CN116073331A - 保护电流设定值告警方法、装置、计算设备及存储介质 - Google Patents

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CN116073331A CN202211581767.9A CN202211581767A CN116073331A CN 116073331 A CN116073331 A CN 116073331A CN 202211581767 A CN202211581767 A CN 202211581767A CN 116073331 A CN116073331 A CN 116073331A
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Abstract

本申请实施例涉及供电技术领域，公开了一种保护电流设定值告警方法、装置、计算设备、计算机可读存储介质、功率变换设备及供电系统，该方法包括：获取功率变换装置的额定功率和实际工作电压；根据额定功率和实际工作电压，确定最大实际工作电流；基于最大实际工作电流，确定保护电流值整定范围；获取过流保护器件上的保护电流设定值，过流保护器件与功率变换装置连接；判断保护电流设定值是否位于保护电流值整定范围之内；若否，则输出告警信号。通过上述方式，本申请实施例提供的保护电流设定值告警方法能够为供电系统的正常工作提供保障。

Description

保护电流设定值告警方法、装置、计算设备及存储介质
技术领域
本申请实施例涉及供电技术领域，具体涉及一种保护电流设定值告警方法、装置、计算设备、计算机可读存储介质、功率变换设备及供电系统。
背景技术
在供电系统当中，功率变换装置的输入端和输出端连接有过流保护器件，功率变换装置的额定功率容量及其输入端和输出端过流保护器件的保护电流设定值一般均在供电系统的设计图纸中有所标注。
但是在供电系统实际配置及应用的过程中，设计图纸中标注的相关参数可能与功率变换装置以及过流保护器件的实际现场设置情况有所冲突，从而影响供电系统的正常工作。
发明内容
鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种保护电流设定值告警方法、装置、计算设备、计算机可读存储介质、功率变换设备及供电系统，用于为供电系统的正常工作提供保障。
根据本申请实施例的一个方面，提供一种保护电流设定值告警方法，包括：获取功率变换装置的额定功率和实际工作电压；根据额定功率和实际工作电压，确定最大实际工作电流；基于最大实际工作电流，确定保护电流值整定范围；获取过流保护器件上的保护电流设定值，过流保护器件与功率变换装置连接；判断保护电流设定值是否位于保护电流值整定范围之内；若否，则输出告警信号。
在一种可选的方式中，基于最大实际工作电流，确定保护电流值整定范围，包括：将保护电流值整定范围确定为最大实际工作电流的1-1.1倍。
在一种可选的方式中，获取功率变换装置的额定功率和实际工作电压，包括：获取功率变换装置的额定输入功率、额定输出功率、输入端电压和输出端电压；根据额定功率和实际工作电压，确定最大实际工作电流，包括：根据额定输入功率和输入端电压，确定最大可输入电流；根据额定输出功率和输出端电压，确定最大可输出电流；基于最大实际工作电流，确定保护电流值整定范围，包括：基于最大可输入电流，确定输入保护电流值整定范围；基于最大可输出电流，确定输出保护电流值整定范围；获取过流保护器件上的保护电流设定值，过流保护器件与功率变换装置连接，包括：获取输入保护器件上的输入保护电流设定值和输出保护器件上的输出保护电流设定值，输入保护器件连接于功率变换装置的输入端，输出保护器件连接于功率变换装置的输出端；判断保护电流设定值是否位于保护电流值整定范围之内；若否，则输出告警信号，包括：判断输入保护电流设定值是否位于输入保护电流值整定范围之内；若否，则输出第一告警信号；判断输出保护电流设定值是否位于输出保护电流值整定范围之内；若否，输出第二告警信号。
在一种可选的方式中，若否，则输出第一告警信号之后，方法还包括：判断输出第一告警信号的持续时长是否大于第一时间阈值；若是，则将输入保护电流值整定范围内的任一值确定为输入保护器件上新的输入保护电流设定值。
在一种可选的方式中，若否，则输出第二告警信号之后，方法还包括：判断输出第二告警信号的持续时长是否大于第二时间阈值；若是，则将输出保护电流值整定范围内的任一值确定为输出保护器件上新的输出保护电流设定值。
在一种可选的方式中，方法还包括：判断输入保护电流设定值是否大于输出保护电流设定值；若否，则输出第三告警信号。
在一种可选的方式中，若否，则输出第三告警信号之后，方法还包括：判断输出第三告警信号的持续时长是否大于第三时间阈值；若是，则将输入保护电流值整定范围内的任一值确定为输入保护器件上新的输入保护电流设定值，将输出保护电流值整定范围内的任一值确定为输出保护器件上新的输出保护电流设定值，并且新的输入保护电流设定值大于新的输出保护电流设定值。
在一种可选的方式中，功率变换装置包括多个功率变换模块，每个功率变换模块的子额定功率相等，且多个功率变换模块为N+X冗余设置，其中N为正常投入工作的功率变换模块的最小数量，X为功率变换模块的冗余数量；获取功率变换装置的额定功率和实际工作电压，包括：获取实际工作电压、子额定功率和N；根据子额定功率和N，确定功率变换装置的额定功率，额定功率为子额定功率和N的乘积。
根据本申请实施例的另一个方面，提供一种保护电流设定值告警装置，包括：第一获取模块，用于获取功率变换装置的额定功率和实际工作电压；第一确定模块，用于根据额定功率和实际工作电压，确定最大实际工作电流；第二确定模块，用于基于最大实际工作电流，确定保护电流值整定范围；第二获取模块，用于获取过流保护器件上的保护电流设定值，过流保护器件与功率变换装置连接；判断模块，用于判断保护电流设定值是否位于保护电流值整定范围之内；输出模块，用于在保护电流设定值超出保护电流值整定范围时，输出告警信号。
