RU2452072C2 - Способ управления параллельно включенными резервными источниками тока и устройство с параллельно включенными резервными источниками тока - Google Patents

Способ управления параллельно включенными резервными источниками тока и устройство с параллельно включенными резервными источниками тока Download PDF

Info

Publication number
RU2452072C2
RU2452072C2 RU2009144788/07A RU2009144788A RU2452072C2 RU 2452072 C2 RU2452072 C2 RU 2452072C2 RU 2009144788/07 A RU2009144788/07 A RU 2009144788/07A RU 2009144788 A RU2009144788 A RU 2009144788A RU 2452072 C2 RU2452072 C2 RU 2452072C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
network
backup
power
sources
current sources
Prior art date
Application number
RU2009144788/07A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2009144788A (ru
Inventor
Франк ХЕРБЕНЕР (DE)
Франк ХЕРБЕНЕР
Орлефф ПЕШЕЛЬ (DE)
Орлефф ПЕШЕЛЬ
Original Assignee
Пиллер Груп Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Пиллер Груп Гмбх filed Critical Пиллер Груп Гмбх
Publication of RU2009144788A publication Critical patent/RU2009144788A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2452072C2 publication Critical patent/RU2452072C2/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/066—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems characterised by the use of dynamo-electric machines

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

Параллельно включенные резервные источники тока, каждый из которых на стороне входа разъемно соединен через дроссель (3) с сетью (5) переменного тока, а на стороне выхода соединен с общей шиной (4) нагрузки, при этом предусмотрена возможность изменения отдаваемой ими мощности, при отказе сети (5) переменного тока отсоединяются, по меньшей мере, если они затронуты отказом, от сети (5) переменного тока, и после возвращения в строй сети (5) переменного тока вновь соединяются один за другим с сетью переменного тока. При этом для согласования отдаваемых отдельными резервными источниками тока мощностей, когда часть резервных источников (2) тока на стороне входа соединена с сетью (5) переменного тока, а другая часть резервных источников (2) тока не соединена на стороне входа с сетью (5) переменного тока, определяется фазовый угол (Δφ) между сетью (5) переменного тока и шиной (4) нагрузки, и отдаваемая каждым из еще не соединенных вновь с сетью (5) переменного тока резервных источников (2) тока мощность регулируется в зависимости от фазового угла (Δφ). Технический результата - возможность независимого регулирования мощности отдельных источников тока. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к способу управления несколькими параллельно включенными резервными источниками тока с признаками родового понятия независимого пункта 1 формулы изобретения, а также к устройству с несколькими параллельно включенными резервными источниками тока с признаками родового понятия независимого пункта 6 формулы изобретения.
Резервные источники тока, которые могут использоваться в данном изобретении, разнообразны. Это могут быть такие источники, в которых предусмотрена имеющая две обмотки электрическая машина, одна обмотка которой соединена с отводом дросселя между сетью переменного тока и шиной нагрузки. Такой резервный источник тока рассматривается в данном случае также в качестве соединенного на стороне входа с сетью переменного тока и на стороне выхода - с шиной нагрузки. Электрическая машина обеспечивает при параллельной работе в режиме питания от сети шины нагрузки улучшение качества тока за счет усреднения колебаний напряжения сети и искажений подаваемого из сети переменного тока. Для кратковременного питания шины нагрузки другая обмотка электрической машины нагружается переменным током через инвертор, при этом электрическая энергия приходит из генератора, который приводится во вращение маховым колесом. Для этой цели маховому колесу предварительно, т.е. во время работы от сети, сообщается кинетическая энергия, при этом генератор применяется в качестве электродвигателя. Для долгосрочного резервного снабжения шины нагрузки может быть предусмотрен дополнительный двигатель, например дизельный двигатель, который может механически приводить во вращение ротор электрической машины. Однако точное выполнение резервного источника тока не имеет значения для данного изобретения.
Относительно соединения резервных источников тока с шиной нагрузки также имеются различные возможности. Так, резервные источники тока, как в указанном выше случае соединенной с отводом разделенного тем самым дросселя электрической машины, могут быть соединены также с шиной нагрузки через дроссель. Однако обязательным дроссель является лишь между каждым резервным источником тока и сетью переменного тока. Подлежащие питанию нагрузки могут быть непосредственно соединены с шиной нагрузки или же с любым местом между резервным источником тока и шиной нагрузки.
Уровень техники
Для обеспечения питания соединенных с шиной нагрузки электрических нагрузок при отказе сети переменного тока может быть предусмотрен единственный, выполненный соответственно большим резервный источник тока, или несколько параллельно включенных резервных источников тока могут снабжать шину нагрузки необходимой электрической мощностью. При этом последняя возможность является, как правило, предпочтительной, поскольку можно применять стандартные резервные источники тока, которые необходимо согласовать лишь относительно их количества с соответствующим случаем применения. Когда потребность в мощности для шины нагрузки в принципе увеличивается, то можно также после этого приводить в действие дополнительные резервные источники тока. Кроме того, отказ одного единственного из этих резервных источников тока не создает в большинстве случаев проблем. Запуск питания вновь от сети также является более простым при нескольких параллельно включенных резервных источниках тока, поскольку сеть переменного тока не сразу должна вновь поставлять полную мощность, а отдельные пути питания от сети переменного тока к шине нагрузки, на которых расположены отдельные резервные источники тока, один за другим переключаются с питания с помощью резервного источника тока на питание от сети. Однако при применении нескольких параллельно включенных резервных источников тока необходимо обеспечивать, чтобы они нагружались возможно равномерно, т.е. покрывали потребность в мощности шины нагрузки возможно равными долями. При этом в принципе возможно, что вышестоящее управление определяет общую потребность в мощности и распределяет на отдельные резервные источники тока. Однако эта концепция противоречит модульному построению всего устройства.
