本发明专利技术题为用于管理不间断电源系统中的反向馈电的系统和方法。提供了一种系统。所述系统包括多个不间断电源UPS、环形总线和通信地耦合到多个UPS的至少一个控制器，所述至少一个控制器被配置成为多个UPS的每个UPS计算输出电压频率，其中多个UPS的UPS输出电压频率是至少基于UPS的平均有功输出功率的导数计算的，以及基于计算出的相应输出电压频率控制每个UPS的运行。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 对相关申请的夺叉引用 本申请是 2014 年 7 月 17 日提交，题为"SYSTEMSANDMETHODSforMANAGING POWERBACKFEEDINUNINTERRUPTIBLEPOWERSUPPLYSYSTEMS"（用于管理不间断电源系 统中的反向馈电的系统和方法）的美国临时专利申请No. 62/025, 523的非临时申请并要求 享有其优先权，在此通过引用将所述申请全文并入。
本专利技术的领域总体涉及不间断电源，更具体而言，涉及在环形总线架构中管理不 间断电源中的反向馈电。
技术介绍
鲁棒的电力系统能够向一个或多个负载供电。这样的电力系统可以包括发电、输 电、整流、逆变和转换的组合，以为电子、光学、机械和/或核应用和负载供应能量。在实现 电力系统和架构时，实际问题包括成本、规模、可靠性和实现的简易性。 在至少一些已知的电力系统中，会有一个或多个不间断电源（UPS)方便向负载供 电。UPS便于确保即使在电力系统的一个或多个部件发生故障时，也能够连续向一个或多个 关键性负载供电。因此，UPS提供了一种冗余电源。UPS可以用于若干种应用中（例如，变 电站、工厂、船舶系统、高保密性系统、医院、数据通信和电信中心、半导体制造场所、核电站 等）。此外，UPS可以用于高、中或低功率应用中。例如，UPS可以用于较小的电力系统（例 如，娱乐或消费系统）或微型系统（例如，基于芯片的系统）中。
技术实现思路
在一个方面中，提供了一种系统。所述系统包括多个不间断电源（UPS)，环形总线， 以及通信地耦合到所述多个UPS的至少一个控制器，所述至少一个控制器被配置成为所述 多个UPS的每个UPS计算输出电压频率，其中所述多个UPS的UPS的输出电压频率是至少 基于所述UPS的平均有功输出功率的导数计算的；以及基于计算出的相应输出电压频率控 制每个UPS的运行。 在另一方面中，提供了至少一个用于控制电源系统的控制器，所述电源系统包括 多个不间断电源（UPS)、环形总线和电耦合到所述多个UPS和所述环形总线的至少一个负 载。所述至少一个控制器包括处理器，以及通信地耦合到所述处理器的存储器件，所述存储 器件存储可执行指令，所述可执行指令被配置成令所述处理器为所述多个UPS的每个UPS 计算输出电压频率，其中所述多个UPS的UPS的输出电压频率是至少基于所述UPS的平均 有功输出功率的导数计算的；以及基于计算出的相应输出电压频率控制每个UPS的运行。 优选地，为了为每个UPS计算输出电压频率，所述可执行指令被配置成令所述处 理器利用下式计算所述输出电压频率:,其中，f为所述输出电压频率，仁为预定频 率，Kpdrocip为第一常数，Pav为所述平均有功输出功率，KDd_p为第二常数，且dPav/dt为所述 平均有功输出功率的导数。 其中KPdrocip的值取决于Pav的符号，KDdracip的值取决于dPav/dt的符号。 优选地，所述可执行指令进一步被配置成令所述处理器：为所述多个UPS的每个 UPS计算参考电压，其中，至少基于所述UPS的平均无功输出功率的导数计算所述参考电 压；以及基于计算出的相应参考电压控制每个UPS的运行。 优选地，所述至少一个控制器包括多个控制器，所述多个控制器的每个控制器与 所述多个UPS的不同UPS相关联； 或者，所述至少一个控制器包括单个控制器。 在又一方面中，提供了一种控制电源系统的方法，所述电源系统包括多个不间断 电源（UPS)、环形总线和电耦合到所述多个UPS和所述环形总线的至少一个负载。所述方法 包括利用通信地耦合到所述多个UPS的至少一个控制器为所述多个UPS的每个UPS计算输 出电压频率，其中所述多个UPS的UPS的输出电压频率是至少基于所述UPS的平均有功输 出功率的导数计算的；以及基于计算出的相应输出电压频率控制每个UPS的运行。 