本實(shí)用新型屬于電源領(lǐng)域，尤其涉及一種UPS老化測(cè)試拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)。

背景技術(shù)：

隨著UPS(Uninterruptible Power System，不間斷電源)行業(yè)發(fā)展，很多負(fù)載設(shè)備對(duì)UPS需求越來(lái)越大，各種大功率的UPS也隨之進(jìn)入市場(chǎng)。在生產(chǎn)過程中為保證UPS的質(zhì)量，就需要進(jìn)行必要的老化測(cè)試，在UPS生產(chǎn)過程必然要消耗越來(lái)越多的電能，不斷增大對(duì)電網(wǎng)負(fù)擔(dān)，其中最耗電能的一個(gè)不可缺少的過程就是老化。

目前UPS的老化方法是使用電阻負(fù)載進(jìn)行長(zhǎng)期運(yùn)行，結(jié)合圖1，在線式UPS擁有四路回路：

電池逆變回路①，電池放電，通過電池開關(guān)、逆變器、靜態(tài)開關(guān)和輸出開關(guān)QF5向負(fù)載提供電能；

主回路②，市電電網(wǎng)通過輸入開關(guān)QF1、整流器給逆變器供電，逆變器通過靜態(tài)開關(guān)和輸出開關(guān)QF5輸出給負(fù)載供電；

旁路回路③，旁路電源通過旁路開關(guān)QF2和旁路的靜態(tài)開關(guān)和輸出開關(guān)QF5給負(fù)載供電；

維修旁路回路④，旁路電源通過維修旁路開關(guān)QF3給負(fù)載供電。

并且，上述四個(gè)回路每一路都需進(jìn)行老化，電能最終都流向阻性負(fù)載，最后轉(zhuǎn)化為熱能損耗散發(fā)出去。

然而這種老化方法對(duì)于大功率、大批量、老化時(shí)間長(zhǎng)的UPS來(lái)說，不僅對(duì)阻性負(fù)載的要求極為嚴(yán)格，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)復(fù)雜，而且UPS系統(tǒng)中每個(gè)UPS老化對(duì)電網(wǎng)的需求量大，能源消耗大，加之UPS不能并網(wǎng)運(yùn)行，老化主要依靠阻性負(fù)載，因此UPS的老化成本急劇增加，造成資源浪費(fèi)。以一臺(tái)額定功率為100kVA的UPS為例，其進(jìn)行額定功率老化1h，就需要消耗100kWh電能，如果進(jìn)行100臺(tái)這樣的UPS進(jìn)行老化10h，就需要消耗100000kWh電能。一臺(tái)額定功率500kVA的UPS，進(jìn)行400h長(zhǎng)期老化，就需要200000kWh電能。

同時(shí)，如此大的能源消耗量也給電網(wǎng)增加了極大的負(fù)擔(dān)，從而目前的電網(wǎng)容量也從一定程度上抑制了UPS的擴(kuò)產(chǎn)，阻礙了UPS的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于提供一種UPS老化測(cè)試拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，旨在解決目前對(duì)于功率大、數(shù)量多的UPS進(jìn)行老化測(cè)試造成資源浪費(fèi)、對(duì)電網(wǎng)負(fù)擔(dān)大，以及老化測(cè)試成本高的問題。

本實(shí)用新型實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種UPS老化測(cè)試拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括電池逆變回路、主回路、旁路回路和維修旁路回路，所述主回路中包括一逆變器，所述逆變器并網(wǎng)運(yùn)行于電網(wǎng)中，所述逆變器的直流電側(cè)通過整流器與電網(wǎng)連接，所述逆變器的交流電側(cè)與電網(wǎng)連接，所述逆變器恒功率或恒壓輸出。

進(jìn)一步地，所述逆變器輸出的恒定功率階段性可調(diào)。

更進(jìn)一步地，所述電池逆變回路、所述主回路、所述旁路回路、所述維修旁路回路中的至少之一，包括一開關(guān)，通過所述開關(guān)選擇老化測(cè)試回路。

