專利名稱：用于交流源系統(tǒng)的雙交流母線同步裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，并且特別地，涉及一種用于交流源系統(tǒng) 的雙交流母線同步裝置。
背景技術(shù)：
相對于其它的不間斷電源系統(tǒng)(UPS)而言，在線式UPS能夠
對負(fù)載進(jìn)行更為完善的保護(hù)，但是在逆變器故障、轉(zhuǎn)換開關(guān)故障、 或者轉(zhuǎn)換時(shí)市電故障的情況下，負(fù)載同樣會(huì)失去保護(hù)。所以對于可 靠性要求較高的負(fù)載，通常要求其電源采用冗余備份的方式，例如， 串聯(lián)備份、并聯(lián)冗余、雙總線方式等，都是經(jīng)常采用的備份方式， 而雙總線系統(tǒng)因?yàn)榫哂懈呖煽啃院透呷蒎e(cuò)功能等優(yōu)勢，正在逐漸成 為高可靠性用電系統(tǒng)首選的配電方式。
在雙交流母線系統(tǒng)中，通常用一個(gè)負(fù)載切換開關(guān)來保護(hù)重要負(fù) 載。負(fù)載切換開關(guān)通常有兩路交流輸入，其中任一路交流負(fù)載輸入 可以輸出給負(fù)載供電，當(dāng)給負(fù)載供電的交流源發(fā)生異?；蛘吖收?時(shí)，負(fù)載切換開關(guān)可以迅速切換到另一個(gè)交流源，保證負(fù)栽供電的 不間斷。從雙交流母線和負(fù)載切換開關(guān)的工作原理可以看出，為寸呆 證切換時(shí)間滿足負(fù)載要求，兩路交流輸入源之間的同步是必要的。
為了實(shí)現(xiàn)兩路交流輸入源之間的同步，如圖l所示，可以通過 增加集中同步控制模塊的方式來達(dá)到輸入源同步的要求。然而，同步控制才莫塊體積巨大，通常包括輸入源相位檢測單元、同步源選擇 單元、和同步源輸出單元幾個(gè)部分。當(dāng)被檢測單元的相位一致時(shí)，
同步4莫塊處于4木眠才莫式，不參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)；而當(dāng)兩個(gè)祐)險(xiǎn)測單元相 位出現(xiàn)偏差時(shí)，同步源選擇單元按照設(shè)定的邏輯選擇一個(gè)同步源， 并將此同步源輸出給一個(gè)受控的交流源產(chǎn)生系統(tǒng)(通常是UPS)， 使兩個(gè)交流源達(dá)到同步。從同步才莫塊的功能原理可以看出，這種同 步調(diào)節(jié)方法是一種集中控制的方法，同步控制模塊是系統(tǒng)的單點(diǎn)故 障點(diǎn)，因此在同步模塊發(fā)生故障時(shí)，該系統(tǒng)不能保證兩個(gè)UPS系統(tǒng) 之間的同步，也就導(dǎo)致負(fù)載切換開關(guān)兩個(gè)交流lt入的不同步；并且， 同步控制模塊在檢測到被檢測交流源出現(xiàn)偏差時(shí)才參與調(diào)節(jié)，因此 該系統(tǒng)采用的是滯后控制的方案。
如圖2所示的系統(tǒng)中增加UPS以形成由多個(gè)交流源組成復(fù)雜的 雙母線系統(tǒng)時(shí)，需要給每臺增加的UPS都分別設(shè)置同步控制模塊， 從而導(dǎo)致系統(tǒng)中的設(shè)備數(shù)目大大增加，因此增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度， 降低了可靠性。
然而，目前尚未提出能夠?qū)崿F(xiàn)低成本、高集成度、高可靠性的 雙母線系統(tǒng)的4支術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問題而做出本發(fā)明。
為此，才艮據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種用于交流源系統(tǒng)的雙 交流母線同步裝置。
該裝置包括主4幾竟?fàn)幙偩€，多個(gè)交流源系統(tǒng)之間通過主才幾竟
爭總線來竟?fàn)幾鳛橹鳈C(jī)；第一選通單元，用于將主機(jī)選定的同步源 信號發(fā)送至同步源信號總線；第二選通單元，用于選擇本機(jī)的同步 源信號或者外部同步源信號作為本才幾的同步源。其中，作為主沖幾的交流源系統(tǒng)以外的其<也交流源系統(tǒng)作為從 才幾。并且，主才幾選定的同步源信號通過同步源^言號總線發(fā)送至所有
