值标记为常态用时，同样将Li中最大的数值标记为突变用时；
得到常态用时和突变用时，将二者分别乘以单耗电量，得到常态电量和突变电量；
步骤三：获取到所有的备用发生时，之后进行时段分析得到一般发生段和高频发生段。
进一步地，时段分析的具体分析方式为：
从零点开始，每隔一个小时划分为一个时段，将一天划分为24个时段，得到24个划分时段Tj，j＝1、...、24；
之后根据备用发生时，获取到每一个划分时段Tj启动备用电源供电的次数，将其标记为备用发生次Cj，Cj与Tj为一一对应关系；
之后将Cj为零的对应划分时段Tj去除，之后获取到剩余每个划分时段的备用发生次占所有的备用发生次之和的占比，将其标记为备用发生占比；
将备用发生占比超过X2的划分时段标记为高频发生段；X2取值确定方式为：
获取到获取到Cj为零的对应划分时段之后剩余划分时段的个数，将该个数标记为余项数，之后X2＝2/余项数；
将剩余的划分时段标记为一般发生段。
进一步地，还包括同步单元和电源切换辅助单元；
同步单元用于在备用电源端启动时，自动同步备用电源端单位时间的损耗量，将其标记为实损单量，同时自动获取到备用电源端的实时剩余电量，并进行追加分析，追加分析具体方式为：
将实时剩余电量除以实损单量，得到剩余供能时，若剩余供能时不超过T2时，若备用电源端还在供电，此时产生紧急调用信号；
T2为预设数值。
进一步地，同步单元用于将紧急调用信号传输到电源切换辅助单元，电源切换辅助单元在接收到紧急调用信号时，自动提醒管理人员当前备用电源端供电能力不足，需要提供额外备用电源。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过对象搜集单元搜集受控对象的所有必要用电设备的单耗电量，和近X1次启动备用电源端进行供电的备用供电数据，之后借助基础数据分析单元对单耗电量、备用历经时和备用发生时进行备用惯性分析，对所有的备用历经时Li进行靠近分析，首先根据Li与其均值P的差值的绝对值确定靠近个数，之后根据靠近个数与Li的个数确定靠近占比，从而根据靠近占比的大小确定常态用时和突变用时；之后又对所有的备用发生时进行时段分析，确定高频发生段和一般发生段；
最后利用状态随动单元结合一般发生段、高频发生段、常态电量和突变电量对备用电源端进行电量管理，对备用电源端的充电情况合理分配和适度监控，简化了备用电源端的充电频繁和随时监控的麻烦；本发明简单有效，且易于实用。
附图说明
图1为本发明的系统框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本申请提供了UPS不间断电源控制管理系统，作为本发明的实施例一，其具体包括对象数据搜集单元、基础数据分析单元、智能配置单元、同步单元、备用电源端；
对象搜集单元用于搜集受控对象的所有必要用电设备的单耗电量，受控对象即为本系统的用户，必要用电设备即为需要进行不间断供电的相应设备，单耗电量即为对应单个时间段所消耗的电量数；对象搜集单元用于将必要用电设备的单耗电量传输到基础分析单元；
对象搜集单元还用于搜集近X1次启动备用电源端进行供电的备用供电数据，X1为预设数值，具体取值可为50，当然此处也可以根据实际需求取值为其他数值，备用供电数据包括备用历经时和备用发生时，备用历经时即为对应X1次每次启动备用电源进行供电时的供电时间，备用发生时即为对应X1次每次启动备用电源的开始时间；
对象搜集单元用于将必要用电设备的单耗电量、备用历经时和备用发生时传输到基础数据分析单元，基础数据分析单元用于对单耗电量、备用历经时和备用发生时进行备用惯性分析，备用惯性分析具体方式为：
步骤一：获取到所有的备用历经时，将其标记为Li，i＝1、...、n，表示为存在n次启动备用电源时的供电时间，Li表示为按照时间顺序对第i次采用备用电源供电时的时间长度；
步骤二：对备用历经时Li进行靠近分析，具体方式为：
获取到备用历经时Li的均值P，之后获取到所有满足判定公式的Li的个数，将其标记为靠近个数，判定公式为：
|Li-P|≤X1；
此处X1为预设数值，一般取值可取为10，当然根据实际需求可设置为其他数值；