В упомянутом способе стабилизации с признаками родового понятия независимого пункта 1 формулы изобретения и устройстве с признаками родового понятия независимого пункта 6 формулы изобретения для согласования отдаваемой отдельными резервными источниками тока мощности, когда они все отсоединены от сети переменного тока, известно определение в каждом резервном источнике тока номинального значения частоты переменного тока, подаваемого в шину нагрузки всеми резервными источниками тока, из характеристики, которая падает с действительно отдаваемой соответствующим резервным источником тока мощностью. С этим номинальным значением сравнивается действительно измеряемая частота переменного тока в шине нагрузки в качестве фактического значения. Когда определяемое для соответствующего резервного источника тока номинальное значение частоты превышает измеренное фактическое значение частоты на шине нагрузки, то отдаваемая источником резервного тока в шину нагрузки мощность повышается посредством попытки увеличения в резервном источнике тока фактического значения частоты до номинального значения. Связанное с попыткой повышения частоты увеличение мощности соответствующего резервного источника тока приводит на основании падающей характеристики зависимости мощности от частоты к уменьшению номинального значения частоты. Таким образом, отдельный резервный источник тока приспосабливается снизу к требуемой на шине нагрузки мощности. Соответственно, резервный источник тока, который сначала отдавал более чем среднюю мощность в шину нагрузки, приближается сверху к требуемой мощности. Таким образом, при одинаковых резервных источниках тока и одинаковых характеристиках все резервные источники тока регулируются на одинаковую мощность. Когда при этом за счет увеличивающихся или уменьшающихся мощностей отдельных резервных источников тока или различных нагрузок на шине нагрузки фактическое значение частоты переменного тока изменяется на шине нагрузки, то это соответствует измененной требуемой шиной нагрузки мощности, с которой автоматически согласуются мощности всех резервных источников тока. Предпочтительно, для этого согласования мощностей не требуется никакой связи между отдельными резервными источниками тока. Каждый резервный источник тока может быть снабжен собственными устройствами для определения частоты переменного тока на шине нагрузки, а собственная фактическая мощность имеется и без того, как правило, в каждом резервном источнике тока. Однако этот известный способ не применим для регулирования мощностей резервных источников тока, которые на стороне входа еще не соединены вновь с сетью переменного тока, в то время как другие, соединенные с ней на стороне выхода через шину нагрузки резервные источники тока уже вновь соединены с сетью переменного тока, или же на основании лишь частичного отказа сети переменного тока никогда не отсоединялись от нее, так что передаваемая через соответствующий дроссель в шину нагрузки мощность предоставляется сетью переменного тока, поскольку за счет соединения шины нагрузки с сетью переменного тока переменный ток на шине нагрузки принудительно получает частоту сети переменного тока. Таким образом, частота переменного тока на шине нагрузки не является регулирующей переменной для регулирования всех еще используемых резервных источников тока.
Специальный способ стабилизации для управления несколькими параллельно включенными резервными источниками тока, которые на стороне входа соединены разъемно с сетью переменного тока, а на стороне выхода соединены с общей шиной нагрузки, когда все резервные источники тока отсоединены от сети, известен из US 7 072 195 В2. Наряду с устройствами, в которых несколько параллельно включенных резервных источников тока соединены разъемно на стороне входа с сетью переменного тока, а на стороне выхода соединены с общей шиной нагрузки, которые называются онлайновыми системами UPS, в US 7 072 195 В2 приведено также описание устройств, в которых вместо соединения на стороне входа резервных источников тока с сетью переменного тока, сеть переменного тока соединена разъемно непосредственно с шиной нагрузки, и которые называются линейными интерактивными системами UPS. Для такой линейной интерактивной системы UPS дополнительно приведено описание подключения вновь сети переменного тока к шине нагрузки. Для этого фазовый угол между сетью переменного тока и шиной нагрузки перед соединением вновь сети переменного тока с шиной нагрузки по возможности регулируют на ноль. Смешанная работа онлайновой системы UPS во время соединения вновь с сетью переменного тока одного за другим отдельных, сначала отсоединенных на стороне входа от сети переменного тока и соединенных на стороне выхода с общей шиной нагрузки резервных источников тока, в US 7 072 195 В2 не рассматривается.
В US 5 596 492 А также приведено описание способа стабилизации для согласования отдаваемых отдельными резервными источниками тока мощностей в линейной интерактивной системе UPS, когда шина нагрузки отсоединена от сети переменного тока. При этом падающая характеристика сдвигается во всех резервных источниках тока для удерживания определенной частоты переменного тока на шине нагрузки. Этот сдвиг используется также для согласования частоты переменного тока на шине нагрузки при соединении вновь шины нагрузки с сетью переменного тока с частотой сети переменного тока так, что контролируется снабжение мощностью шины нагрузки, т.е. мощность резервных источников тока при уменьшении передается в сеть переменного тока. US 5 596 492 не относится к онлайновой системе UPS, в которой отдельные резервные источники тока на стороне входа соединены разъемно с сетью переменного тока, и, в частности, к смешанной работе такой онлайновой системы UPS при соединении вновь отдельных резервных источников тока с сетью переменного тока после возвращения в строй сети переменного тока.