從機(jī)。這里，同步源信號可以是以下任一種旁路信號、逆變參考 4言號、逆變f俞出。
其中，第一選通單元可以包括第一開關(guān)和第二開關(guān)，其中，當(dāng) 第一開關(guān)用于當(dāng)旁路異常時(shí)，通過閉合來選擇逆變輸出作為主機(jī)的 同步源信號并將逆變輸出發(fā)送至同步源信號總線；當(dāng)?shù)诙_關(guān)用于 當(dāng)旁路正常時(shí)，通過閉合來選擇旁路信號作為主機(jī)的同步源信號， 并將旁路信號發(fā)送至同步源信號總線。
此外，^f于/人才幾而言，其第一選通單元斷開。
第二選通單元可以包括第三開關(guān)和第四開關(guān)，其中，第三開關(guān) 用于通過閉合來選通同步源信號總線的外部同步源信號，而第四開 關(guān)用于通過閉合來選通主才幾的同步源。
另外，在該裝置中，多個(gè)交流源系統(tǒng)中處于旁路輸出的交流源 系統(tǒng)有經(jīng)由主4幾竟?fàn)幙偩€竟?fàn)幹鳈C(jī)的優(yōu)先權(quán)。
通過本發(fā)明的上述技術(shù)方案，可以提高系統(tǒng)的集成度，降低系 統(tǒng)的成本，同時(shí)避免了系統(tǒng)的單點(diǎn)故障，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申 請的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并 不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中
圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的利用同步模塊實(shí)現(xiàn)對雙總線切換的支持 的邏輯框圖；圖2是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的由直接支持雙總線切換的不間斷電源系 統(tǒng)組成的配電系統(tǒng)的沖匡圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于交流源系統(tǒng)的雙交流母線同步 裝置的框圖；圖4是#4居本發(fā)明實(shí)施例的用于交流源系統(tǒng)的雙交流母線同步 裝置的內(nèi)部構(gòu)造的框圖；圖5是才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多個(gè)用于交流源系統(tǒng)的雙交流母線 同步裝置的實(shí)例連4妄后所形成的系統(tǒng)的^f匡圖；以及圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的由直接支持雙總線切換的不間斷電 源系統(tǒng)組成的多路配電系統(tǒng)的沖匡圖。
具體實(shí)施方式
在本實(shí)施例中，*提供了 一種用于交流源系統(tǒng)的雙交流母線同步裝置。在本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)過程中，可以以多種方式來實(shí)現(xiàn)選通單元，在 下面將要描述的實(shí)施例中，以通過兩個(gè)開關(guān)實(shí)現(xiàn)第一選通單元，并 通過兩個(gè)開關(guān)實(shí)現(xiàn)第二選通單元為例進(jìn)行說明。如圖3所示，該裝置包括主才幾竟?fàn)幙偩€302，可以產(chǎn)生主枳^ 竟?fàn)庍壿?，即多個(gè)交流源系統(tǒng)之間通過主機(jī)竟?fàn)幙偩€來竟?fàn)幾鳛橹?機(jī)；第一選通單元304，包括第一開關(guān)和第二開關(guān)，用于將主機(jī)選 定的同步源信號發(fā)送至同步源信號總線308;第二選通單元306， 包括第三開關(guān)和第四開關(guān)，用于選擇本機(jī)的同步源信號或者外部同 步源信號作為本機(jī)的同步源。以下將詳細(xì)描述上述處理的各個(gè)細(xì)節(jié)。
首先，作為主才幾的交流源系統(tǒng)以外的其^也交流源系統(tǒng)作為乂人
機(jī)。并且，主機(jī)選定的同步源信號通過同步源信號總線308發(fā)送至 所有從4幾。這里，同步源信號可以是以下任一種旁路信號、逆變 參考信號、逆變輸出。