根据本申请实施例的另一个方面，提供一种计算设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，处理器、存储器和通信接口通过通信总线完成相互间的通信；存储器用于存储可执行指令，可执行指令使处理器执行如上任意一项中的保护电流设定值告警方法的操作。
根据本申请实施例的另一个方面，提供一种计算机可读存储介质，存储介质中存储有可执行指令，可执行指令在计算设备上运行时，使得计算设备执行如上任意一项中的保护电流设定值告警方法的操作。
根据本申请实施例的另一个方面，提供一种功率变换设备，包括：功率变换装置和控制器，控制器与功率变换装置通信连接，功率变换装置用于与过流保护器件连接，控制器用于与过流保护器件通信连接；控制器用于执行如上任一项中的保护电流设定值告警方法的操作。
根据本申请实施例的另一个方面，提供一种供电系统，包括：供电电源、输入保护器件、输出保护器件和上述功率变换设备；供电电源的输出端通过输入保护器件与功率变换设备的输入端连接，功率变换设备的输出端用于通过输出保护器件与负载连接；供电电源用于通过输入保护器件向功率变换设备输送电力，功率变换设备用于通过输出保护器件向负载供电。
本申请实施例提供的保护电流设定值告警方法中，根据获取的功率变换装置的额定功率和实际工作电压可以准确计算并得到功率变换装置在当前工作状态下允许通过的最大实际工作电流，进一步基于该最大实际工作电流确定出的保护电流值整定范围，其由于与功率变换装置的实际工况以及硬件参数相匹配，因此更为精确可靠。接着通过将获取得到的过流保护器件上的保护电流设定值与保护电流值整定范围进行比较，判断过流保护器件上当前的保护电流设定值是否满足要求，即保护电流设定值是否位于保护电流值整定范围之内，在保护电流设定值超过保护电流值整定范围时及时输出告警信号，以确保人工可以及时获得告警信号并进行相应调整，降低供电系统的安全隐患。
上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
附图仅用于示出实施方式，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本申请实施例提供的保护电流设定值告警方法的流程示意图；
图2为本申请另一实施例提供的保护电流设定值告警方法的流程示意图；
图3为图2进一步的流程示意图；
图4为图2进一步的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的保护电流设定值告警方法进一步的流程示意图；
图6为本申请实施例提供的保护电流设定值告警方法中步骤110的子步骤流程图；
图7为本申请实施例提供的保护电流设定值告警装置的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的计算设备的结构示意图；
图9为本申请实施例提供的带有功率变换设备的供电系统的拓扑结构示意图；
图10为本申请另一实施例提供的功率变换设备的拓扑结构示意图；
图11为本申请另一实施例提供的功率变换设备的拓扑结构示意图。
具体实施方式中的附图标号如下：
200、保护电流设定值告警装置；210、第一获取模块；220、第一确定模块；230、第二确定模块；240、第二获取模块；250、判断模块；260、输出模块；
302、处理器；304、通信接口；306、存储器；308、通信总线；310、程序；
400、功率变换设备；410、功率变换装置；411、整流器；412、储能单元；413、逆变器；420、控制器；
500、供电系统；510、供电电源；520、过流保护器件；521、输入保护器件；522、输出保护器件；
600、负载。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施例。虽然附图中显示了本申请的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。
在供电系统当中，功率变换装置是用于改变功率大小或改变电流类型的电子装置，例如不间断电源(UPS，Uninterruptible Power Supply)、整流器、逆变器等。供电系统的设计过程中，功率变换装置的输入端和输出端连接有过流保护器件，功率变换装置的额定功率容量及其输入端和输出端过流保护器件的保护电流设定值一般均在供电系统的设计图纸中有所标注。
但是在供电系统实际配置及应用的过程中，设计图纸中标注的相关参数可能与功率变换装置以及过流保护器件的实际现场设置情况有所冲突，具体地，在设计图纸当中，各个过流保护器件的保护电流设定值一般依据过流保护器件自身硬件参数进行设定，当过流保护器件的保护电流设定值较高，而其下游的电子器件无法满足较高的电流值通过时，例如当功率变换装置自身仅能满足最大1000A的电流通过，而功率变换装置输入端的过流保护器件其自身硬件可以满足1250A的电流通过，并且该过流保护器件的保护电流值也设定为1250A时(例如通过框架断路器的电子脱扣器设置)，会导致电流在达到1000A-1250A范围内的任一值后，过流保护器件仍然不会执行任何过载保护动作，超过额定电流流经功率变换装置时可能造成功率变换装置内部的元器件过载，从而导致过热故障甚至损坏，影响供电系统的正常工作。功率变换装置输出端的过流保护器件与其下游的电子器件(例如可以是配电元件、负载等)同理。
