冗余不間斷電力供應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的領(lǐng)域大體上涉及不間斷電力供應(yīng)，并且更特定地，涉及在環(huán)形總線架構(gòu) 中實現(xiàn)不間斷電力供應(yīng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 魯棒的電力系統(tǒng)能夠?qū)σ粋€或多個負載供應(yīng)電力。這樣的電力系統(tǒng)可包括發(fā)電、 輸電、電力的整流、逆變和變換的組合，用于對電子、光、機械和/或核應(yīng)用和負載供應(yīng)能 量。在實現(xiàn)電力系統(tǒng)和架構(gòu)時，實際考量包括成本、尺寸、可靠性和實現(xiàn)的難易度。
[0003] 在至少一些已知的電力系統(tǒng)中，一個或多個不間斷電力供應(yīng)（UPS)便于向負載供 應(yīng)電力。UPS便于確保電力連續(xù)供應(yīng)給一個或多個關(guān)鍵負載，甚至在電力系統(tǒng)的一個或多個 部件失效時也如此。因此，UPS提供冗余電源。在許多應(yīng)用（例如，公用事業(yè)變電站、工廠、 海洋系統(tǒng)、高安全系統(tǒng)、醫(yī)院、數(shù)據(jù)通信和電信中心、半導(dǎo)體制造現(xiàn)場、核電站等）中可利用 UPS。此外，在高、中或低電力應(yīng)用中可使用UPS。例如，UPS可在相對小的電力系統(tǒng)(例如， 娛樂或消費者系統(tǒng)）或微系統(tǒng)(例如，基于芯片的系統(tǒng)）中使用。
[0004] 在至少一些已知電力系統(tǒng)中，不同的電源(例如獨立UPS)可干擾彼此。如果電源 彼此未同步，它們可開始阻礙彼此，從而導(dǎo)致振蕩或其他不可取效應(yīng)，并且影響輸送到一個 或多個負載的電力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 在一個方面中，提供系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括多個不間斷電力供應(yīng)（UPS)、環(huán)形總線、電耦 合于該多個UPS和環(huán)形總線的至少一個負載以及通信地耦合于多個UPS的控制器?？刂破?配置成：對于多個UPS中的每個UPS計算相位角，其中該相位角相對于共同參考角計算；并 且基于相應(yīng)的所計算相位角控制每個UPS的操作。
[0006] 在另一個方面中，提供用于控制電力供應(yīng)系統(tǒng)的控制器。該電力供應(yīng)系統(tǒng)包括多 個不間斷電力供應(yīng)（UPS)、環(huán)形總線、電耦合于該多個UPS和環(huán)形總線的至少一個負載?？?制器包括處理器和通信耦合于該處理器的存儲器裝置，該存儲器裝置：存儲可執(zhí)行指令，其 配置成促使處理器對于多個UPS中的每個UPS計算相位角，其中該相位角相對于共同參考 角計算；并且基于相應(yīng)的所計算相位角控制每個UPS的操作。
[0007] 在再另一個方面中，提供控制電力供應(yīng)系統(tǒng)的方法。該電力供應(yīng)系統(tǒng)包括多個不 間斷電力供應(yīng)（UPS)、環(huán)形總線、電耦合于該多個UPS和環(huán)形總線的至少一個負載。該方法 包括：使用通信耦合于多個UPS的控制器來對于多個UPS中的每個UPS計算相位角，其中該 相位角相對于共同參考角計算；并且基于相應(yīng)的所計算相位角控制每個UPS的操作。
[0008] 技術(shù)方案1: 一種系統(tǒng)，其包括： 多個不間斷電力供應(yīng)（UPS); 環(huán)形總線； 至少一個負載，其電耦合于所述多個UPS和所述環(huán)形總線；以及 控制器，其通信地耦合于所述多個UPS，所述控制器配置成： 對于所述多個UPS中的每個UPS計算相位角，其中所述相位角相對于共同參考角計算； 并且 基于相應(yīng)的所計算相位角控制每個UPS的操作。
[0009] 技術(shù)方案2 :如技術(shù)方案1所述的系統(tǒng)，其進一步包括多個扼流器使得所述多個扼 流器中的一個扼流器在每個UPS與所述環(huán)形總線之間電耦合。
[0010] 技術(shù)方案3 :如技術(shù)方案1所述的系統(tǒng)，其中為了控制每個UPS的操作，所述控制 器配置成根據(jù)慢電力傳遞算法控制每個UPS的操作，所述慢電力傳遞算法便于逐步調(diào)整每 個UPS的相位角來防止瞬態(tài)振蕩。
[0011] 技術(shù)方案4 :如技術(shù)方案1所述的系統(tǒng)，其中為了控制每個UPS的操作，所述控制 器配置成根據(jù)轉(zhuǎn)入算法來控制每個UPS的操作，所述轉(zhuǎn)入算法便于在所述系統(tǒng)操作期間將 額外UPS添加到所述系統(tǒng)。
[0012] 技術(shù)方案5 :如技術(shù)方案1所述的系統(tǒng)，其中為了控制每個UPS的操作，所述控制 器配置成根據(jù)轉(zhuǎn)出算法來控制每個UPS的操作，所述轉(zhuǎn)出算法便于在所述系統(tǒng)操作期間從 所述系統(tǒng)去除所述多個UPS中的一個。
[0013] 技術(shù)方案6 :如技術(shù)方案1所述的系統(tǒng)，其中為了控制每個UPS的操作，所述控制 器配置成根據(jù)無負載算法來控制每個UPS的操作，所述無負載算法便于在去除之前電耦合 于所述多個UPS中的一個的本地負載時操作所述系統(tǒng)。
[0014] 技術(shù)方案7 :如技術(shù)方案1所述的系統(tǒng)，其中為了對于每個UPS計算相位角，所述 控制器配置成利用查找表，其存儲從所述相位角與UPS供應(yīng)的電力之間的二維關(guān)系計算的 值。