對于主機(jī)竟?fàn)幙偩€302，通過其產(chǎn)生主機(jī)的方法有多種，在本 發(fā)明實(shí)施例中，優(yōu)選地采用以下方法
第一步，各不間斷電源系統(tǒng)(UPS)初始化置位從機(jī)，并檢測 主沖幾竟?fàn)幙偩€302;
第二步，如果主機(jī)竟?fàn)幙偩€302為陰性電平，則各個(gè)UPS根據(jù) 自身優(yōu)先級開始搶占總線；
第三步，優(yōu)先級最高的UPS獲取總線；
第四步，在主機(jī)因故退出時(shí)，其他的從機(jī)重復(fù)第一步到第三步， 產(chǎn)生新的主才幾。
需要說明的是，在本發(fā)明實(shí)施例中，優(yōu)選地，多個(gè)交流源系統(tǒng) 中處于旁路輸出的交流源系統(tǒng)，具有經(jīng)由主^^竟?fàn)幙偩€竟?fàn)幹鱚^的 優(yōu)先權(quán)，這是因?yàn)?，?dāng)一臺UPS處于旁路輸出時(shí)，其輸出無法跟蹤 同步源信號，因此具有竟?fàn)幹鳈C(jī)的優(yōu)先權(quán)。
其中，圖4中詳細(xì)示出了選通單元的結(jié)構(gòu)。
如圖4所示，在第一選通單元304中，第一開關(guān)K1用于當(dāng)旁
路異常時(shí)，通過閉合來選擇逆變輸出作為主機(jī)的同步源信號并將逆
變輸出發(fā)送至同步源信號總線，此時(shí)，所有的從機(jī)跟蹤同步源總線，即，主機(jī)的逆變輸出；第二開關(guān)K2用于當(dāng)旁路正常時(shí)，通過閉合 來選擇旁路信號作為主機(jī)的同步源信號，并將旁路信號發(fā)送至同步 源信號總線，此時(shí)，所有從4幾偵測同步源信號總線并跟蹤同步信號， 即跟蹤主機(jī)的旁路。
值得注意的是，乂人才幾的第一選通單元304都是斷開的。
在第二選通單元306中，第三開關(guān)K3用于通過閉合來選通同 步源信號總線的外部同步源信號，而第四開關(guān)K4用于通過閉合來 選通主才幾的同步源。
圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的由4個(gè)雙交流母線同步裝置的實(shí)例 連接后所形成的系統(tǒng)的框圖，如圖5所示，各個(gè)雙交流母線同步裝 置的第 一選通單元和第二選通單元均連接至同步源總線。
圖6是由直接支持雙總線切換的不間斷電源系統(tǒng)(UPS)組成 的多路配電系統(tǒng)的框圖。
在之前所述的實(shí)施例中，通過第一開關(guān)和第二開關(guān)實(shí)現(xiàn)了第一 選通單元，并通過第三開關(guān)和第四開關(guān)實(shí)現(xiàn)了第二選通單元，除此 之外，還可以通過其它合適婆t目的開關(guān)或者邏輯電路等來實(shí)現(xiàn)第一 選通單元和第二選通單元，并且，這些不同的實(shí)現(xiàn)方式均包括在本 發(fā)明的范圍之內(nèi)。
綜上所迷，本發(fā)明在多個(gè)交流源系統(tǒng)之間通過主才幾竟?fàn)幙偩€產(chǎn) 生一個(gè)主機(jī)，該主機(jī)發(fā)送同步信號源給系統(tǒng)中所有的從機(jī)，在主機(jī) 發(fā)生故障時(shí)，主機(jī)退出，系統(tǒng)可以從原來的從機(jī)中通過竟?fàn)幾詣?dòng)產(chǎn) 生新的主才幾，所以此時(shí)的同步4空制功能可以由4壬一臺交;危源系統(tǒng)完 成，從而避免了系統(tǒng)的單點(diǎn)故障；系統(tǒng)中的交流源設(shè)備跟蹤同一個(gè) 同步信號，乂人源頭就保證了所有交流源輸出的同步，實(shí)現(xiàn)了超前控 制；并且，無^r多少臺交流源組成復(fù)雜的雙交流母線系統(tǒng)，只需要將增加的交流源同步單元接入信號總線，因而系統(tǒng)連接裝配簡單可靠。
因此，借助于本發(fā)明的技術(shù)方案，可以提高系統(tǒng)的集成度，降 低系統(tǒng)的成本，同時(shí)避免了系統(tǒng)的單點(diǎn)故障，^^人而提高了系統(tǒng)的可靠性。