更進(jìn)一步地，所述開關(guān)為斷路器。

更進(jìn)一步地，所述開關(guān)為隔離開關(guān)。

更進(jìn)一步地，電能從電網(wǎng)通過所述電池逆變回路和/或所述主回路輸出，輸出的電能通過所述旁路回路和/或所述維修旁路回路返回至電網(wǎng)。

更進(jìn)一步地，所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與另一UPS連接，所述電能從所述電池逆變回路、所述主回路、旁路回路、維修旁路回路中的至少之一輸出，并且輸出的電能通過另一UPS返回至電網(wǎng)。

本實(shí)用新型的另一目的在于，提供一種UPS老化測(cè)試拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，所述拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)上述的UPS老化測(cè)試拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，多個(gè)所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并聯(lián)于電網(wǎng)中。

本實(shí)用新型的另一目的在于，提供一種UPS老化測(cè)試拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，所述拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)包括第一拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和第二拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所述第一拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和所述第二拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)均為上述的UPS老化測(cè)試拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

所述第一拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的輸入端連接電網(wǎng)，所述第一拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的輸出與所述第二拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的輸入端連接，所述第二拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的輸出端連接電網(wǎng)。

本實(shí)用新型的另一目的在于，提供一種UPS老化測(cè)試拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，所述拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)子網(wǎng)絡(luò)，每一所述子網(wǎng)絡(luò)均為上述的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，多個(gè)子網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)于電網(wǎng)中。

本實(shí)用新型實(shí)施例將UPS系統(tǒng)中的逆變器以并網(wǎng)運(yùn)行的方式代替了現(xiàn)有的電阻負(fù)載，通過控制逆變器輸出功率反饋回電網(wǎng)，通過逆變器和電網(wǎng)的組合實(shí)現(xiàn)負(fù)載的作用，由于UPS中的逆變器并網(wǎng)運(yùn)行需求電網(wǎng)容量小，對(duì)電網(wǎng)電能的需求只有UPS本身的損耗，因此可以很好節(jié)約成本，極大地減少了UPS對(duì)電網(wǎng)的需求，節(jié)省了空間和成本，優(yōu)化了系統(tǒng)資源，對(duì)于一臺(tái)效率為90％的UPS，采用本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，可以節(jié)省90％的電能消耗。當(dāng)然對(duì)于效率越高的UPS，使用本實(shí)用新型實(shí)施例提供的結(jié)構(gòu)，電能消耗節(jié)省的比例更大，生產(chǎn)成本更低。并且該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，能實(shí)現(xiàn)電能的重復(fù)利用。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的線式UPS的阻性負(fù)載老化拓?fù)鋱D；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的單個(gè)UPS老化測(cè)試拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于兩個(gè)UPS老化測(cè)試拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的UPS老化測(cè)試拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于多個(gè)UPS老化測(cè)試拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的UPS老化測(cè)試拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)圖；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于多個(gè)UPS老化測(cè)試拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的另一UPS老化測(cè)試拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。此外，下面所描述的本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

本實(shí)用新型實(shí)施例將UPS系統(tǒng)中的逆變器以并網(wǎng)運(yùn)行的方式代替了現(xiàn)有的電阻負(fù)載，通過控制逆變器輸出功率反饋回電網(wǎng)，通過逆變器和電網(wǎng)的組合實(shí)現(xiàn)負(fù)載的作用，從而極大地減少了UPS對(duì)電網(wǎng)的需求，節(jié)省了成本，優(yōu)化了系統(tǒng)資源，能實(shí)現(xiàn)電能的重復(fù)利用。

圖2示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的UPS老化測(cè)試拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分。

作為本實(shí)用新型一實(shí)施例，該UPS老化測(cè)試拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括電池逆變回路①、主回路②、旁路回路③和維修旁路回路④，其中，主回路②中包括一逆變器11，該逆變器11并網(wǎng)運(yùn)行于電網(wǎng)中，逆變器11的直流電側(cè)通過整流器10與電網(wǎng)連接，逆變器11的交流電側(cè)與電網(wǎng)連接。