Из DE 197 15 468 С1 известна система для стабилизации сети электроснабжения, которую можно использовать в качестве одного из нескольких параллельно включенных резервных источников тока в сетевой системе UPS. В DE 100 02 583 А1 также приведено описание устройства, которое можно применять для бесперебойного электроснабжения в качестве одного из нескольких параллельно включенных резервных источников тока в сетевой системе UPS.
Задача изобретения
В основу изобретения положена задача создания способа с признаками родового понятия независимого пункта 1 формулы изобретения и устройства с признаками родового понятия независимого пункта 6 формулы изобретения, с помощью которых также во время последовательного соединения резервных источников тока вновь с сетью переменного тока возможно независимое регулирование мощностей отдельных, еще не соединенных вновь с сетью переменного тока резервных источников тока с целью обеспечения их равномерной нагрузки.
Решение
Согласно изобретению, задача решается с помощью способа с признаками независимого пункта 1 формулы изобретения и устройства с признаками независимого пункта 6 формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения нового способа приведены в зависимых пунктах 2-5 формулы изобретения, в то время как в зависимых пунктах 7-12 определены предпочтительные варианты выполнения нового устройства.
Раскрытие изобретения
В новом способе измеряют фазовый угол между сетью переменного тока и шиной нагрузки, который возникает, когда шина нагрузки соединена также лишь через один дроссель одного резервного источника тока с сетью переменного тока, и этот фазовый угол применяют для согласования отдаваемых отдельными резервными источниками тока мощностей, в то время как часть параллельно включенных на стороне выхода резервных источников тока соединена на стороне входа с сетью, а другая часть не соединена с сетью. Для этого отдаваемую каждым из еще не соединенных вновь с сетью переменного тока резервных источников тока мощность регулируют по отдельности в зависимости от фазового угла. Фазовый угол между сетью переменного тока и шиной нагрузки является мерой передаваемой через каждый из дросселей, через которые уже вновь проходит переменный ток из сети переменного тока, в шину нагрузки мощности. Конкретно, фазовый угол пропорционален передаваемой через каждый из дросселей из сети переменного тока в шину нагрузки мощности, и при знании фазового угла известна также сама эта мощность. Посредством регулирования каждого из резервных источников тока так, что он также отдает эту мощность, все резервные источники тока, которые на стороне входа еще не соединены вновь через свой дроссель с сетью переменного тока, устанавливаются на одинаковую мощность. Если при этом фазовый угол уменьшается, поскольку подаваемая из резервных источников тока в шину нагрузки мощность в целом настолько велика, что через каждый вновь соединенный с сетью переменного тока дроссель в шину нагрузки передается еще лишь меньше мощности, то это сказывается с уменьшением на требуемой от отдельного резервного источника тока мощности. Таким образом, имеется полный контур регулирования, который приводит к тому, что все резервные источники тока нагружены также одинаково, как уже вновь соединенные с сетью переменного тока дроссели.
При этом новый способ можно выполнять для отдельных резервных источников тока полностью независимо друг от друга. Для этого можно определять фазовый угол между сетью переменного тока и шиной нагрузки отдельно для каждого еще не соединенного вновь с сетью переменного тока резервного источника тока, хотя этот фазовый угол является одинаковым для всех резервных источников тока, с целью сохранения резервных источников тока полностью независимыми друг от друга. Естественно, в принципе также можно определять этот фазовый угол централизованно и использовать во всех резервных источниках тока.
Когда сеть переменного тока перед входами отдельных резервных источников тока, соответственно, относящихся к ним дросселей разветвляется, так что лишь часть ветвей сети переменного тока может выходить из строя и вновь возвращаться, предпочтительно, когда отдельный провод шины проходит между резервными источниками тока, который соединен, например, через реле и сопротивления с ветвями сети переменного тока, в которых еще или вновь течет переменный ток. В этом случае этот провод шины поставляет во все резервные источники тока фазу переменного тока сети переменного тока, которая необходима как для определения фазового угла с целью регулирования, согласно изобретению, мощности, так и для синхронизации отдельных резервных источников тока с сетью переменного тока. Можно также сообщающий фазу переменного тока во все резервные источники тока провод шины отводить от общего для резервных источников тока, расположенного спереди места ввода, например, поля среднего напряжения. Тем самым можно отказаться от сопротивлений и реле.
В отдельных еще не соединенных вновь с сетью переменного тока резервных источниках тока можно устанавливать отдаваемую из них в шину нагрузки мощность пропорционально фазовому углу. При этом применяемый коэффициент пропорциональности может быть одинаковым для всех резервных источников тока. Однако это не является обязательным. Возможно также, что, например, различно выполненные или настроенные резервные источники тока участвуют различно сильно в снабжении мощностью шины нагрузки. В этом случае можно также использовать новый способ для обеспечения участия всех резервных источников тока в питании шины нагрузки в такой мере, что каждый из них, например, поставляет равную процентную долю своей максимальной мощности. В принципе также возможно, что каждый резервный источник тока поставляет в шину нагрузки меньше мощности, чем проходит через уже вновь соединенный с сетью переменного тока дроссель. Для этого в отдельных резервных источниках тока необходимо иметь соответственно согласованные кривые управления для мощности в зависимости от фазового угла. Специалистам известно, что в случае параллельного включения резервных источников тока различной мощности при полной нагрузке на соответствующих дросселях должен иметься одинаковый фазовый угол для получения максимальной мощности параллельного включения в виде суммы максимальных мощностей отдельных резервных источников тока.