[0015] 技術(shù)方案8 :如技術(shù)方案1所述的系統(tǒng)，其中 為了對于每個UPS計筧相位角，所述控制器配置成使用
【主權(quán)項】
1. 一種系統(tǒng)（100)，其包括： 多個不間斷電力供應(yīng)（UPS) (102); 環(huán)形總線（132); 至少一個負載（120)，其電耦合于所述多個UPS和所述環(huán)形總線；以及 控制器（200 )，其通信地耦合于所述多個UPS，所述控制器配置成： 對于所述多個UPS中的每個UPS計算相位角，其中所述相位角相對于共同參考角計算； 并且 基于相應(yīng)的所計算相位角控制每個UPS的操作。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)（100)，其進一步包括多個扼流器（150)使得所述多個扼 流器中的一個扼流器在每個UPS (102)與所述環(huán)形總線（132)之間電耦合。
3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)（100)，其中為了控制每個UPS (102)的操作，所述控制器 (200)配置成根據(jù)慢電力傳遞算法（400)控制每個UPS的操作，所述慢電力傳遞算法便于逐 步調(diào)整每個UPS的相位角來防止瞬態(tài)振蕩。
4. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)（100)，其中為了控制每個UPS (102)的操作，所述控制器 (200)配置成根據(jù)轉(zhuǎn)入算法來控制每個UPS的操作，所述轉(zhuǎn)入算法便于在所述系統(tǒng)操作期 間將額外UPS添加到所述系統(tǒng)。
5. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)（100)，其中為了控制每個UPS (102)的操作，所述控制器 (200)配置成根據(jù)轉(zhuǎn)出算法來控制每個UPS的操作，所述轉(zhuǎn)出算法便于在所述系統(tǒng)操作期 間從所述系統(tǒng)去除所述多個UPS中的一個。
6. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)（100)，其中為了控制每個UPS (102)的操作，所述控制器 (200)配置成根據(jù)無負載算法來控制每個UPS的操作，所述無負載算法便于在去除之前電 耦合于所述多個UPS中的一個的本地負載（120)時操作所述系統(tǒng)。
7. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)（100)，其中為了對于每個UPS (102)計算相位角，所述控 制器（200)配置成利用查找表，其存儲從所述相位角與UPS供應(yīng)的電力之間的二維關(guān)系計 算的值。
8. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)（100)，其中為了對于每 個UPS (102)計算相位角，所述控制器（200)配置成使用
來計算所述相位角，其中S是所述相 位角，ASIN是反正弦函數(shù)，P_Full_Load是能夠由所述UPS供應(yīng)的預(yù)定功率，P_Local_Load 是輸送到電耦合于所述UPS的本地負載（120)的功率，ω是由所述UPS輸出的電力的頻率， L是在所述UPS與所述環(huán)形總線（132)之間電耦合的扼流器（150)的電感，并且V是由所述 UPS輸出的電壓的均方根。
9. 一種用于控制電力供應(yīng)系統(tǒng)（100)的控制器（200)，所述電力供應(yīng)系統(tǒng)包括多個不 間斷電力供應(yīng)（UPS)( 102)、環(huán)形總線（132)、電耦合于所述多個UPS和所述環(huán)形總線的至少 一個負載，所述控制器包括： 處理器（202);和 存儲器裝置（204)，其通信耦合于所述處理器，所述存儲器裝置存儲可執(zhí)行指令，其配 置成促使所述處理器： 對于多個UPS中的每個UPS計算相位角，其中所述相位角相對于共同參考角計算；并且 基于相應(yīng)的所計算相位角控制每個UPS的操作。
10.如權(quán)利要求9所述的控制器（200)，其中為了控制每個UPS (102)的操作，所述可 執(zhí)行指令配置成促使所述處理器（202 )根據(jù)慢電力傳遞算法（400 )控制每個UPS的操作，所 述慢電力傳遞算法便于逐步調(diào)整每個UPS的相位角來防止瞬態(tài)振蕩。
【專利摘要】本發(fā)明題為冗余不間斷電力供應(yīng)系統(tǒng)。提供系統(tǒng)（100）。該系統(tǒng)包括多個不間斷電力供應(yīng)（UPS）（102）、環(huán)形總線（132）、電耦合于該多個UPS和環(huán)形總線的至少一個負載（120）以及通信地耦合于多個UPS的控制器（200）?？刂破髋渲贸桑簩τ诙鄠€UPS中的每個UPS計算相位角，其中該相位角相對于共同參考角計算；并且基于相應(yīng)的所計算相位角控制每個UPS的操作。
【IPC分類】H02J9-00
【公開號】CN104868579
【申請?zhí)枴緾N201510083149
【發(fā)明人】Y.科爾哈卡, P.維賈彥, S.科隆比, R.奈克, V.卡納卡薩拜
【申請人】通用電氣公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年2月16日
【公告號】EP2911035A1, US20150244210