基于此，为避免供电系统中的功率变换装置发生上述情况，本申请实施例提供一种保护电流设定值告警方法，具体地，在实际工作过程中对功率变换装置进行电压检测，根据功率变换装置标注的额定功率和测得的实际工作电压可以准确地计算出功率变换装置允许通过的最大实际工作电流，通过将过流保护器件上的保护电流设定值与由最大实际工作电流确定的电流保护值整定范围进行比较，可以快速确定出过流保护器件上的保护电流设定值是否满足功率变换装置的硬件要求。一方面，当功率变换装置当前未处于过流状态时，可以防止功率变换装置后续出现过流情况导致硬件损坏，另一方面，当功率变换装置当前已经处于过流状态时，可以快速告警，以便在第一时间进行人工干预，例如断开供电网络进行维护、调节等措施，防止功率变换装置硬件出现严重恶化。
其中，过流保护器件的过流会出现在其所在的电路发生输出过载或短路的情况。
具体地，请参阅图1，图中示出了本申请实施例提供的保护电流设定值告警方法的步骤。该方法由控制器执行，控制器可以是单片机、计算机或服务器等，其中控制器可以是单独的设备，并与功率变换装置以及过流保护器件通信连接，当然控制器也可以是集成于功率变换装置内部。如图1中所示，保护电流设定值告警方法包括以下步骤：
步骤110：获取功率变换装置的额定功率和实际工作电压。
在本步骤中，功率变换装置的额定功率为其出厂时，装置上标明的额定功率，可以通过预先将额定功率输入至控制器当中实现额定功率的获取。实际工作电压为功率变换装置在供电系统当中进行实际工作时其上的电压，控制器可以设置电压检测电路实现对实际工作电压的获取。
进一步地，可以将控制器设定为实时获取功率变换装置的实际工作电压，以便在实际工作电压发生变化能够第一时间检测出来并进行后续处理。可以理解的是，也可以将控制器设定为周期性地获取功率变换装置的实际工作电压，例如间隔30秒、1分钟、5分钟等，具体间隔时间此处不做限定。
步骤120：根据额定功率和实际工作电压，确定最大实际工作电流。
具体地，最大实际工作电流＝额定功率/实际工作电压。在本步骤中，相较于根据额定功率和理论工作电压推算工作电流的方式而言，基于额定功率和实际工作电压得到的最大实际工作电流更为准确可靠。
步骤130：基于最大实际工作电流，确定保护电流值整定范围。
在本步骤中，技术人员可以根据日常工作经验所得，预先在控制器中建立最大实际工作电流与保护电流值整定范围的函数关系。
具体地，由于供电系统在实际工作过程中，难免会产生电流波动的情况，并且功率变换装置装机出厂时，具备承受实际工作功率在一定时间之内略超出额定功率的能力，因此为了起到对功率变换装置的可靠保护，同时防止因电流波动而导致过流保护装置误断开，可以将保护电流值整定范围设定为最大实际工作电流1-1.2倍。
进一步地，在一种可选的方式中，步骤130包括：将保护电流值整定范围确定为最大实际工作电流的1-1.1倍。
本申请发明人在实践中发现，当电流波动超过最大实际工作电流的1.1倍后，即使未出现器件烧坏等故障情况，也有很大概率会影响功率变换装置的使用寿命，导致内部元器件的损坏风险加剧。
因此，通过将保护电流值整定范围确定为最大实际工作电流的1-1.1倍，可以有效保证功率变换装置长时间工作的稳定性和可靠性。
步骤140：获取过流保护器件上的保护电流设定值，过流保护器件与功率变换装置连接。
本步骤中，过流保护器件为可以设定相关电流保护曲线整定值的电子器件，例如包含电子脱扣器或继电保护结构的断路器。保护电流设定值是指在供电系统配置过程中，技术人员依据过流保护器件的硬件参数在过流保护器件上设定的限流值，当流经过流保护器件的电流值超过该限流值时，过流保护器件便会自动断开电路的连接，以确保电路中的元器件不被烧坏。
过流保护器件可以连接于功率变换装置的输入端和/或输出端，保护电流设定值的获取可以通过人工从过流保护器件导出并进行读取后，输入至控制器当中，也可以在控制器与过流保护器件建立通信连接后，控制器自行从过流保护器件中读取。
步骤150：判断保护电流设定值是否位于保护电流值整定范围之内。
若步骤150判断为否，则执行以下步骤：
步骤160：输出告警信号。
在上述步骤150和步骤160中，当保护电流设定值超出保护电流值整定范围时，表明当前供电系统中，过流保护器件的保护电流设定值存在过低或过高情况。可以理解的是，保护电流设定值过低时，会影响功率变换装置的正常工作，即工作电流大小完全在功率变换装置的可承受范围之内，但是过流保护器件会发生了误断开情况；保护电流设定值过高时，会导致功率变换装置存在损坏风险，即工作电流大小超过功率变换装置的可承受范围后，过流保护器件仍未将电路断开，使功率变换装置在过流情况下工作，极易导致功率变换装置内部元件发生烧毁等情况。
具体地，步骤160中输出的告警信号可以是语音报警、鸣笛报警、危险信号标识显示中的一种或几种组合。告警信号主要用于提示监控人员或者用户供电系统存在安全隐患，以便于相关技术人员可以及时介入进行处理。
本申请实施例提供的保护电流设定值告警方法中，根据获取的功率变换装置的额定功率和实际工作电压可以准确计算并得到功率变换装置在当前工作状态下允许通过的最大实际工作电流，进一步基于该最大实际工作电流确定出的保护电流值整定范围，其由于与功率变换装置的实际工况以及硬件参数相匹配，因此更为精确可靠。接着通过将获取得到的过流保护器件上的保护电流设定值与保护电流值整定范围进行比较，判断过流保护器件上当前的保护电流设定值是否满足要求，即保护电流设定值是否位于保护电流值整定范围之内，在保护电流设定值超过保护电流值整定范围时及时输出告警信号，以确保人工可以及时获得告警信号并进行相应调整，降低供电系统的安全隐患。
由于功率变换装置的输入端的相关参数与输出端的相关参数有所不同，为了对功率变换装置输入端和输出端的过流保护器件上的保护电流设定值分别进行针对性的检测，本申请进一步提出一种实施方式，具体请参阅图2，图中示出了本申请另一实施例提供的保护电流设定值告警方法。如图中所示，上述步骤110包括以下步骤：
步骤111：获取功率变换装置的额定输入功率、额定输出功率、输入端电压和输出端电压。