在本實(shí)用新型實(shí)施例中，該逆變器11恒功率或恒壓輸出，逆變器并網(wǎng)運(yùn)行，指的是逆變器的交流側(cè)與電網(wǎng)連接一起，通過檢測(cè)電網(wǎng)電壓、頻率、相位，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行輸出，并網(wǎng)后逆變器工作在恒功率狀態(tài)。并且逆變器的輸出功率或電壓雖然保持恒定輸出，但是階段性可以調(diào)節(jié)，從而相當(dāng)于不同的阻性負(fù)載，例如在第一階段逆變器以5千瓦的恒定功率輸出，然而在對(duì)阻性負(fù)載有不同需求時(shí)，可以在第二階段將逆變器調(diào)整至8千瓦的恒定功率輸出。

優(yōu)選地，可以在每一回路中設(shè)置開關(guān)，通過開關(guān)來(lái)控制選通回路，選擇老化測(cè)試回路。當(dāng)然可以在一個(gè)回路中設(shè)置開關(guān)，也可以在任意的多個(gè)回路中設(shè)置開關(guān)。

作為本實(shí)用新型一實(shí)施例，該開關(guān)可以采用斷路器，也可以采用隔離開關(guān)實(shí)現(xiàn)。

具體地，結(jié)合圖2，在電池逆變回路①中，電池B的正極通過電池開關(guān)K_B與逆變器11的直流電側(cè)連接，逆變器11的交流電側(cè)通過靜態(tài)開關(guān)12與輸出開關(guān)QF5的一端連接，輸出開關(guān)QF5的另一端連接電網(wǎng)。

在主回路②中，電網(wǎng)通過輸入開關(guān)QF1與整流器10的輸入端連接，整流器10的輸出端連接逆變器11的直流電側(cè)，逆變器11的交流電側(cè)通過靜態(tài)開關(guān)12與輸出開關(guān)QF5的一端連接，輸出開關(guān)QF5的另一端連接電網(wǎng)。

在旁路回路③中，輸出開關(guān)QF5的另一端連接電網(wǎng)，輸出開關(guān)QF5的一端通過靜態(tài)開關(guān)13和旁路開關(guān)QF2與電網(wǎng)連接。

在維修旁路回路④中，維修旁路開關(guān)QF3的兩端分別與電網(wǎng)連接。

在本實(shí)用新型實(shí)施例中，UPS輸入接電網(wǎng)，電能通過整流器10給逆變器11供電，逆變器11并網(wǎng)運(yùn)行，將逆變器11的輸出功率設(shè)置為額定功率，輸出的電能可從三個(gè)方向回到電網(wǎng)：從維修旁路④回到電網(wǎng)；從旁路回路③回到電網(wǎng)；或者另外連接一個(gè)UPS，從另一個(gè)UPS輸出返回電網(wǎng)。

在UPS老化測(cè)試時(shí)，無(wú)論電能從哪一路返回電網(wǎng)，都能實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的回收，從而達(dá)到節(jié)約能源、降低成本、降低電網(wǎng)負(fù)擔(dān)的目的。

值得說明的是，本實(shí)用新型實(shí)施例并不限定通過哪一回路返回電能到電網(wǎng)，電能可以從電網(wǎng)通過電池逆變回路①和主回路②輸出，并且輸出的電能通過旁路回路③和維修旁路回路④返回至電網(wǎng)，也可以通過UPS返回。

在本實(shí)用新型實(shí)施例中，對(duì)于單個(gè)大功率的UPS進(jìn)行老化測(cè)試，將旁路回路③的輸入和主回路②的輸入接入電網(wǎng)，閉合輸入開關(guān)QF1和旁路開關(guān)QF2，并閉合電池開關(guān)K_B。整流器10恒壓運(yùn)行，逆變器11并網(wǎng)運(yùn)行，逆變器輸出額定功率，通過旁路回路③送回電網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)主回路和旁路的老化測(cè)試；若控制維修旁路開關(guān)QF3閉合通過維修旁路送回電網(wǎng)，則實(shí)現(xiàn)主回路②和維修旁路回路④的老化測(cè)試；若停止整流器10，只運(yùn)行電池B和逆變器11，則可實(shí)現(xiàn)電池逆變模式的老化測(cè)試。