Фазовый угол между сетью переменного тока и шиной нагрузки можно дополнительно применять при согласовании отдаваемых отдельными резервными источниками тока мощностей во время соединения вновь одного за другим резервных источников тока с сетью переменного тока с целью регулирования отдаваемой, по меньшей мере, одним соединенным с шиной нагрузки агрегатом аварийного электроснабжения мощности. Такой агрегат аварийного электроснабжения никогда не должен быть предусмотрен для собственного соединения с сетью переменного тока.
В новом устройстве блок управления имеет, по меньшей мере, одно устройство для определения фазового угла между сетью переменного тока и шиной нагрузки. В зависимости от этого фазового угла блок управления устанавливает для согласования отдаваемых отдельными резервными источниками тока мощностей отдаваемую еще не соединенным вновь с сетью переменного тока источником переменного тока мощность независимо от модулей других резервных источников тока, в зависимости от фазового угла.
Кроме того, каждый из модулей может иметь собственное устройство для определения фазового угла между сетью переменного тока и шиной нагрузки.
В каждом модуле заложена зависящая от фазового угла кривая управления мощностью резервного источника тока. Эта кривая управления может зависеть от фазового угла линейно и тем самым задаваться исключительно коэффициентом пропорциональности. Однако могут быть также предусмотрены более сложные кривые управления. Кривые управления в отдельных модулях не должны быть идентичными, однако это является предпочтительным, когда резервные источники тока выполнены идентично, что в принципе является благоприятным для получения одинаковых условий во всех частях нового устройства.
Особенно предпочтительно, когда модули отдельных резервных источников тока устанавливают независимо друг от друга отдаваемую резервными источниками тока мощность во всех рабочих состояниях устройства. Для установки мощностей резервных источников тока, когда еще ни один из них на стороне входа не соединен вновь с сетью переменного тока, можно использовать известный из уровня техники и описанный в начале способ, который базируется на определении требуемой для шины нагрузки мощности из результирующегося из этого уменьшения частоты переменного тока в шине нагрузки. При комбинации этой само по себе известной концепции с данным изобретением отдельные резервные источники тока могут работать полностью независимо друг от друга, кроме того, что они по указанию извне вновь соединяются один за другим с сетью переменного тока.
Предпочтительные модификации изобретения следуют из формулы изобретения, описания и чертежей. Указанные во вступительной части описания преимущества признаков и комбинаций нескольких признаков приведены лишь в качестве примеров и могут действовать альтернативно или в совокупности, без обязательного достижения преимуществ в вариантах выполнения изобретения. Другие признаки следуют из чертежей, в частности, из изображенных геометрических форм и относительных размеров нескольких конструктивных элементов относительно друг друга, а также относительно расположения и взаимной связи. Комбинация признаков различных вариантов выполнения изобретения или признаков различных пунктов формулы изобретения может также отклоняться от выбранных зависимостей пунктов формулы изобретения. Это относится также к таким признакам, которые изображены на отдельных чертежах или названы при их описании. Эти признаки можно также комбинировать с признаками различных пунктов формулы изобретения. Приведенные в пунктах формулы изобретения признаки могут также отсутствовать в других вариантах выполнения изобретения.
Краткое описание чертежей
Ниже приведено подробное пояснение и описание изобретения на основе конкретных примеров выполнения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых изображено:
фиг.1 - однолинейная принципиальная схема нового устройства с параллельно включенными между сетью переменного тока и шиной нагрузки резервными источниками тока;
фиг.2 - зависящая от фазового угла Δφ кривая управления мощностью отдельного резервного источника тока устройства, согласно фиг.1, при последовательном подключении вновь резервных источников тока к сети переменного тока; и
фиг.3 - зависящая от фактической мощности Р отдельного резервного источника тока, согласно фиг.1, характеристика номинальной частоты fS, которая вместе с фактической частотой переменного тока в шине нагрузки применяется для регулирования мощности переменного тока, когда шина нагрузки полностью отсоединена от сети переменного тока.
Осуществление изобретения
Показанное на фиг.1 устройство 1 имеет несколько резервных источников 2 тока, каждый из которых соединен через отвод 20 дросселя 3 на стороне входа с сетью 5 переменного тока и на стороне выхода с шиной 4 нагрузки. Разделенные соответствующим отводом 20 дроссели 3 расположены по существу между резервными источниками 2 тока и сетью 5 переменного тока и лишь небольшой частью между резервными источниками 2 тока и шиной 4 нагрузки. К отводу 20 каждого дросселя 3 присоединена обмотка электрической машины 8 соответствующего резервного источника тока, которая имеет две раздельные обмотки, при этом обе обмотки могут попеременно служить в качестве обмотки двигателя и в качестве обмотки генератора. Через шину 4 нагрузки снабжаются переменным током несколько электрических нагрузок 6. В нормальном случае это происходит при замкнутых с помощью сети 5 переменного тока переключателях 7 между дросселями 3 и сетью 5 переменного тока. При этом электрические машины 8 резервных источников 2 тока вращаются без нагрузки с целью улучшения качества тока в шине 4 нагрузки. С каждой другой обмоткой электрических машин 8 соединен преобразователь 10, который соединен с генератором 11, ротор которого связан с маховым колесом 12. Во время снабжения от сети ток от электрической машины 8 может проходить через преобразователь 10 к работающему в этом случае как двигатель генератору 11 для придания маховому колесу 12 скорости вращения, т.