可以理解的是，电流流经功率变换装置时，受其内部的元器件自身阻抗的影响，不可避免的会造成电流的损耗，并且对于一些带有储能单元的功率变换装置，例如UPS而言，输入的电流一部分用于向内部未充满的储能单元进行充电，一部分被内部电路元件损耗，最终其余部分的电流才会输出给下一级元件或负载，因此，功率变换装置输入端的额定功率与输出端的额定功率有所差异。
基于此，在本步骤中，分别获取功率变换装置的额定输入功率、额定输出功率、输入端电压和输出端电压，以便于后续对功率变换装置输入端和输出端的过流保护装置分别进行针对性的判断。
上述步骤120包括以下步骤：
步骤121：根据额定输入功率和输入端电压，确定最大可输入电流。
在本步骤中，输入端电压即为功率变换装置实际工作时输入端的电压，最大可输入电流＝额定输入功率/输入端电压。
步骤122：根据额定输出功率和输出端电压，确定最大可输出电流。
最大可输出电流的计算方式与上述步骤121中最大可输入电流的计算方式相同，此处不多赘述。
上述步骤130包括以下步骤：
步骤131：基于最大可输入电流，确定输入保护电流值整定范围。
步骤132：基于最大可输出电流，确定输出保护电流值整定范围。
步骤131和步骤132中输入保护电流值整定范围以及输出保护电流值整定范围的确定方式与上述步骤130中关于保护电流值整定范围的确定方式相同，此处不多赘述。
上述步骤140包括以下步骤：
步骤141：获取输入保护器件上的输入保护电流设定值和输出保护器件上的输出保护电流设定值，输入保护器件连接于功率变换装置的输入端，输出保护器件连接于功率变换装置的输出端。
具体地，在供电系统当中，输入保护器件用于在功率变换装置的输入端过流时自动断开，使电流无法流入功率变换装置，输出保护器件用于在功率变换装置的输出端过流时自动断开，使电流无法从功率变换装置中流出。
上述步骤150和步骤160包括以下步骤：
步骤151：判断输入保护电流设定值是否位于输入保护电流值整定范围之内；
若步骤151判断为否，则执行步骤161：输出第一告警信号。
步骤152：判断输出保护电流设定值是否位于输出保护电流值整定范围之内；
若步骤152判断为否，则执行步骤162：输出第二告警信号。
上述步骤161输出的第一告警信号用于表示输入端的过流保护器件的输入保护电流设定值超出输入保护电流值整定范围，功率变换装置的输入端存在安全隐患。上述步骤162输出的第二告警信号用于表示输出端的过流保护器件的输出保护电流设定值超出输出保护电流值整定范围，功率变换装置的输出端存在安全隐患。
进一步地，为了技术人员能够快速确定出是输入端的告警还是输出端的告警，可以将第一告警信号和第二告警信号设置为不同的信号。例如第一告警信号与第二信号均为语音提示告警，在单独输出第一告警信号时，播报“输入保护电流设定值告警”或“输入端告警”；在单独输出第二告警信号时，播报“输出保护电流设定值告警”或“输出端告警”；在同时输出第一告警信号和第二告警信号时，控制器可以将第一告警信号和第二告警信号进行加法处理，输出整合后的告警信号，并播报“两端保护电流值告警”或“两端告警”。同理，当第一告警信号与第二信号均为提示音报警时，单独输出第一告警信号、单独输出第二告警信号和同时输出第一告警信号和第二告警信号分别播放三种不同的提示音。当第一告警信号与第二信号均为标识显示告警时，单独输出第一告警信号和单独输出第二告警信号可以在集成于控制器上的显示屏或与控制器连接的单独的显示屏上分别显示不同的文字或标识，例如分别是“！输入”和“！输出”，同时输出第一告警信号和第二告警信号则可以通过单独输出第一告警信号的标识和单独输出第二告警信号的标识同时亮起来表示。可以理解的是，上述声音形式的告警和标识显示形式的告警可以搭配进行设定，使得相关人员根据声音无法确定是输入端告警还是输出端告警时，可以通过观察显示标识以明确告警位置。
在本方案中，通过针对功率变换装置输入端的过流保护器件上的输入保护电流设定值和功率变换装置输出端的过流保护器件上的输出保护电流设定值分别进行判断，可以更为精准地确定出是输入端还是输出端的保护电流设定值不符合要求范围，进而可以通过相应的告警信号针对性地对输入端和/或输出端的过流保护器件进行人工干预处理。
为了防止出现告警后，因没有及时对相应的过流保护器件进行调整而导致功率变换装置出现故障，本申请进一步提出一种实施方式，具体请参阅图3，图中示出了保护电流设定值告警方法进一步的步骤。如图中所示，上述步骤161之后，保护电流设定值告警方法还包括以下步骤：
步骤171：判断输出第一告警信号的持续时长是否大于第一时间阈值。
其中，第一时间阈值可以根据功率变换装置硬件耐大电流通过的性能，预先在控制器当中进行设定，例如可以设定为10分钟、20分钟、30分钟等，具体时长此处不做限定。
若步骤171判断为是，则执行步骤181：将输入保护电流值整定范围内的任一值确定为输入保护器件上新的输入保护电流设定值。
具体地，在步骤171中，可以将输入保护电流值整定范围内的最小值、最大值或中值确定为新的输入保护电流设定值。
考虑到当供电系统的监管人员或用户没有及时发现告警时，供电系统仍然处于工作状态，从而容易造成功率变换装置发生损坏，影响供电系统后续的正常工作。基于此，在本方案中，在第一告警信号持续时长超过第一时间阈值且仍然没有人工干预时，由控制器自行将输入保护电流值整定范围内的任一值确定为输入保护器件上新的输入保护电流设定值，从而排除供电系统后续工作时的安全隐患，保证功率保护装置在电路中的稳定性。
对于输出保护器件同理，具体请参阅图4，图中同样示出了保护电流设定值告警方法进一步的步骤。如图中所示，上述步骤162之后，保护电流设定值告警方法还包括以下步骤：
步骤172：判断输出第二告警信号的持续时长是否大于第二时间阈值。
第二时间阈值可以设定为与上述第一时间阈值相等，也可以不等，具体可根据供电系统中输出保护器件下游的电子器件耐大电流性能进行设定，此处不多赘述。
若步骤172判断为是，则执行步骤182：将输出保护电流值整定范围内的任一值确定为输出保护器件上新的输出保护电流设定值。