本實(shí)用新型實(shí)施例將UPS系統(tǒng)中的逆變器以并網(wǎng)運(yùn)行的方式代替了現(xiàn)有的電阻負(fù)載，通過控制逆變器輸出功率反饋回電網(wǎng)，通過逆變器和電網(wǎng)的組合實(shí)現(xiàn)負(fù)載的作用，由于UPS中的逆變器并網(wǎng)運(yùn)行需求電網(wǎng)容量小，對(duì)電網(wǎng)電能的需求只有UPS本身的損耗，因此可以很好節(jié)約成本，極大地減少了UPS對(duì)電網(wǎng)的需求，節(jié)省了空間和成本，優(yōu)化了系統(tǒng)資源，對(duì)于一臺(tái)效率為90％的UPS，采用本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，可以節(jié)省90％的電能消耗。當(dāng)然對(duì)于效率越高的UPS，使用本實(shí)用新型實(shí)施例提供的結(jié)構(gòu)，電能消耗節(jié)省的比例更大，生產(chǎn)成本更低。并且該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，能實(shí)現(xiàn)電能的重復(fù)利用。

圖3示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于兩個(gè)UPS老化測(cè)試拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的UPS老化測(cè)試拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分。

作為本實(shí)用新型一實(shí)施例，該UPS老化測(cè)試拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，包括第一拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)UPS1和第二拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)UPS2，第一拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)UPS1和第二拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)UPS2均為上述實(shí)施例中的UPS老化測(cè)試拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

其中，第一拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)UPS1的輸入端連接電網(wǎng)，第一拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)UPS1的輸出與第二拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)UPS2的輸入端連接，第二拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)UPS2的輸出端連接電網(wǎng)。

在本實(shí)用新型實(shí)施例中，兩臺(tái)UPS背靠背老化，通過開關(guān)控制UPS2斷開電池逆變回路①和旁路回路③、維修旁路回路④只通過整流器和逆變器運(yùn)行主回路②，其中逆變器并網(wǎng)運(yùn)行，輸出一定功率；而UPS1就正常運(yùn)行四路，從而可以將UPS2充當(dāng)負(fù)載使用，而UPS1就可以進(jìn)行常規(guī)的老化。

與現(xiàn)有的老化方法的區(qū)別在于，使用一臺(tái)UPS充當(dāng)阻性負(fù)載運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電能回饋的目的。當(dāng)我們要對(duì)UPS2進(jìn)行常規(guī)的老化，只需要UPS2的輸出和UPS1的輸入對(duì)接起來(lái)，然后UPS1并網(wǎng)運(yùn)行作為負(fù)載。

作為本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例，還可以進(jìn)一步將多個(gè)圖3結(jié)構(gòu)的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)作為子網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)與電網(wǎng)中，參見圖4，形成基于多個(gè)UPS(UPS1、UPS2、…UPS_n-1、UPS_n)老化測(cè)試拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的UPS老化測(cè)試拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)。

當(dāng)然，也可以基于單個(gè)上述實(shí)施例中的UPS老化測(cè)試拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，將其并聯(lián)于電網(wǎng)中，參見圖5，形成另一種基于多個(gè)UPS(UPS1、UPS2、…UPS_n)老化測(cè)試拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的UPS老化測(cè)試拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)。

本實(shí)用新型實(shí)施例將UPS系統(tǒng)中的逆變器以并網(wǎng)運(yùn)行的方式代替了現(xiàn)有的電阻負(fù)載，通過控制逆變器輸出功率反饋回電網(wǎng)，通過逆變器和電網(wǎng)的組合實(shí)現(xiàn)負(fù)載的作用，由于UPS中的逆變器并網(wǎng)運(yùn)行需求電網(wǎng)容量小，對(duì)電網(wǎng)電能的需求只有UPS本身的損耗，因此可以很好節(jié)約成本，極大地減少了UPS對(duì)電網(wǎng)的需求，節(jié)省了空間和成本，優(yōu)化了系統(tǒng)資源，對(duì)于一臺(tái)效率為90％的UPS，采用本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，可以節(jié)省90％的電能消耗。當(dāng)然對(duì)于效率越高的UPS，使用本實(shí)用新型實(shí)施例提供的結(jié)構(gòu)，電能消耗節(jié)省的比例更大，生產(chǎn)成本更低。并且該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，能實(shí)現(xiàn)電能的重復(fù)利用。

以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。