е. для аккумулирования энергии в маховом колесе 12. Когда сеть 5 переменного тока отказывает, то ток течет наоборот от приводимого в действие маховым колесом 12 генератора 11 через преобразователь 10 к электрическим машинам 8, которые снабжают шину 4 нагрузки. Для того чтобы при этом не возникала потеря напряжения относительно сети переменного тока, пока еще переключатели 7 не разомкнуты, предусмотрены дроссели 3 между резервными источниками 2 тока и сетью 5 переменного тока. Когда все переключатели 7 разомкнуты, то важно, чтобы все параллельно включенные резервные источники 2 тока отдавали равномерно мощность в шину 4 нагрузки, для того чтобы, например, равномерно использовалась накопленная во всех маховых колесах 12 кинетическая энергия. Для этого предусмотрены устройства 13 измерения частоты, которые измеряют частоту f1 переменного тока на шине 4 нагрузки. Эта частота f1 переменного тока сравнивается блоком 14 управления, который разделен на независимые друг от друга модули 16 в отдельных резервных источниках 2 тока, в качестве фактического значения с номинальным значением частоты FS, которая определяется в соответствующем модуле 16 из фактической мощности соответствующего резервного источника 2 тока и падающей характеристики (смотри фиг.3). Возникающая при этом разница регулирования пытается компенсировать соответствующий резервный источник тока за счет более высокой мощности, и наоборот. Таким образом, мощность каждого резервного источника 2 тока согласуется с указанной с помощью частоты f1 переменного тока на шине 4 нагрузки требуемой мощностью, пока, в случае одинаковых резервных источников 2 тока, все резервные источники 2 тока не будут поставлять одинаковую мощность. Этот процесс регулирования допускает изменение частоты f1 переменного тока на шине 4 нагрузки как вследствие изменяющихся мощностей резервных источников 2 тока в их совокупности, так и вследствие различной потребности в мощности нагрузок 6, например, за счет подключения и отключения отдельных нагрузок 6. Кроме того, этот процесс регулирования без изменений пригоден также для регулирования мощности одного или нескольких дополнительно подключенных к шине 4 нагрузки агрегатов 17 аварийного электроснабжения, из которых один изображен на фиг.1 в виде соединенного с генератором 18 переменного тока дизельного двигателя 19.
Когда после возвращения в строй сети 5 переменного тока переключатели 7 один за другим замыкаются с целью постепенной передачи снабжения шины 4 нагрузки электрической мощностью шаг за шагом вновь из сети 5 переменного тока, или когда отказывает лишь одна ветвь разветвленной перед резервными источниками 2 тока сети 5 переменного тока и лишь подключенные к этой ветви, т.е. затронутые этим отказом резервные источники 2 тока отделяются от сети 5 переменного тока за счет размыкания их переключателей 7, переменный ток в шине 4 нагрузки приобретает частоту сети переменного тока, так что не имеется больше указанной выше возможности согласования мощностей отдельных резервных источников 2 тока и агрегата 17 аварийного электроснабжения. Тогда модули 16 блока 14 управления в отдельных резервных источниках 2 тока применяют фазовый угол Δφ, который определяют устройства 15 измерения фазового угла между сетью 15 переменного тока и шиной 4 нагрузки с целью регулирования мощности отдельных резервных источников 2 тока, при этом на основании фазового угла Δφ получается одинаковая мощность во всех резервных источниках 2 тока. Фазовый угол Δφ на дросселе 3 является мерой передаваемой через каждый дроссель 3 из сети 5 переменного тока в шину 4 нагрузки электрической мощности. Каждый модуль 16 блока 14 управления в каждом резервном источнике 2 тока, переключатель 7 которого еще не замкнут вновь на сеть 5 переменного тока, может независимо от других модулей измерять фазовый угол Δφ и вызывать поставку резервным источником 2 тока соответствующей этому фазовому углу Δφ мощности в шину 4 нагрузки. Затем требуемая от шины 4 нагрузки электрическая мощность поставляется равными частями из еще не соединенных вновь с сетью 5 переменного тока резервных источников 2 тока и через уже вновь соединенные с сетью 5 переменного тока с помощью замкнутых переключателей 7 дроссели 3. Этот процесс регулирования допускает изменение фазового угла Δφ как вследствие изменяющихся мощностей еще не соединенных вновь с сетью переменного тока резервных источников 2 тока, так и вследствие различной потребности в мощности нагрузок 6, например, при подключении и отключении отдельных нагрузок 6. Кроме того, этот процесс регулирования пригоден без изменений также для регулирования мощности одного или нескольких подключенных к шине 4 нагрузки агрегатов 17 аварийного электроснабжения.
На фиг.2 показана кривая управления, которая используется для управления мощностью Р в отдельных резервных источниках 2 тока, в зависимости от фазового угла Δφ. Чем больше фазовый угол Δφ, тем больше мощности должны отдавать отдельные резервные источники тока. В простейшем случае показанная на фиг.2 кривая управления задается коэффициентом пропорциональности между фазовым углом Δφ и мощностью Р.
В противоположность этому, для промежутка времени, в котором все переключатели 7, согласно фиг.1, разомкнуты, применяется показанная на фиг.3 падающая характеристика. В зависимости от фактической мощности соответствующего резервного источника 2 тока определяется частота fS в качестве заданного значения для сравнения с измеренной частотой f1 переменного тока в шине 4 нагрузки.
Перечень ссылочных позиций
1 - Устройство
2 - Резервный источник тока
3 - Дроссель
4 - Шина нагрузки
5 - Сеть переменного тока
6 - Нагрузка
7 - Переключатель
8 - Электрическая машина
10 - Инвертор
11 - Генератор
12 - Маховое колесо
13 - Устройство измерения частоты
14 - Блок управления
15 - Устройство измерения фазового угла
16 - Модуль
17 - Агрегат аварийного электроснабжения
18 - Генератор переменного тока
19 - Дизельный двигатель
20 - Отвод

