CN115940389A - 一种ups系统节能运行控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种UPS系统节能运行控制方法，涉及UPS节能运行控制技术领域，通过UPS进行自放电情况进行伴随检测，在伴随检测之前不做任何处理，获取到UPS的蓄电池在不使用情况下，自动的单位时间的放电量，根据该放电量的数值大小，确定三种更换时机，在三种更换时机下对蓄电池在相应时间点产生更换信号；之后根据产生的更换信号，进行UPS蓄电池的供电和充电这一过程；通过在合适的时机将UPS蓄电池内的电能给用户进行供电，然后再进行下一次的补充，从而避免电能白白浪费，本发明简单有效，且易于实用。

Description

一种UPS系统节能运行控制方法

技术领域

本发明属于UPS节能运行技术领域，具体是一种UPS系统节能运行控制方法。

背景技术

专利号为CN104795882A的专利公开了一种UPS系统节能控制方法及系统，所述UPS系统包括多个UPS单元，且每一UPS单元包括至少一个电力处理模块，所述控制方法包括在UPS系统运行时执行以下步骤：在所述UPS系统的当前运行状况满足预设条件时，使所述UPS系统工作于ECO模式；在所述UPS系统的当前运行状况不满足预设条件时，使所述UPS系统工作于正常模式。本发明通过在USP系统运行时，自动根据当前的运行状况在ECO模式和正常模式间切换，从而既保证了系统的可靠运行，又可最大限度的节约能源、提高UPS系统的运行效率，使得系统在不同运行环境都能达到运行效率的最优化要求。

但是，对于UPS系统来说，其蓄电池，在未使用时，会存在放电这一过程，这一过程产生的原因也很多，但是这一过程长时间下去会造成电能白白浪费，基于此，提供一种解决技术方案。

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，本发明提出了一种UPS系统节能运行控制方法。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种UPS系统节能运行控制方法，该方法具体包括如下步骤：

步骤一：获取到UPS系统中蓄电池的运行状态；

步骤二：对UPS进行自放电情况进行伴随检测，在伴随检测之前不做任何处理，获取到UPS的蓄电池在不使用情况下，自动的单位时间的放电量，根据该放电量的数值大小，确定三种更换时机，在三种更换时机下对蓄电池在相应时间点产生更换信号；

步骤三：每间隔T1时间重新进行一次步骤二的内容，重新定义更换信号产生的时机，此处T1为预设数值；

步骤四：根据产生的更换信号，进行UPS蓄电池的供电和充电这一过程，通过在相应时机将蓄电池内电量对目标设备进行供电实现放电，放电完成后再次充电。

进一步地，步骤二中的伴随检测具体方式为：

S1：获取到UPS的蓄电池运行状态，从UPS的蓄电池满电状态之后，对其实时电量进行检测，获取到其剩余电量占总电量的实时比例，将其标记为剩余比；

S2：之后观察其在未工作状态下，剩余比的实时数值，连续观察X1天之后，X1为预设数值，自动获取到此时的剩余比，用1减去剩余比得到衰减比；

S3：将衰减比除以X1得到衰减幅度值；

S4：之后当衰减幅度值超过X2时，此时实时获取到衰减比的数值，当衰减比超过0.85倍的α时，产生更换信号；

当X3≤衰减幅度值≤X2时，此时实时获取到衰减比的数值，当衰减比超过α时，产生更换信号；

当衰减幅度值低于X3时，此时实时获取到衰减比的数值，当衰减比超过1.2倍的α时，产生更换信号；此处α为预设数值；X2、X3为预设数值；

S5：获取到产生的更换信号。

进一步地，在步骤四产生更换信号，对UPS蓄电池放电之前，需要进行一个纠偏分析，此处的纠偏分析具体方式为：

S01：获取到对应UPS系统所在线路，将其标记为标的线路；

S02：之后获取到标的线路所有的异常时间点，异常时间点指代为近两年内对应标的线路发生异常的时间节点；

S03：之后将异常时间点标记为Yi，i=1、...、n，表示为近两年内标的线路发生了n次异常；此处Yi从时间最远处开始依次排序；

S04：之后依次获取到相邻两个异常时间点Yi之间的时间间隔，得到所有的时间间隔，将其标记为邻隔值Gi，i=1、...、n-1；

S05：自动获取到邻隔值Gi的均值，将其标记为邻隔均值P，之后自动计算邻隔值Gi得聚合度D，具体计算公式为：；

式中，|*|表示为对括号内数值取绝对值；

S06：当D小于等于X4时，自动将此时的均值标记为间向定值；否则进行下一步处理；

S07：自动按照|Gi-P|从大到小的方式对Gi进行排序，依次序选中Gi，每选中一个Gi时，自动将其删除，删除后重新计算D值，若D值还是超过X4，则依次序选中下一个Gi值，将其删除后重新计算D值，直到D值不超过X4；获取到此时Gi的均值，将其标记为间向定值；

