集中旁路型并联UPS的快速切换控制方法和控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及集中旁路型并联UPS的快速切换控制方法和控制装置，对每个UPS模块的电压进行检测，每个UPS模块中的检测点至少有两个，分别为对应UPS模块中的交直流输入端或者输出端，和中间连接线路；当至少有一个检测点处的电压信号为异常信号时，那么，该UPS模块异常；当全部的UPS模块异常时，切换至旁路输出。该控制方式能够准确、快速判断切换动作时机，极大地降低了判断时间，避免出现数毫秒的UPS输出与旁路输出的短路，避免UPS装置损坏及旁路输入开关跳闸等现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集中旁路型并联UPS的快速切换控制方法和控制装置。
技术介绍
如图1所示，其为我们日常使用的集中旁路型并联UPS系统。该UPS系统的核心组件为两部分，UPS供电部分与切换装置。其中，UPS供电部分有两路电能输出供选择，一路是通过UPS装置输出交流电能，另一路是旁路线路，该旁路线路用于直接输出交流电能。旁路线路用于在UPS装置无法正常输出电能时作为备用电源来输出电能。集中旁路是指旁路线路直接连接切换装置，与UPS装置是两个独立的部分。UPS装置包括若干个UPS模块，所有的UPS模块共用两路输入，分别为交流输入和直流输入，对于任意一个UPS模块来说，该UPS模块具有两个输入端，分别是交流输入端和直流输入端，具有一个能够输出交流电的输出端。所有UPS模块的输出端均连接一条输出线路，该输出线路连接切换装置，旁路线路直接连接该切换装置，切换装置根据逻辑判断或者根据实际需要来选择哪一路输出。因此，通过切换装置的切换能够实现该UPS系统是由UPS装置输出交流电，还是由旁路线路输出交流电，来为负载供电。由于UPS包括两个输入端：交流输入端和直流输入端，以及一个用于输出交流电的输出端，那么，该UPS模块的内部线路整体上如图2所示，交流电和直流电分别通过各自的处理之后连接到中间连接线路上，该中间连接线路通过相应的处理电路之后输出交流电。关于处理线路的具体设置，比如整流、逆变或者是升降压电路的设置，均是根据实际需要进行的，这里就不再具体说明。目前，在集中旁路型并联UPS系统中，一般都采用检测UPS输出电压的方法来判断系统是否需要进行UPS输出与旁路输出的切换。但是由于并联UPS系统输出电压由多个模块共同并联而成，不同的UPS模块在运行中由于内部电路的影响可以会导致系统在不同情况下UPS装置输出的电压异常或掉电时的电压波形不同，难以准确、快速判断切换动作时机，造成UPS输出转旁路输出的切换时间不满足国标要求。在此判断前提下，即使修改切换器件的动作逻辑和时序，虽然可以满足切换时间要求，但是会不可避免地造成数毫秒的UPS输出与旁路输出的短路，使得系统旁路输入电流在切换动作进行时出现极大的冲击电流，导致UPS装置损坏及旁路输入开关跳闸等现象。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种集中旁路型并联UPS的快速切换控制方法，用以解决传统的切换方式无法满足切换时间要求的问题。本专利技术同时提供一种集中旁路型并联UPS的快速切换控制装置。为实现上述目的，本专利技术的方案包括一种集中旁路型并联UPS的快速切换控制方法，对每个UPS模块的电压进行检测，每个UPS模块中设置有至少两个电压检测点，一个在对应UPS模块中的交直流输入端或者输出端，另一个在对应UPS模块中的中间连接线路上；当至少有一个检测点处的电压信号为异常信号时，对应的UPS模块异常；当全部UPS模块异常时，控制切换装置切换至旁路输出；其中，当其中一个电压检测点位于交直流输入端时，该电压检测点用于同时检测交流输入端和直流输入端的电压信号，当交流输入端和直流输入端的电压信号同时为异常信号时，该交直流输入端检测点处的电压信号为异常信号。每个UPS模块中设置有三个电压检测点，第一个设置在对应UPS模块中的交直流输入端，第二个设置在对应UPS模块中的输出端，第三个设置在对应UPS模块中的中间连接线路上。