将靠近个数除以n之后得到靠近占比，若靠近占比不小于0.7时，产生合项信号，将此时的Li的均值标记为常态用时，将Li中最大的数值标记为突变用时；
若靠近占比小于0.7时，将Li的均值与Li中最大的数值的中值标记为常态用时，同样将Li中最大的数值标记为突变用时；
得到常态用时和突变用时，将二者分别乘以单耗电量，得到常态电量和突变电量；
步骤三：获取到所有的备用发生时，之后进行时段分析，具体分析方式为：
从零点开始，每隔一个小时划分为一个时段，将一天划分为24个时段，得到24个划分时段Tj，j＝1、...、24；
之后根据备用发生时，获取到每一个划分时段Tj启动备用电源供电的次数，将其标记为备用发生次Cj，Cj与Tj为一一对应关系；
之后将Cj为零的对应划分时段Tj去除，之后获取到剩余每个划分时段的备用发生次占所有的备用发生次之和的占比，将其标记为备用发生占比；
将备用发生占比超过X2的划分时段标记为高频发生段；X2取值确定方式为：
获取到获取到Cj为零的对应划分时段之后剩余划分时段的个数，将该个数标记为余项数，之后X2＝2/余项数；
将剩余的划分时段标记为一般发生段；
步骤四：得到一般发生段和高频发生段；
智能配置单元用于将一般发生段、高频发生段、常态电量和突变电量传输到状态随动单元，状态随动单元用于结合一般发生段、高频发生段、常态电量和突变电量对备用电源端进行电量管理，电量管理具体方式为：
S1：获取到备用电源端的实时剩余电量和当下所处时间；
S2：之后在当下所处时间逼近一般发生段时，逼近一般发生段指代为满足：
当实时剩余电量低于常态电量时，利用公式(常态电量-实时剩余电量)/充电速度，计算出充电时长，之后将充电时长加上当下所处时间，若得到的时间点不超过一般发生段的开始时间减去T1时间的情况；T1为管理员预设的时间数值，此时自动将备用电源端的实时剩余电量补充至大于等于常态电量情况下；充电速度自动获取得到，也可以通过管理员预设；
S3：在当下所处时间逼近高频发生段时，逼近高频发生段指代为满足：
当实时剩余电量低于突变电量时，利用公式(突变电量-实时剩余电量)/充电速度，计算出充电时长，之后将充电时长加上当下所处时间，若得到的时间点不超过高频发生段的开始时间减去T1时间的情况；
此时自动将备用电源端的实时剩余电量补充至大于等于突变电量情况下备用；
作为本发明的实施例二，还包括同步单元和电源切换辅助单元；
同步单元用于在备用电源端启动时，自动同步备用电源端单位时间的损耗量，将其标记为实损单量，同时自动获取到备用电源端的实时剩余电量，并进行追加分析，追加分析具体方式为：
将实时剩余电量除以实损单量，得到剩余供能时，若剩余供能时不超过T2时，若备用电源端还在供电，此时表明主要的供电电源还处于断电状态，此时产生紧急调用信号；
T2为预设数值，一般取值为半小时，当然可以根据具体情况重新设定；
同步单元用于将紧急调用信号传输到电源切换辅助单元，电源切换辅助单元在接收到紧急调用信号时，自动提醒管理人员当前备用电源端供电能力不足，需要提供额外备用电源，避免损失。
上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式；公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。
Claims (7)
1.UPS不间断电源控制管理系统，其特征在于，包括：
对象搜集单元，用于搜集受控对象的所有必要用电设备的单耗电量，对象搜集单元用于将必要用电设备的单耗电量传输到基础分析单元；
对象搜集单元还用于搜集近X1次启动备用电源端进行供电的备用供电数据，X1为预设数值，备用供电数据包括备用历经时和备用发生时；
对象搜集单元用于将必要用电设备的单耗电量、备用历经时和备用发生时传输到基础数据分析单元，基础数据分析单元用于对单耗电量、备用历经时和备用发生时进行备用惯性分析，对所有的备用历经时Li进行靠近分析，首先根据Li与其均值P的差值的绝对值确定靠近个数，之后根据靠近个数与Li的个数确定靠近占比，从而根据靠近占比的大小确定常态用时和突变用时；
之后又对所有的备用发生时进行时段分析，将一天划分为24个时段，根据每个时段出现的备用发生时的次数确定高频发生段和一般发生段；