以上所述^f又為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā) 明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn) 等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于交流源系統(tǒng)的雙交流母線同步裝置，其特征在于，包括主機(jī)競爭總線，多個(gè)交流源系統(tǒng)之間通過所述主機(jī)競爭總線來競爭作為主機(jī)；第一選通單元，用于將所述主機(jī)選定的同步源信號發(fā)送至同步源信號總線；以及第二選通單元，用于選擇本機(jī)的同步源信號或者外部同步源信號作為本機(jī)的同步源。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙交流母線同步裝置，其特征在于，作 為主才幾的交流源系統(tǒng)以外的其j也交流源系統(tǒng)作為從才幾。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙交流母線同步裝置，其特征在于，所 述主機(jī)選定的所述同步源信號通過所述同步源信號總線發(fā)送 至所有所述7人才幾。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙交流母線同步裝置，其特征在于，所 述同步源信號是以下任一種旁路信號、逆變參考信號、逆變 輸出。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙交流母線同步裝置，其特征在于，所 述第一選通單元包括第一開關(guān)和第二開關(guān)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙交流母線同步裝置，其特征在于，當(dāng)所述第一開關(guān)用于當(dāng)旁路異常時(shí)，通過閉合來選擇所 述逆變輸出作為所述主機(jī)的所述同步源信號并將所述逆變輸 出發(fā)送至所迷同步源信號總線；以及當(dāng)所述第二開關(guān)用于當(dāng)旁路正常時(shí)，通過閉合來選擇所 述旁路信號作為所述主機(jī)的所述同步源信號，并將所述旁路信 號發(fā)送至所述同步源信號總線。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙交流母線同步裝置，其特征在于，所 述從機(jī)的所述第 一選通單元斷開。
8. 才艮據(jù)權(quán)利要求4所述的雙交流母線同步裝置，其特4正在于，所 述第二選通單元包括第三開關(guān)和第四開關(guān)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙交流母線同步裝置，其特征在于，所述第三開關(guān)用于通過閉合來選通所述同步源信號總線 的外部同步源4言號；以及所述第四開關(guān)用于通過閉合來選通所述主機(jī)的同步源。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙交流母線同步裝置，其特征在于，所 述多個(gè)交流源系統(tǒng)中處于旁路輸出的交流源系統(tǒng)有經(jīng)由所述 主才幾竟?fàn)幙偩€竟?fàn)幩鲋鞑艓椎膬?yōu)先4又。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于交流源系統(tǒng)的雙交流母線同步裝置，包括主機(jī)競爭總線，多個(gè)交流源系統(tǒng)之間通過主機(jī)競爭總線來競爭作為主機(jī)；第一選通單元，用于將主機(jī)選定的同步源信號發(fā)送至同步源信號總線；第二選通單元，用于選擇本機(jī)的同步源信號或者外部同步源信號作為本機(jī)的同步源。通過使用本發(fā)明，可以提高系統(tǒng)的集成度，降低系統(tǒng)的成本，同時(shí)避免了系統(tǒng)的單點(diǎn)故障，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。
文檔編號H02J9/06GK101291058SQ20071009694
公開日2008年10月22日 申請日期2007年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月19日
發(fā)明者孫文煥, 李艷玲 申請人:中興通訊股份有限公司