Claims (12)

1. Способ управления несколькими параллельно включенными резервными источниками тока, при этом каждый из резервных источников тока на стороне входа разъемно соединен через дроссель с сетью переменного тока, а на стороне выхода соединен с общей шиной нагрузки, при этом предусмотрена возможность изменения отдаваемой каждым отдельным резервным источником тока мощности, и при этом способ содержит этапы, на которых: при отказе сети переменного тока отсоединяют, по меньшей мере, затронутые отказом резервные источники тока от сети переменного тока; после возвращения в строй сети переменного тока вновь соединяют один за другим резервные источники тока с сетью переменного тока и согласуют между собой отдаваемые отдельными резервными источниками тока мощности, отличающийся тем, что для согласования между собой отдаваемых отдельными резервными источниками (2) тока мощностей, когда часть резервных источников (2) тока на стороне входа соединена с сетью (5) переменного тока, а другая часть резервных источников (2) тока не соединена на стороне входа с сетью (5) переменного тока, определяют фазовый угол (Δφ) между сетью (5) переменного тока и шиной (4) нагрузки и регулируют отдаваемую каждым из еще не соединенных вновь с сетью (5) переменного тока резервных источников (2) тока мощность в зависимости от фазового угла (Δφ).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отдаваемую еще не соединенными вновь с сетью (5) переменного тока резервными источниками (2) тока мощность регулируют независимо друг от друга в зависимости от фазового угла (Δφ).
3. Способ по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что фазовый угол (Δφ) между сетью (5) переменного тока и шиной (4) нагрузки определяют по отдельности для каждого еще не соединенного вновь с сетью (5) переменного тока резервного источника (2) тока.
4. Способ по п.2, отличающийся тем, что отдаваемые еще не соединенными вновь с сетью (5) переменного тока резервными источниками (2) тока мощности регулируют пропорционально фазовому углу (Δφ).
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что при согласовании отдаваемых отдельными резервными источниками (2) тока мощностей во время соединения вновь одного за другим резервных источников (2) тока с сетью (5) переменного тока, фазовый угол (Δφ) между сетью (5) переменного тока и шиной (4) нагрузки применяют также для регулирования отдаваемой, по меньшей мере, одним подключенным к шине (4) нагрузки агрегатом (17) аварийного электроснабжения мощности.
6. Устройство, содержащее несколько параллельно включенных резервных источников тока, при этом каждый из резервных источников тока на стороне входа разъемно соединен через дроссель с сетью переменного тока, а на стороне выхода соединен с общей шиной нагрузки, и при этом предусмотрена возможность изменения отдаваемой каждым отдельным резервным источником тока мощности, и блок управления, который: при отказе сети переменного тока отсоединяет, по меньшей мере, затронутые отказом резервные источники тока от сети переменного тока; после возвращения в строй сети переменного тока вновь соединяет один за другим резервные источники тока с сетью переменного тока и согласует между собой отдаваемые отдельными резервными источниками тока мощности, отличающееся тем, что блок (14) управления имеет, по меньшей мере, одно устройство определения фазового угла (Δφ) между сетью (5) переменного тока и шиной (4) нагрузки, и что блок (14) управления для согласования между собой отдаваемых отдельными резервными источниками (2) тока мощностей, когда часть резервных источников (2) тока на стороне входа соединена с сетью (5) переменного тока, а другая часть резервных источников (2) тока не соединена на стороне входа с сетью (5) переменного тока, регулирует отдаваемую каждым из еще не соединенных вновь с сетью (5) переменного тока резервных источников (2) тока мощность в зависимости от фазового угла (Δφ).
7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что блок (14) управления имеет для каждого резервного источника (2) тока модуль (16), который регулирует отдаваемую еще не соединенным вновь с сетью (5) переменного тока резервным источником (2) тока мощность независимо от модулей других резервных источников (2) тока в зависимости от фазового угла (Δφ).
8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что каждый модуль (16) имеет собственное устройство (15) определения фазового угла (Δφ) между сетью (5) переменного тока и шиной (4) нагрузки.
9. Устройство по любому из пп.7 или 8, отличающееся тем, что в каждый модуль (16) заложена пропорционально зависящая от фазового угла (Δφ) кривая управления мощностью резервного источника (2) тока.
10. Устройство по п.6, отличающееся тем, что модули регулируют отдаваемую резервными источниками (2) тока мощность во всех рабочих состояниях устройства (1) независимо друг от друга.
11. Устройство по п.6, отличающееся тем, что резервные источники (2) тока выполнены идентичными.
12. Устройство по п.6, отличающееся тем, что предусмотрен, по меньшей мере, один подключенный к шине (4) нагрузки агрегат (17) аварийного электроснабжения, и что блок (14) управления во время соединения вновь одного за другим резервных источников (2) тока с сетью (5) переменного тока регулирует также отдаваемую агрегатом (17) аварийного электроснабжения мощность в зависимости от фазового угла (Δφ).
RU2009144788/07A 2007-05-03 2008-05-05 Способ управления параллельно включенными резервными источниками тока и устройство с параллельно включенными резервными источниками тока RU2452072C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007021089A DE102007021089B3 (de) 2007-05-03 2007-05-03 Verfahren zur Steuerung parallel geschalteter Ersatzstromquellen und Vorrichtung mit parallel geschalteten Ersatzstromquellen
DE102007021089.4 2007-05-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009144788A RU2009144788A (ru) 2011-06-10
RU2452072C2 true RU2452072C2 (ru) 2012-05-27