S08：获取到在产生更换信号之前，最后一次的异常时间点，将异常时间点加上间向定值后，得到的时间标记为预测发生时间；

S09：若预测发生时间与更换信号产生的时间差处于T2时长内时，自动产生等待信号，等待预测发生时间经过之后，再过T2时间，再进行UPS蓄电池的供电和充电这一过程；否则直接进行实施例一中的进行UPS蓄电池的供电和充电这一过程。

进一步地，步骤四中进行UPS蓄电池的供电和充电这一过程具体方式为：

在产生更换信号时，自动将UPS所控制的电路切换为UPS蓄电池供电，在UPS蓄电池放电完之后，切换为市电电网供电，并同时对UPS蓄电池进行二次充电。

进一步地，步骤四中进行UPS蓄电池的供电和充电这一过程具体方式为：

在产生更换信号时，自动获取到近期对应标的线路的供电对象单位时间耗电量，将其标记为标的单耗，标的线路即为对应UPS系统支持的线路；

将标的单耗乘以设定时长，得到最低保障电量；

之后获取到所有的蓄电池组中，若干个单个蓄电池相加得到的剩余电量大于等于最低保障电量，将此时的个数标记为保障个数；

获取到蓄电池的总个数，将该总个数减去保障个数，得到的数值标记为更换个数；

自动将UPS所控制的电路切换为UPS蓄电池供电，在UPS蓄电池组中放电掉对应更换个数的蓄电池之后，切换为市电电网供电，并同时对放完电的蓄电池进行二次充电；

然后再次对保留对应保障个数的蓄电池，此时的保障个数的范围优先选中已经二次充电完成的蓄电池；然后对剩余的蓄电池进行供电到充电的过程；直到对所有的蓄电池完成供电到充电这一过程。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过UPS进行自放电情况进行伴随检测，在伴随检测之前不做任何处理，获取到UPS的蓄电池在不使用情况下，自动的单位时间的放电量，根据该放电量的数值大小，确定三种更换时机，在三种更换时机下对蓄电池在相应时间点产生更换信号；之后根据产生的更换信号，进行UPS蓄电池的供电和充电这一过程；通过在合适的时机将UPS蓄电池内的电能给用户进行供电，然后再进行下一次的补充，从而避免电能白白浪费，本发明简单有效，且易于实用。