智能配置单元用于将一般发生段、高频发生段、常态电量和突变电量传输到状态随动单元，状态随动单元用于结合一般发生段、高频发生段、常态电量和突变电量对备用电源端进行电量管理，电量管理具体方式为：
S1：获取到备用电源端的实时剩余电量和当下所处时间；
S2：之后在当下所处时间逼近一般发生段时，逼近一般发生段指代为满足：
当实时剩余电量低于常态电量时，利用公式(常态电量-实时剩余电量)/充电速度，计算出充电时长，之后将充电时长加上当下所处时间，若得到的时间点不超过一般发生段的开始时间减去T1时间的情况；T1为管理员预设的时间数值，此时自动将备用电源端的实时剩余电量补充至大于等于常态电量情况下；充电速度自动获取得到，也可以通过管理员预设；
S3：在当下所处时间逼近高频发生段时，逼近高频发生段指代为满足：
当实时剩余电量低于突变电量时，利用公式(突变电量-实时剩余电量)/充电速度，计算出充电时长，之后将充电时长加上当下所处时间，若得到的时间点不超过高频发生段的开始时间减去T1时间的情况；
此时自动将备用电源端的实时剩余电量补充至大于等于突变电量情况下备用。
2.根据权利要求1所述的UPS不间断电源控制管理系统，其特征在于，必要用电设备即为需要进行不间断供电的相应设备，单耗电量即为对应单个时间段所消耗的电量数。
3.根据权利要求1所述的UPS不间断电源控制管理系统，其特征在于，备用历经时即为对应X1次每次启动备用电源进行供电时的供电时间，备用发生时即为对应X1次每次启动备用电源的开始时间。
4.根据权利要求1所述的UPS不间断电源控制管理系统，其特征在于，备用惯性分析具体方式为：
步骤一：获取到所有的备用历经时，将其标记为Li，i＝1、...、n，表示为存在n次启动备用电源时的供电时间，Li表示为按照时间顺序对第i次采用备用电源供电时的时间长度；
步骤二：对备用历经时Li进行靠近分析，具体方式为：
获取到备用历经时Li的均值P，之后获取到所有满足判定公式的Li的个数，将其标记为靠近个数，判定公式为：
|Li-P|≤X1；此处X1为预设数值；
将靠近个数除以n之后得到靠近占比，若靠近占比不小于0.7时，产生合项信号，将此时的Li的均值标记为常态用时，将Li中最大的数值标记为突变用时；
若靠近占比小于0.7时，将Li的均值与Li中最大的数值的中值标记为常态用时，同样将Li中最大的数值标记为突变用时；
得到常态用时和突变用时，将二者分别乘以单耗电量，得到常态电量和突变电量；
步骤三：获取到所有的备用发生时，之后进行时段分析得到一般发生段和高频发生段。
5.根据权利要求1或4所述的UPS不间断电源控制管理系统，其特征在于，时段分析的具体分析方式为：
从零点开始，每隔一个小时划分为一个时段，将一天划分为24个时段，得到24个划分时段Tj，j＝1、...、24；
之后根据备用发生时，获取到每一个划分时段Tj启动备用电源供电的次数，将其标记为备用发生次Cj，Cj与Tj为一一对应关系；
之后将Cj为零的对应划分时段Tj去除，之后获取到剩余每个划分时段的备用发生次占所有的备用发生次之和的占比，将其标记为备用发生占比；
将备用发生占比超过X2的划分时段标记为高频发生段；X2取值确定方式为：
获取到获取到Cj为零的对应划分时段之后剩余划分时段的个数，将该个数标记为余项数，之后X2＝2/余项数；
将剩余的划分时段标记为一般发生段。
6.根据权利要求1所述的UPS不间断电源控制管理系统，其特征在于，还包括同步单元和电源切换辅助单元；
同步单元用于在备用电源端启动时，自动同步备用电源端单位时间的损耗量，将其标记为实损单量，同时自动获取到备用电源端的实时剩余电量，并进行追加分析，追加分析具体方式为：
将实时剩余电量除以实损单量，得到剩余供能时，若剩余供能时不超过T2时，若备用电源端还在供电，此时产生紧急调用信号；
T2为预设数值。
7.根据权利要求6所述的UPS不间断电源控制管理系统，其特征在于，同步单元用于将紧急调用信号传输到电源切换辅助单元，电源切换辅助单元在接收到紧急调用信号时，自动提醒管理人员当前备用电源端供电能力不足，需要提供额外备用电源。
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