一种集中旁路型并联UPS的快速切换控制装置，包括逻辑判断单元，所述逻辑判断单元具有n组信号输入端，每组信号输入端对应一个UPS模块，每组信号输入端中有至少两个信号输入端，各信号输入端对应连接有电压检测模块，分别用于检测对应UPS模块中的第一电压检测点和第二电压检测点的电压，所述第一电压检测点设置在对应UPS模块中的交直流输入端或者输出端，所述第二电压检测点设置在对应UPS模块中的中间连接线路上；若第一电压检测点设置在交直流输入端，则对应的电压检测模块包括两个电压检测器件，分别用于检测交流输入端和直流输入端的电压，当交流输入端和直流输入端的电压信号同时为异常信号时，对应的电压检测模块输出异常信号；逻辑判断单元根据所有的电压检测模块检测到的电压信号进行逻辑判断，判据为：对于任意一个UPS模块，当对应的所有的电压检测模块检测到的电压信号均是正常信号时，对应的UPS模块正常；当至少一个UPS模块正常时，逻辑判断单元输出电压正常逻辑信号，当所有的UPS模块均异常时，逻辑判断单元输出电压异常逻辑信号；还包括控制信号输出单元，所述逻辑判断单元的输出信号输入给所述控制信号输出单元，所述控制信号输出单元用于：当逻辑判断单元输出电压正常逻辑信号时，输出使切换装置切换至UPS装置的控制信号；当逻辑判断单元输出电压异常逻辑信号时，输出使切换装置切换至旁路线路的控制信号。所述每组信号输入端中有三个信号输入端，对应连接有三个电压检测模块，第一电压检测模块用于检测对应UPS模块中的交直流输入端的电压，第二电压检测模块用于检测对应UPS模块中的中间连接线路上的电压，第三电压检测模块用于检测对应UPS模块中的输出端的电压。当第一电压检测模块检测的对应UPS模块中的交直流输入端的电压信号为正常信号时，输出高电平信号；当第二电压检测模块检测的对应UPS模块中的中间连接线路上的电压信号为正常信号时，输出高电平信号；当第三电压检测模块检测的对应UPS模块中的输出端的电压信号为正常信号时，输出高电平信号；逻辑判断单元输出的电压正常逻辑信号为高电平信号。所述逻辑判断单元包括n个逻辑判断模块，每个逻辑判断模块对应一组信号输入端，当逻辑判断模块对应的三个电压检测模块均输出高电平信号时，该逻辑判断模块输出高电平信号；n个逻辑判断模块的输出端均连接到一个或门的输入端，所述或门的输出端为该逻辑判断单元的输出端。所述逻辑判断单元还包括与逻辑判断模块一一对应的光耦，所述逻辑判断模块的输出端均通过对应的光耦连接所述或门的输入端。所述控制信号输出单元包括输入信号给定模块、驱动给定模块和逻辑判断及输出模块，所述输入信号给定模块和驱动给定模块输出连接逻辑判断及输出模块；所述驱动给定模块用于输出驱动切换装置切换的驱动信号；所述逻辑判断及输出模块具有两个控制信号输出端，第一控制信号输出端用于输出使切换装置切换至UPS装置的控制信号，第二控制信号输出端用于输出使切换装置切换至旁路线路的控制信号。切换装置为可控硅驱动电路，包括两个可控硅，第一可控硅用于切换至UPS装置，使UPS装置通过第一可控硅输出电能，第二可控硅用于切换至旁路线路，使旁路线路通过第二可控硅输出电能；所述第一控制信号输出端用于控制连接第一可控硅，所述第二控制信号输出端用于控制连接第二可控硅；所述输入信号给定模块包括开关管T6，开关管T6的阳极接有供电电源，所述控制信号输出单元的输入端连接开关管T6的控制极；所述逻辑判断及输出模块包括光耦OP1和光耦OP2，所述供电电源通过光耦OP1的原边连接所述控制信号输出单元的输入端，开关管T6的阴极通过光耦OP2的原边接地；给定电源VCC分别通过光耦OP1的副边和光耦OP2的副边接地，光耦OP1的副边的非接地端通过非门U2B连接与非门U3C的一个输入端，所述驱动给定模块输出连接所述与非门U3C的另一个输入端，与非门U3C的输出端为所述第二控制信号输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集中旁路型并联UPS的快速切换控制方法，其特征在于，对每个UPS模块的电压进行检测，每个UPS模块中设置有至少两个电压检测点，一个在对应UPS模块中的交直流输入端或者输出端，另一个在对应UPS模块中的中间连接线路上；当至少有一个检测点处的电压信号为异常信号时，对应的UPS模块异常；当全部UPS模块异常时，控制切换装置切换至旁路输出；其中，当其中一个电压检测点位于交直流输入端时，该电压检测点用于同时检测交流输入端和直流输入端的电压信号，当交流输入端和直流输入端的电压信号同时为异常信号时，该交直流输入端检测点处的电压信号为异常信号。