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。

作为本发明的实施例一，在不考虑UPS蓄电池的组数问题的基础上，若仅仅存在一组电池则本申请首先提供了一种UPS系统节能运行控制方法，该方法具体包括如下步骤：

步骤一：获取到UPS系统中蓄电池的运行状态；

步骤二：对UPS进行自放电情况进行伴随检测，在伴随检测之前不做任何处理，伴随检测具体方式为：

S1：获取到UPS的蓄电池，从UPS的蓄电池满电状态之后，对其实时电量进行检测，获取到其剩余电量占总电量的实时比例，将其标记为剩余比；

S2：之后观察其在未工作状态下，剩余比的实时数值，连续观察X1天之后，X1为预设数值，自动获取到此时的剩余比，用1减去剩余比得到衰减比；

S3：将衰减比除以X1得到衰减幅度值；

S4：之后当衰减幅度值超过X2时，此时实时获取到衰减比的数值，当衰减比超过0.85倍的α时，产生更换信号；α为预设数值；

当X3≤衰减幅度值≤X2时，此时实时获取到衰减比的数值，当衰减比超过α时，产生更换信号；α为预设数值；

当衰减幅度值低于X3时，此时实时获取到衰减比的数值，当衰减比超过1.2倍的α时，产生更换信号；α为预设数值；X2、X3为预设数值；

S5：获取到产生的更换信号；

步骤三：每间隔T1时间重新进行一次步骤二的内容，重新定义更换信号产生的时机，此处T1为预设数值，一般可以取值为半年，当然也可以设置为其他数值；

步骤四：根据产生的更换信号，进行UPS蓄电池的供电和充电这一过程，具体方式为：

在产生更换信号时，自动将UPS所控制的电路切换为UPS蓄电池供电，在UPS蓄电池放电完之后，切换为市电电网供电，并同时对UPS蓄电池进行二次充电；

当然作为本发明的第二个实施例，其与实施例一的考虑点不同，本实施例提供的技术方案与实施例一不同之处在于，

针对单一或者一致性全部进行换电的蓄电池来说，我们需要考虑另外一个问题，就是如果在放电完成之后，电网断电，这时候导致的问题就是UPS蓄电池无法对目标设备进行继续供电；因此，在步骤四产生更换信号，对UPS蓄电池放电之前，需要进行一个纠偏分析，此处的纠偏分析具体方式为：

S01：获取到对应UPS系统所在线路，将其标记为标的线路；

S02：之后获取到标的线路所有的异常时间点，异常时间点指代为近两年内对应标的线路发生异常的时间节点；

S03：之后将异常时间点标记为Yi，i=1、...、n，表示为近两年内标的线路发生了n次异常；此处Yi从时间最远处开始依次排序；

S04：之后依次获取到相邻两个异常时间点Yi之间的时间间隔，得到所有的时间间隔，将其标记为邻隔值Gi，i=1、...、n-1；

S05：自动获取到邻隔值Gi的均值，将其标记为邻隔均值P，之后自动计算邻隔值Gi得聚合度D，具体计算公式为：；

式中，|*|表示为对括号内数值取绝对值；

S06：当D小于等于X4时，自动将此时的均值标记为间向定值；否则进行下一步处理；

S07：自动按照|Gi-P|从大到小的方式对Gi进行排序，依次序选中Gi，每选中一个Gi时，自动将其删除，删除后重新计算D值，若D值还是超过X4，则依次序选中下一个Gi值，将其删除后重新计算D值，直到D值不超过X4；获取到此时Gi的均值，将其标记为间向定值；

S08：获取到在产生更换信号之前，最后一次的异常时间点，将异常时间点加上间向定值后，得到的时间标记为预测发生时间；

S09：若预测发生时间与更换信号产生的时间差处于T2时长内时，自动产生等待信号，等待预测发生时间经过之后，再过T2时间，再进行UPS蓄电池的供电和充电这一过程；否则直接进行实施例一中的进行UPS蓄电池的供电和充电这一过程；

当然作为本发明的实施例三，主要考虑UPS蓄电池是存在若干组的情况下进行，其与实施例一的差别在于，步骤四中进行UPS蓄电池的供电和充电这一过程不一样，具体实施方式为：

在产生更换信号时，自动获取到近期对应标的线路的供电对象单位时间耗电量，将其标记为标的单耗，标的线路即为对应UPS系统支持的线路；

将标的单耗乘以设定时长，得到最低保障电量；

之后获取到所有的蓄电池组中，若干个单个蓄电池相加得到的剩余电量大于等于最低保障电量，将此时的个数标记为保障个数；

获取到蓄电池的总个数，将该总个数减去保障个数，得到的数值标记为更换个数；

自动将UPS所控制的电路切换为UPS蓄电池供电，在UPS蓄电池组中放电掉对应更换个数的蓄电池之后，切换为市电电网供电，并同时对放完电的蓄电池进行二次充电；

然后再次对保留对应保障个数的蓄电池，此时的保障个数的范围优先选中已经二次充电完成的蓄电池；然后对剩余的蓄电池进行供电到充电的过程；直到对所有的蓄电池完成供电到充电这一过程；

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 (4)

1.一种UPS系统节能运行控制方法，其特征在于，该方法具体包括如下步骤：

步骤一：获取到UPS系统中蓄电池的运行状态；

步骤二：对UPS进行自放电情况进行伴随检测，在伴随检测之前不做任何处理，获取到UPS的蓄电池在不使用情况下，单位时间自动的放电量，根据该放电量的数值大小，确定三种更换时机，在三种更换时机下对蓄电池在相应时间点产生更换信号；