Family

ID=39776527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009144788/07A RU2452072C2 (ru) 2007-05-03 2008-05-05 Способ управления параллельно включенными резервными источниками тока и устройство с параллельно включенными резервными источниками тока

Country Status (15)

Country Link
US (1) US7825541B2 (ru)
EP (1) EP2147495B1 (ru)
JP (1) JP5427987B2 (ru)
KR (1) KR101475276B1 (ru)
CN (1) CN101682214B (ru)
AU (1) AU2008248590B2 (ru)
CA (1) CA2685429C (ru)
DE (1) DE102007021089B3 (ru)
DK (1) DK2147495T3 (ru)
ES (1) ES2388321T3 (ru)
HK (1) HK1139516A1 (ru)
MY (1) MY149196A (ru)
PL (1) PL2147495T3 (ru)
RU (1) RU2452072C2 (ru)
WO (1) WO2008135549A2 (ru)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2004769C2 (nl) * 2010-05-25 2011-11-29 Hitec Power Prot B V Inrichting voor het ononderbroken met wisselstroom voeden van ã©ã©n of meer verbruikstoestellen.
FR2972579B1 (fr) * 2011-03-11 2014-08-01 Schneider Electric Ind Sas Procede de configuration d'une installation de conversion d'energie electrique et installation mettant en oeuvre un tel procede
DE102011089851B4 (de) * 2011-12-23 2013-04-11 TelecityGroup Germany Gmbh Vorrichtung zur unterbrechungsfreien Stromversorgung von elektrischen Verbrauchern und Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung
WO2013101432A2 (en) * 2011-12-26 2013-07-04 Schneider Electric It Corporation System and method for maintaining proper phase neutral wiring in a power system
US10193358B2 (en) * 2012-04-23 2019-01-29 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Deep-charging power resources of power resource group having identifier corresponding to range within which modulo falls based on charging time
US9472981B2 (en) 2013-05-14 2016-10-18 Equinix, Inc. Segment protected parallel bus
US9882424B2 (en) 2014-02-21 2018-01-30 General Electric Company Redundant uninterruptible power supply systems
US9685820B2 (en) 2014-03-11 2017-06-20 General Electric Company Redundant uninterruptible power supply systems
US9705360B2 (en) 2014-03-11 2017-07-11 General Electric Company Redundant uninterruptible power supply systems
US9658926B1 (en) * 2014-07-08 2017-05-23 EMC IP Holding Company LLC Systems and methods for dynamic save streams
US10608428B2 (en) 2014-07-30 2020-03-31 Abb Schweiz Ag Systems and methods for hybrid voltage and current control in static UPS systems
US10008854B2 (en) 2015-02-19 2018-06-26 Enphase Energy, Inc. Method and apparatus for time-domain droop control with integrated phasor current control
KR101809787B1 (ko) * 2015-03-10 2017-12-15 엘에스산전 주식회사 배터리 전력 공급 시스템을 포함하는 전력 공급 시스템
ES2642576T3 (es) * 2015-05-19 2017-11-16 Piller Group Gmbh Funcionamiento de una red de corriente alterna local con un grupo electrógeno y un SAI
US9859716B2 (en) 2015-05-29 2018-01-02 General Electric Company Hybrid AC and DC distribution system and method of use
US9859752B2 (en) 2015-06-05 2018-01-02 General Electric Company Uninterruptible power supply and method of use