新的输出保护电流设定值的设定方式与上述新的输入保护电流设定值的设定方式同理，此处不再具体说明。
在本方案中，在第二告警信号持续时长超过第二时间阈值且仍然没有人工干预时，由控制器自行将输出保护电流值整定范围内的任一值确定为输出保护器件上新的输出保护电流设定值，从而排除供电系统后续工作时的安全隐患，保证输出保护器件下游的电子器件在电路中的稳定性。
为了检测功率变换装置输入端和输出端过流保护器件断开的优先级关系，本申请进一步提出一种实施方式，具体请参阅图5，图中示出了保护电流设定值告警方法进一步的步骤。如图中所示，保护电流设定值告警方法还包括以下步骤：
步骤1901：判断输入保护电流设定值是否大于输出保护电流设定值。
需要说明的是，对于图2所示的具体实施例而言，本步骤1901可以在步骤141之后执行。对于在图2中所示步骤的基础上加入图3和图4所示步骤形成的实施例而言，本步骤1901可以仅在步骤141之后执行，也可以仅在步骤181和步骤182之后，基于新的输入保护电流设定值和新的输出保护电流设定值执行，或者在步骤141之后和步骤181、步骤182之后均执行。
若步骤1901判断为否，则执行步骤1902：输出第三告警信号。
可以理解的是，在实际的供电系统当中，功率变换装置一般具有多个输出端，每个输出端各自通过输出保护器件与下游的电子器件或负载连接。基于此，为了防止因其中某一个或某几个输出保护器件处的电路出现过流情况时，导致整个功率变换装置处的电流发生断开，在本方案中，通过在输入保护电流设定值小于或等于输出保护电流设定值时输出第三告警信号，以提示相关人员当前功率变换装置输入端的电流保护优先级高于或等于输出端的电流保护优先级(根据就近保护原则，越靠近配电回路下游，保护电流值越小，表示电流保护优先级越高，保护优先级越高)，进而可以通过人工干预等方式将功率变换装置输入端的电流保护优先级调整为低于输出端的电流保护优先级，使得当功率变换装置下游的某一个或某几个输出保护器件处的电路出现过流情况时，功率变换装置的输入端可以正常接收电流，从而通过其下游剩余的电路正常的输出保护器件向后端的电子元件或负载输出电流。
在另外一些实施例中，当功率变换装置采用不间断电源UPS时，输入功率变换装置的电流一部分会用于向储能单元进行充电，另一部分输出。为了防止因输出保护器件处的电路出现过流情况，导致整个功率变换装置处的电流发生断开从而无法继续向储能单元充电，本方案中，通过输出第三告警信号可以提示相关人员当前功率变换装置输入端的电流保护优先级高于或等于输出端的电流保护优先级，从而后续可以通过人工干预调节等方式将输出保护器件的优先级调整高于输入保护器件，从而在输出保护器件发生过流断开时，输入保护器件仍然可以正常供电流输入至功率变换装置，以为储能单元正常充电。
进一步地，请继续参阅图5，在一些实施例中，上述步骤1902之后，保护电流设定值告警方法还包括以下步骤：
步骤1903：判断输出第三告警信号的持续时长是否大于第三时间阈值。
若步骤1903判断为是，则执行步骤1904：将输入保护电流值整定范围内的任一值确定为输入保护器件上新的输入保护电流设定值，将输出保护电流值整定范围内的任一值确定为输出保护器件上新的输出保护电流设定值，并且新的输入保护电流设定值大于新的输出保护电流设定值。
具体地，以输入保护电流值整定范围为A1-A2，输出保护电流值整定范围为B1-B2举例，若A1>B1，A2>B2，[(A1+A2)/2]>B1则新的输入保护电流设定值X和新的输出保护电流设定值Y可以按照如下方式设置：①、X＝A1，Y＝B1；②、X＝A1，Y＝(B1+B2)/2；③、X＝A1；Y＝B2；④、X＝(A1+A2)/2，Y＝(B1+B2)/2；⑤、X＝(A1+A2)/2，Y＝B2；⑥、X＝A2，Y＝B2。需要说明的是，以上仅为本申请实施例提供的几种新的保护电流设定值的设置方式，其并不作为对新的输入和输出保护电流设定值设置方式的限定，例如在其他实施例当中，也可以随机将输入保护电流值整定范围内的任一值确定为新的输入保护电流设定值，将比该新的输入保护电流设定值小一个单位(例如1A、2A、5A等)的值确定为新的输出保护电流设定值，并保证新的输出保护电流设定值在输出保护电流值整定范围之内即可。
与上述第一告警信号和第二告警信号同理，为了防止第三告警信号长时间输出后仍未进行人工干预处理，导致功率变换装置输入端的输入保护器件优先于输出端的输出保护器件断开，进而使功率变换装置整个无法继续工作，在本实施例中，当第三告警信号输出时长达到第三时间阈值时，通过控制器自行将输入保护电流值整定范围内的任一值确定为输入保护器件上新的输入保护电流设定值，将输出保护电流值整定范围内的任一值确定为输出保护器件上新的输出保护电流设定值，并且新的输入保护电流设定值大于新的输出保护电流设定值，使得调整后的新的输入保护电流设定值和新的输出保护电流设定值各自满足整定范围要求，并且二者之间满足输入端断开的优先级低于输出端断开的优先级，进而确保功率变换装置的部分输出端出现过流情况时，仅使该部分输出端的电路断开，保功率变换装置输入端以及其余输出端仍可以正常工作。
考虑到一些功率变换装置会采用模块化形式，即功率变换装置可以根据实际工况配置不同数量的功率变换模块，因此，针对模块化形式的功率变换装置，本申请进一步提出一种实施方式，具体地，功率变换装置包括多个功率变换模块，每个功率变换模块的子额定功率相等，且多个功率变换模块为N+X冗余设置，其中N为正常投入工作的功率变换模块的最小数量，X为功率变换模块的冗余数量。
需要说明的是，若每个功率变换模块的子额定功率相等，计为P0，则对于多个功率变换模块为N+X冗余设置的方式而言，功率变换装置在正常工作时，可以N个功率变换模块均以其子额定功率P0投入工作，也可以是所有的功率变换模块投入工作，也即N+X个功率变换模块均投入工作，且每个功率变换模块的实际最大工作功率为(NP0)/(N+X)。