步骤三：每间隔T1时间重新进行一次步骤二，重新定义更换信号产生的时机，T1为预设数值；

步骤四：根据产生的更换信号，进行UPS蓄电池的供电和充电这一过程，通过在相应时机将蓄电池内电量对目标设备进行供电实现放电，放电完成后再次充电；在步骤四产生更换信号，对UPS蓄电池放电之前，需要进行一个纠偏分析，纠偏分析具体方式为：

S01：获取到对应UPS系统所在线路，将其标记为标的线路；

S02：之后获取到标的线路所有的异常时间点，异常时间点指代为近两年内对应标的线路发生异常的时间节点；

S03：之后将异常时间点标记为Yi，i=1、...、n，表示为近两年内标的线路发生了n次异常；此处Yi从时间最远处开始依次排序；

S04：之后依次获取到相邻两个异常时间点Yi之间的时间间隔，得到所有的时间间隔，将其标记为邻隔值Gi，i=1、...、n-1；

S05：自动获取到邻隔值Gi的均值，将其标记为邻隔均值P，之后自动计算邻隔值Gi得聚合度D，具体计算公式为：；

式中，|*|表示为对括号内数值取绝对值；

S06：当D小于等于X4时，自动将此时的均值标记为间向定值；否则进行下一步处理；

S07：自动按照|Gi-P|从大到小的方式对Gi进行排序，依次序选中Gi，每选中一个Gi时，自动将其删除，删除后重新计算D值，若D值还是超过X4，则依次序选中下一个Gi值，将其删除后重新计算D值，直到D值不超过X4；获取到此时Gi的均值，将其标记为间向定值；

S08：获取到在产生更换信号之前，最后一次的异常时间点，将异常时间点加上间向定值后，得到的时间标记为预测发生时间；

S09：若预测发生时间与更换信号产生的时间差处于T2时长内时，自动产生等待信号，等待预测发生时间经过之后，再过T2时间，再进行UPS蓄电池的供电和充电这一过程；否则直接进行UPS蓄电池的供电和充电这一过程。

2.根据权利要求1所述的一种UPS系统节能运行控制方法，其特征在于，步骤二中的伴随检测具体方式为：

S1：获取到UPS的蓄电池运行状态，从UPS的蓄电池满电状态之后，对其实时电量进行检测，获取到其剩余电量占总电量的实时比例，将其标记为剩余比；

S2：之后观察其在未工作状态下，剩余比的实时数值，连续观察X1天之后，X1为预设数值，自动获取到此时的剩余比，用1减去剩余比得到衰减比；

S3：将衰减比除以X1得到衰减幅度值；

S4：之后当衰减幅度值超过X2时，此时实时获取到衰减比的数值，当衰减比超过0.85倍的α时，产生更换信号；

当X3≤衰减幅度值≤X2时，此时实时获取到衰减比的数值，当衰减比超过α时，产生更换信号；

当衰减幅度值低于X3时，此时实时获取到衰减比的数值，当衰减比超过1.2倍的α时，产生更换信号；此处α为预设数值；X2、X3为预设数值；

S5：获取到产生的更换信号。

3.根据权利要求1所述的一种UPS系统节能运行控制方法，其特征在于，步骤四中进行UPS蓄电池的供电和充电这一过程具体方式为：

在产生更换信号时，自动将UPS所控制的电路切换为UPS蓄电池供电，在UPS蓄电池放电完之后，切换为市电电网供电，并同时对UPS蓄电池进行二次充电。

4.根据权利要求1所述的一种UPS系统节能运行控制方法，其特征在于，步骤四中进行UPS蓄电池的供电和充电这一过程具体方式为：

在产生更换信号时，自动获取到近期对应标的线路的供电对象单位时间耗电量，将其标记为标的单耗，标的线路即为对应UPS系统支持的线路；

将标的单耗乘以设定时长，得到最低保障电量；

之后获取到所有的蓄电池组中，若干个单个蓄电池相加得到的剩余电量大于等于最低保障电量，将此时的个数标记为保障个数；

获取到蓄电池的总个数，将该总个数减去保障个数，得到的数值标记为更换个数；

自动将UPS所控制的电路切换为UPS蓄电池供电，在UPS蓄电池组中放电掉对应更换个数的蓄电池之后，切换为市电电网供电，并同时对放完电的蓄电池进行二次充电；

然后再次对保留对应保障个数的蓄电池，此时的保障个数的范围优先选中已经二次充电完成的蓄电池；然后对剩余的蓄电池进行供电到充电的过程；直到对所有的蓄电池完成供电到充电这一过程。