【技术特征摘要】
1.一种集中旁路型并联UPS的快速切换控制方法，其特征在于，对每个UPS模块的电压进行检测，每个UPS模块中设置有至少两个电压检测点，一个在对应UPS模块中的交直流输入端或者输出端，另一个在对应UPS模块中的中间连接线路上；当至少有一个检测点处的电压信号为异常信号时，对应的UPS模块异常；当全部UPS模块异常时，控制切换装置切换至旁路输出；其中，当其中一个电压检测点位于交直流输入端时，该电压检测点用于同时检测交流输入端和直流输入端的电压信号，当交流输入端和直流输入端的电压信号同时为异常信号时，该交直流输入端检测点处的电压信号为异常信号。2.根据权利要求1所述的集中旁路型并联UPS的快速切换控制方法，其特征在于，每个UPS模块中设置有三个电压检测点，第一个设置在对应UPS模块中的交直流输入端，第二个设置在对应UPS模块中的输出端，第三个设置在对应UPS模块中的中间连接线路上。3.一种集中旁路型并联UPS的快速切换控制装置，其特征在于，包括逻辑判断单元，所述逻辑判断单元具有n组信号输入端，每组信号输入端对应一个UPS模块，每组信号输入端中有至少两个信号输入端，各信号输入端对应连接有电压检测模块，分别用于检测对应UPS模块中的第一电压检测点和第二电压检测点的电压，所述第一电压检测点设置在对应UPS模块中的交直流输入端或者输出端，所述第二电压检测点设置在对应UPS模块中的中间连接线路上；若第一电压检测点设置在交直流输入端，则对应的电压检测模块包括两个电压检测器件，分别用于检测交流输入端和直流输入端的电压，当交流输入端和直流输入端的电压信号同时为异常信号时，对应的电压检测模块输出异常信号；逻辑判断单元根据所有的电压检测模块检测到的电压信号进行逻辑判断，判据为：对于任意一个UPS模块，当对应的所有的电压检测模块检测到的电压信号均是正常信号时，对应的UPS模块正常；当至少一个UPS模块正常时，逻辑判断单元输出电压正常逻辑信号，当所有的UPS模块均异常时，逻辑判断单元输出电压异常逻辑信号；还包括控制信号输出单元，所述逻辑判断单元的输出信号输入给所述控制信号输出单元，所述控制信号输出单元用于：当逻辑判断单元输出电压正常逻辑信号时，输出使切换装置切换至UPS装置的控制信号；当逻辑判断单元输出电压异常逻辑信号时，输出使切换装置切换至旁路线路的控制信号。4.根据权利要求3所述的集中旁路型并联UPS的快速切换控制装置，其特征在于，所述每组信号输入端中有三个信号输入端，对应连接有三个电压检测模块，第一电压检测模块用于检测对应UPS模块中的交直流输入端的电压，第二电压检测模块用于检测对应UPS模块中的中间连接线路上的电压，第三电压检测模块用于检测对应UPS模块中的输出端的电压。5.根据权利要求4所述的集中旁路型并联UPS的快速切换控制装置，其特征在于，当第一电压检测模块检测的对应UPS模块中的交直流输入端的电压信号为正常信号时，输出高电平信号；当第二电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵启良，尹强，罗治军，刘天强，熊泽成，庞浩，于越，苟旭丹，李松涛，杨浩，蔡刚林，杜渐，黄成辰，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，许继电源有限公司，国网四川省电力公司经济技术研究院，成都城电电力工程设计有限公司，国网江苏省电力公司经济技术研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河南;41