接下来请参阅图6，图中示出了上述步骤110的子步骤，如图中所示，步骤110包括以下步骤：
步骤1101：获取实际工作电压、子额定功率和N。
具体地，每个功率变换模块的子额定功率可以通过硬件参数预先输入至控制器当中，N可以根据功率变换模块的配置数量以及正常投入工作的最小数量情况预先输入至控制器当中，也可以通过控制器与功率变换装置之间进行通信，从而自动读取功率变换装置中正常投入工作的功率变换模块的最小数量以确定N。
步骤1102：根据子额定功率和N，确定功率变换装置的额定功率，额定功率为子额定功率和N的乘积。
针对采用模块化形式的功率变换装置而言，通过先获取子额定功率和N，再根据子额定功率和N确定额定功率，可以在功率变换装置中的功率变换模块数量发生改变时，及时、准确地确定出功率变换装置新的额定功率，以为后续保护电流设定值的告警提供准确的数据基础。
根据本申请实施例的另一个方面，提供一种保护电流设定值告警装置，具体请参阅图7，图中示出了保护电流设定值告警装置的结构。如图中所示，保护电流设定值告警装置200包括：第一获取模块210、第一确定模块220、第二确定模块230、第二获取模块240、判断模块250和输出模块260。其中，第一获取模块210用于获取功率变换装置的额定功率和实际工作电压；第一确定模块220用于根据额定功率和实际工作电压确定最大实际工作电流；第二确定模块230用于基于最大实际工作电流确定保护电流值整定范围；第二获取模块240用于获取过流保护器件上的保护电流设定值过流保护器件与功率变换装置连接；判断模块250用于判断保护电流设定值是否位于保护电流值整定范围之内；输出模块260用于在判断模块250判断为否时输出告警信号。
本申请实施例提供的保护电流设定值告警装置中，通过第一获取模块210获取的功率变换装置的额定功率和实际工作电压后，通过第一确定模块220可以准确计算并得到功率变换装置在当前工作状态下允许通过的最大实际工作电流，进一步通过第二确定模块230基于该最大实际工作电流确定出的保护电流值整定范围由于与功率变换装置的实际工况以及硬件参数相匹配，因此更为精确可靠。接着通过判断模块250将获取得到的过流保护器件上的保护电流设定值与保护电流值整定范围进行比较，判断过流保护器件上当前的保护电流设定值是否满足要求，即保护电流设定值是否位于保护电流值整定范围之内，在保护电流设定值超过保护电流值整定范围时通过输出模块260及时输出告警信号，以确保人工可以第一时间干预并进行相应调整，降低供电系统的安全隐患。
在一些实施例中，第二确定模块230用于将保护电流值整定范围确定为最大实际工作电流的1-1.1倍。
在一些实施例中，第一获取模块210用于获取功率变换装置的额定输入功率、额定输出功率、输入端电压和输出端电压。第一确定模块220用于根据额定输入功率和输入端电压，确定最大可输入电流，还用于根据额定输出功率和输出端电压，确定最大可输出电流。第二确定模块230用于基于最大可输入电流，确定输入保护电流值整定范围，还用于基于最大可输出电流，确定输出保护电流值整定范围。第二获取模块240用于获取输入保护器件上的输入保护电流设定值和输出保护器件上的输出保护电流设定值，输入保护器件连接于功率变换装置的输入端，输出保护器件连接于功率变换装置的输出端。判断模块250用于判断输入保护电流设定值是否位于输入保护电流值整定范围之内，还用于判断输出保护电流设定值是否位于输出保护电流值整定范围之内。输出模块260用于在输入保护电流设定值超出输入保护电流值整定范围时输出第一告警信号，还用于在输出保护电流设定值超出输出保护电流值整定范围时输出第二告警信号。
在一些实施例中，保护电流设定值告警装置200还包括第二判断模块和第三确定模块，第二判断模块用于判断输出第一告警信号的持续时长是否大于第一时间阈值。第三确定模块用于在第二判断模块判断为是时，将输入保护电流值整定范围内的任一值确定为输入保护器件上新的输入保护电流设定值。
在一些实施例中，保护电流设定值告警装置200还包括第三判断模块和第四确定模块，第三判断模块用于判断输出第二告警信号的持续时长是否大于第二时间阈值。第四确定模块用于在第三判断模块判断为是时，将输出保护电流值整定范围内的任一值确定为输出保护器件上新的输出保护电流设定值。
在一些实施例中，保护电流设定值告警装置200还包括第四判断模块和第二输出模块，第四判断模块用于判断输入保护电流设定值是否大于输出保护电流设定值。第二输出模块用于在第四判断模块判断为否时，输出第三告警信号。
在一些实施例中，保护电流设定值告警装置200还包括第五判断模块和第五确定模块，第五判断模块用于判断输出第三告警信号的持续时长是否大于第三时间阈值。第五确定模块用于在第五判断模块判断为是时，将输入保护电流值整定范围内的任一值确定为输入保护器件上新的输入保护电流设定值，将输出保护电流值整定范围内的任一值确定为输出保护器件上新的输出保护电流设定值，并且新的输入保护电流设定值大于新的输出保护电流设定值。
在一些实施例中，功率变换装置包括多个功率变换模块，每个功率变换模块的子额定功率相等，且多个功率变换模块为N+X冗余设置，其中N为正常投入工作的功率变换模块的最小数量，X为功率变换模块的冗余数量。第一获取模块210用于获取实际工作电压、子额定功率和N，并根据子额定功率和N，确定功率变换装置的额定功率，额定功率为子额定功率和N的乘积。
图8示出了本申请实施例提供的计算设备的结构示意图，本申请具体实施例并不对计算设备的具体实现做限定。
如图8所示，该计算设备可以包括：处理器(processor)302、通信接口(Communications Interface)304、存储器(memory)306、以及通信总线308。
其中：处理器302、通信接口304、以及存储器306通过通信总线308完成相互间的通信。通信接口304，用于与其它设备比如客户端或其它服务器等的网元通信。处理器302，用于执行程序310，具体可以执行上述保护电流设定值告警方法实施例中的相关步骤。