优选地，计算输出电压频率包括利用下式计算所述输出电压频率i其中，f为所述输出电压频率，:^为预定频 率，Kpdrocip为第一常数，Pav为所述平均有功输出功率，KDd_p为第二常数，且dPav/dt为所述 平均有功输出功率的导数。 其中，KPdrocip的值取决于Pav的符号，KDdrocip的值取决于dPav/dt的符号。 优选地，该方法还包括： 为所述多个UPS的每个UPS计算参考电压，其中，至少基于所述UPS的平均无功输 出功率的导数计算所述参考电压；以及基于计算出的相应参考电压控制每个UPS的运行。 优选地，该方法还包括计算输出电压频率包括利用与每个UPS相关联的独立控制 器为每个UPS计算输出电压频率。【附图说明】 图1是示范性环形总线架构的示意图。 图2是可用于控制图1所示架构的示范性下垂特性法则的图解。 图3是可用于控制图1所示系统的示范性下垂控制算法的方框图。 图4是可用于控制图1所示架构的示范性电压控制算法的方框图。【具体实施方式】 本文描述的系统和方法提供了一种管理从环形总线向UPS反向馈电的高级方法。 这种方法允许有较大的局部负载变化而无需特大型直流环节电容器。本文描述的系统和 方法还提供了至少一些附带的优点，包括在成本、可行性方面实现的改进，进而改善了静态 UPS环形总线架构的可行性。在此描述不间断供电系统的示范性实施例。多个不间断电源被布置成环形总线配 置，并被配置成向至少一个负载供电。一个或多个控制装置通信地耦合到所述多个不间断 电源。控制装置至少部分基于平均输出功率的导数为多个不间断电源的每个计算输出电压 频率，并控制不间断电源，使得每个不间断电源都工作于其各自计算得到的相应频率，以向 至少一个负载供电。需要指出的是，各个UPS的工作频率在瞬变条件下是不同的（例如，追 随一个或多个负载的变化）。不过，一旦下垂控制处于稳定状态，UPS就工作于相同频率，但 在关联的扼流圈之间具有相移，所述相移使得每个UPS提供的有功功率得以均衡。如本文 所述，下垂控制决定了每个UPS的输出电压的瞬时频率和振幅。 图1是示范性冗余隔离-并联（IP)不间断电源（UPS)环形总线架构300的示意 图。在示范性实施例中，如本文所述，架构300包括布置成环形架构或并联架构的多个UPS 302。具体而言，在示范性实施例中，架构300包括四个UPS302。或者，架构300可以包括 使架构300能够如本文所述那样工作的任意数量的UPS302。在示范性实施例中，架构300 为三线系统。或者，架构300可以是四线系统（典型地，用以为需要中性线的负载供电）。在示范性实施例中，UPS302是静态双转换UPS(即，真正的在线系统）。静态和回 转UPS都需要下垂控制技术用于电压和频率。在一些情况下，仅用于频率的下垂控制可能 是够用的。在一些实施例中，下垂控制技术被修改以便应对非线性负载。 架构300便于向一个或多个负载304供电。在正常运行中，一个或多个电力公司 充当电压源303并向负载304提供交流电（AC)。发电机也可以充当电压源303。需要指出 的是，电压源303不需要与架构300同步。这样是有利的，因为可以由个体发电机和/或电 力公司为每个UPS302馈电，不需要增加额外设备将电压源303同步。 在电压源303或UPS整本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种系统，包括：多个不间断电源UPS；环形总线；以及通信地耦合到所述多个UPS的至少一个控制器，所述至少一个控制器被配置成：为所述多个UPS的每个UPS计算输出电压频率，其中所述多个UPS的UPS的输出电压频率是至少基于所述UPS的平均有功输出功率的导数计算的；以及基于计算出的相应输出电压频率控制所述每个UPS的运行。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：S科伦比，A曼努奇尼，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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