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1817623A1 (ru) * 1991-04-29 1995-09-20 Авиационный научно-технический комплекс им.А.Н.Туполева Система электроснабжения летательного аппарата
US7072195B2 (en) * 2002-02-22 2006-07-04 Xantrex Technology Inc. Modular AC voltage supply and algorithm for controlling the same

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1292512C (fr) * 1988-08-04 1991-11-26 Hydro-Quebec Methode et systeme d'interconnexion en quadrature de deux reseaux triphases synchrones ou asynchrones
US5596492A (en) * 1994-06-14 1997-01-21 Electric Power Research Institute, Inc. Method and apparatus for de-centralized signal frequency restoration in a distributed UPS system
JPH08205544A (ja) * 1995-01-25 1996-08-09 Nippon Electric Ind Co Ltd 中大容量ｕｐｓシステムのインバータおよびその運転制御方法
FI963585A (fi) * 1996-09-11 1998-03-12 Abb Industry Oy Sähköjärjestelmä
DE19715468C1 (de) * 1997-04-14 1998-10-01 Piller Gmbh System zur Stabilisierung eines Stromversorgungsnetzes
CN2445496Y (zh) * 1999-11-02 2001-08-29 徐卫河 备用电源切换器
DE10002583A1 (de) * 2000-01-21 2001-08-09 Piller Gmbh Vorrichtung zur unterbrechungsfreien Stromversorgung einer elektrischen Last mit Wechselstrom
JP2001251785A (ja) * 2000-02-29 2001-09-14 Japan Storage Battery Co Ltd 無停電電源装置
US6356471B1 (en) * 2000-07-10 2002-03-12 Powerware Corporation Dynamic feedback adaptive control system and method for paralleling electric power sources and an uninterruptible power supply including same
JP2003037943A (ja) * 2001-07-25 2003-02-07 Canon Inc 電子機器装置
JP2004343908A (ja) * 2003-05-16 2004-12-02 Densei Lambda Kk 無停電電源システムおよび無停電電源装置の並列運転方法
EP1890371A1 (en) 2006-08-03 2008-02-20 Michael J. Mosman UPS system configuration comprising parallel modules being independent of each other

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1817623A1 (ru) * 1991-04-29 1995-09-20 Авиационный научно-технический комплекс им.А.Н.Туполева Система электроснабжения летательного аппарата
US7072195B2 (en) * 2002-02-22 2006-07-04 Xantrex Technology Inc. Modular AC voltage supply and algorithm for controlling the same

Also Published As

Publication number Publication date
HK1139516A1 (en) 2010-09-17
AU2008248590A1 (en) 2008-11-13
EP2147495A2 (de) 2010-01-27
US20080309166A1 (en) 2008-12-18
US7825541B2 (en) 2010-11-02
JP5427987B2 (ja) 2014-02-26
PL2147495T3 (pl) 2012-11-30
JP2010526523A (ja) 2010-07-29
CA2685429C (en) 2014-04-15
MY149196A (en) 2013-07-31
KR20100017570A (ko) 2010-02-16
KR101475276B1 (ko) 2014-12-22
CA2685429A1 (en) 2008-11-13
DE102007021089B3 (de) 2008-12-11
EP2147495B1 (de) 2012-06-20
CN101682214B (zh) 2012-05-30
WO2008135549A2 (de) 2008-11-13
AU2008248590B2 (en) 2010-09-23
CN101682214A (zh) 2010-03-24
WO2008135549A3 (de) 2009-02-05
RU2009144788A (ru) 2011-06-10
ES2388321T3 (es) 2012-10-11
DK2147495T3 (da) 2012-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2452072C2 (ru) Способ управления параллельно включенными резервными источниками тока и устройство с параллельно включенными резервными источниками тока
US9472954B2 (en) Generator dispatching or load shedding control method and system for microgrid applications
US8159086B2 (en) Methods and systems for no-break power transfer converter
JP5602158B2 (ja) 無停電電源における損失を制限するシステム及び方法
US9531288B2 (en) Systems and methods for balancing UPS output voltages during transitions between operating modes
AU2020203025B2 (en) Improvements in and relating to load balancing
AU2016321418A1 (en) Power control systems and methods
TWI606671B (zh) 具有作為雙轉換系統中輸入功率調節器的三角轉換器之不斷電電源供應器及其操作方法
JP5508796B2 (ja) 電源システム制御方法及び電源システム制御装置
CA2771838A1 (en) Emergency power supply apparatus
CN112005460A (zh) 供电设备
CN105723588A (zh) 不间断电源控制
EP3167530A1 (en) Genset power control in power systems
US20130154378A1 (en) Method for controlling a parallel line-interactive uninterruptible power supply system
CN116961376A (zh) 逆变器的控制方法、装置、及逆变器并联系统
WO2019013732A1 (ru) Динамический компенсатор напряжения
RO132402A0 (ro) Sistem adaptiv pentru asigurarea calităţii energiei în reţelele de joasă tensiune
Marzàbal et al. THE DROOP METHOD BEYOND SIMPLY PARALLELING UPS SYSTEMS