具体地，程序310可以包括程序代码，该程序代码包括计算机可执行指令。
处理器302可能是中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。计算设备包括的一个或多个处理器，可以是同一类型的处理器，如一个或多个CPU；也可以是不同类型的处理器，如一个或多个CPU以及一个或多个ASIC。
存储器306，用于存储程序310。存储器306可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
程序310具体可以被处理器302调用使计算设备执行以下操作：
获取功率变换装置的额定功率和实际工作电压；
根据额定功率和实际工作电压，确定最大实际工作电流；
基于最大实际工作电流，确定保护电流值整定范围；
获取过流保护器件上的保护电流设定值，过流保护器件与功率变换装置连接；
判断保护电流设定值是否位于保护电流值整定范围之内；
若否，则输出告警信号。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有可执行指令，该可执行指令在计算设备上运行时，使得所述计算设备执行上述任意方法实施例中的保护电流设定值告警方法。
可执行指令具体可以用于使得计算设备执行以下操作：
获取功率变换装置的额定功率和实际工作电压；
根据额定功率和实际工作电压，确定最大实际工作电流；
基于最大实际工作电流，确定保护电流值整定范围；
获取过流保护器件上的保护电流设定值，过流保护器件与功率变换装置连接；
判断保护电流设定值是否位于保护电流值整定范围之内；
若否，则输出告警信号。
根据本申请实施例的另一个方面，提供一种功率变换设备，具体请参阅图9，图9示出了本申请实施例提供的带有功率变换设备的供电系统的拓扑结构示意图。如图9所示，功率变换设备400包括：功率变换装置410和控制器420。控制器420与功率变换装置410通信连接，功率变换装置410用于与过流保护器件520连接，控制器420用于与过流保护器件520通信连接。控制器420用于执行上述保护电流设定值告警方法实施例中的步骤。
可以理解的是，控制器420可以如图9中所示集成于功率变换装置410当中共同构成功率变换设备400，当然，在其他一些实施例中，控制器420也可以为单独的独立于功率变换装置410的单片机、计算机或服务器等装置。
具体地，在图9所示的具体实施例中，功率变换装置410为不间断电源UPS，功率变换装置410可以包括整流器411、储能单元412和逆变器413。供电电源510输出的交流电通过功率变换装置410输入端的过流保护器件520输入功率变换装置410当中，整流器411先将输入的交流电转变为直流电后，若储能单元412未满电，则一部分直流电输入至储能单元412中对其进行充电，另一部分直流电通过逆变器413转变为交流电后，由输出端的过流保护器件520输出给负载600。
请参阅图10和图11，图中分别示出了功率变换设备400的变型结构，在另外一些实施例中，当输入电流为交流电时，功率变换装置410也可以为图10中所示的整流器，当输入电流为直流电时，功率变换装置410还可以为如图11中所示的逆变器。
本申请实施例提供的功率变换设备中，通过控制器根据获取的功率变换装置的额定功率和实际工作电压可以准确计算并得到功率变换装置在当前工作状态下允许通过的最大实际工作电流，进一步基于该最大实际工作电流确定出的保护电流值整定范围由于与功率变换装置的实际工况以及硬件参数相匹配，因此更为精确可靠。接着通过将获取得到的过流保护器件上的保护电流设定值与保护电流值整定范围进行比较，判断过流保护器件上当前的保护电流设定值是否满足要求，即保护电流设定值是否位于保护电流值整定范围之内，在保护电流设定值超过保护电流值整定范围时及时输出告警信号，以确保人工可以第一时间干预并进行相应调整，降低供电系统的安全隐患。
根据本申请实施例的另一个方面，还提供一种供电系统，具体请再次参阅图9，图中示出了供电系统500的拓扑结构。如图中所示，供电系统500包括供电电源510、输入保护器件521、输出保护器件522和上述实施例中的功率变换设备400。供电电源510的输出端通过输入保护器件521(也即输入保护器件)与功率变换设备400的输入端连接，功率变换设备400的输出端用于通过输出保护器件522与负载600连接。供电电源510用于通过输入保护器件521向功率变换设备400输送电力，功率变换设备400用于通过输出保护器件向负载供电。
在此提供的算法或显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本申请实施例也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本申请的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本申请的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本申请并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本申请的示例性实施例的描述中，本申请实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。
本领域技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。上述实施例中的步骤，除有特殊说明外，不应理解为对执行顺序的限定。

Claims (13)

1.一种保护电流设定值告警方法，其特征在于，包括：
获取功率变换装置的额定功率和实际工作电压；
根据所述额定功率和所述实际工作电压，确定最大实际工作电流；
基于所述最大实际工作电流，确定保护电流值整定范围；
获取过流保护器件上的保护电流设定值，所述过流保护器件与所述功率变换装置连接；
判断所述保护电流设定值是否位于所述保护电流值整定范围之内；
若否，则输出告警信号。
2.根据权利要求1所述的保护电流设定值告警方法，其特征在于，所述基于所述最大实际工作电流，确定保护电流值整定范围，包括：
将所述保护电流值整定范围确定为所述最大实际工作电流的1-1.1倍。
3.根据权利要求1所述的保护电流设定值告警方法，其特征在于，所述获取功率变换装置的额定功率和实际工作电压，包括：
获取功率变换装置的额定输入功率、额定输出功率、输入端电压和输出端电压；
所述根据所述额定功率和所述实际工作电压，确定最大实际工作电流，包括：
根据所述额定输入功率和所述输入端电压，确定最大可输入电流；
根据所述额定输出功率和所述输出端电压，确定最大可输出电流；
所述基于所述最大实际工作电流，确定保护电流值整定范围，包括：
基于所述最大可输入电流，确定输入保护电流值整定范围；
基于所述最大可输出电流，确定输出保护电流值整定范围；
所述获取过流保护器件上的保护电流设定值，所述过流保护器件与所述功率变换装置连接，包括：
获取输入保护器件上的输入保护电流设定值和输出保护器件上的输出保护电流设定值，所述输入保护器件连接于所述功率变换装置的输入端，所述输出保护器件连接于所述功率变换装置的输出端；
所述判断所述保护电流设定值是否位于所述保护电流值整定范围之内；若否，则输出告警信号，包括：
判断所述输入保护电流设定值是否位于所述输入保护电流值整定范围之内；
若否，则输出第一告警信号；
判断所述输出保护电流设定值是否位于所述输出保护电流值整定范围之内；
若否，输出第二告警信号。
4.根据权利要求3所述的保护电流设定值告警方法，其特征在于，所述若否，则输出第一告警信号之后，所述方法还包括：
判断输出所述第一告警信号的持续时长是否大于第一时间阈值；
若是，则将所述输入保护电流值整定范围内的任一值确定为所述输入保护器件上新的所述输入保护电流设定值。
5.根据权利要求3所述的保护电流设定值告警方法，其特征在于，所述若否，则输出第二告警信号之后，所述方法还包括：
判断输出所述第二告警信号的持续时长是否大于第二时间阈值；
若是，则将所述输出保护电流值整定范围内的任一值确定为所述输出保护器件上新的所述输出保护电流设定值。
6.根据权利要求3所述的保护电流设定值告警方法，其特征在于，所述方法还包括：
判断所述输入保护电流设定值是否大于所述输出保护电流设定值；
若否，则输出第三告警信号。
7.根据权利要求6所述的保护电流设定值告警方法，其特征在于，所述若否，则输出第三告警信号之后，所述方法还包括：
判断输出所述第三告警信号的持续时长是否大于第三时间阈值；
若是，则将所述输入保护电流值整定范围内的任一值确定为所述输入保护器件上新的所述输入保护电流设定值，将所述输出保护电流值整定范围内的任一值确定为所述输出保护器件上新的所述输出保护电流设定值，并且新的所述输入保护电流设定值大于新的所述输出保护电流设定值。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的保护电流设定值告警方法，其特征在于，所述功率变换装置包括多个功率变换模块，每个所述功率变换模块的子额定功率相等，且多个所述功率变换模块为N+X冗余设置，其中所述N为正常投入工作的所述功率变换模块的最小数量，所述X为所述功率变换模块的冗余数量；
所述获取功率变换装置的额定功率和实际工作电压，包括：
获取所述实际工作电压、所述子额定功率和所述N；
根据所述子额定功率和所述N，确定所述功率变换装置的所述额定功率，所述额定功率为所述子额定功率和所述N的乘积。
9.一种保护电流设定值告警装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取功率变换装置的额定功率和实际工作电压；
第一确定模块，用于根据所述额定功率和所述实际工作电压，确定最大实际工作电流；
第二确定模块，用于基于所述最大实际工作电流，确定保护电流值整定范围；
第二获取模块，用于获取过流保护器件上的保护电流设定值，所述过流保护器件与所述功率变换装置连接；
判断模块，用于判断所述保护电流设定值是否位于所述保护电流值整定范围之内；
输出模块，用于在所述保护电流设定值超出所述保护电流值整定范围时，输出告警信号。
10.一种计算设备，其特征在于，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器用于存储可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如权利要求1-8中任意一项所述的保护电流设定值告警方法的操作。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有可执行指令，所述可执行指令在计算设备上运行时，使得所述计算设备执行如权利要求1-8任意一项所述的保护电流设定值告警方法的操作。
12.一种功率变换设备，其特征在于，包括：功率变换装置和控制器，所述控制器与所述功率变换装置通信连接，所述功率变换装置用于与过流保护器件连接，所述控制器用于与所述过流保护器件通信连接；
所述控制器用于执行如权利要求1-8中任一项所述的保护电流设定值告警方法的操作。
13.一种供电系统，其特征在于，包括：供电电源、输入保护器件、输出保护器件和如权利要求12中所述的功率变换设备；
所述供电电源的输出端通过所述输入保护器件与所述功率变换设备的输入端连接，所述功率变换设备的输出端用于通过所述输出保护器件与负载连接；
所述供电电源用于通过所述输入保护器件向所述功率变换设备输送电力，所述功率变换设备用于通过所述输出保护器件向所述负载供电。
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