无扰动切换的不间断电源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种无扰动切换的不间断电源，包括电源接入端子、整流器、逆变器、储能装置、旁路开关和无扰动切换装置；所述电源接入端子一路通过旁路开关连接无扰动切换装置的其中一组开关单元，另一路通过整流器输出直流电源分别传输至储能装置和逆变器，通过逆变器逆变输出的交流电源传输至无扰动切换装置的另外一组开关单元；所述无扰动切换装置在两组开关单元之间进行切换，输出交流电源至电源输出端子。本实用新型专利技术的不间断电源从一路电源切换到另一路电源，其切换时间可以小于3ms，由此不仅避免了因电压暂降带来的供电终止问题，保证了敏感负载供电的连续性和可靠性，而且减少了供电谐波以及容性负载启动时对电网产生的冲击。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电力系统
，具体地说，是涉及一种无扰动切换的不间断电源供电系统。
技术介绍
随着社会的不断发展和进步，各种大型国际会议、大型比赛越来越多，确保会议或者赛事可靠、安全供电，不仅是重要的供电事件，而且也对国家政治产生了重大的影响。因此，如何对大型场馆进行可靠、安全供电已经提到了 一个非常重要的议程。然而，今天的大型场馆大空间照明往往采用金属卤素灯，瞬间的断电都会导致金属卤素灯立即熄灭，而且再来电时金属卤素灯不会立即点亮，需要经过大约10分钟左右的预热时间才会逐步达到正常的亮度。因此，一旦在大型国际会议或者大型比赛项目中出现此类事故，将会产生极坏的影响。同时，今天的大型场馆还在大量地使用LED屏显示各种信息图像，这种LED屏功率大、容性负载强，在通电开启显示屏时，会对电网产生很大的冲击，威胁着供电安全。除此之夕卜，大型场馆在使用过程中，往往需要临时增加许多电视转播车，通过电视转播车发出的高频电磁波会对大型场馆的电网带来大量的谐波干扰，同样也影响着电网的供电安全。除了以上影响之外，为大型场馆供电的电网还会受到外界极端天气、线路受损、市政施工导致的外力破坏等事故的影响，造成供电电压瞬间骤降(出现晃电约100毫秒以内的断电)或者供电中断等问题，都会导致大型场馆中敏感用电设备(例如金属卤素灯、LED屏、电视转播车、电脑服务器等)的断电、停机等严重后果，进而造成重大的经济损失，甚至重大的人身伤亡，以致产生不可挽回的重大政治负面影响。因此，如何满足大型场馆的不间断稳定供电要求，已经成为目前电力系统设计领域亟待解决的一项主要问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种无扰动切换的不间断电源，在满足各种敏感性用电设备的连续用电需求的前提下，确保了电网系统的运行安全。为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案予以实现一种无扰动切换的不间断电源，包括电源接入端子、整流器、逆变器、储能装置、旁路开关和无扰动切换装置；所述电源接入端子一路通过旁路开关连接无扰动切换装置的其中一组开关单元，另一路通过整流器输出直流电源分别传输至储能装置和逆变器，通过逆变器逆变输出的交流电源传输至无扰动切换装置的另外一组开关单元；所述无扰动切换装置在两组所述的开关单元之间进行切换，输出交流电源至电源输出端子。进一步的，所述电源接入端子设置有两路，一路连接主电网，另一路连接副电网或者发电机；两路电源接入端子通过双电源互投开关分别与所述的旁路开关和整流器对应连接。为了避免浪涌电流对不间断电源造成冲击损坏，在所述双电源互投开关连接所述旁路开关和整流器的线路中优选连接浪涌抑制电路。优选的，所述整流器和逆变器优选采用5000瓦以下容量的整流器和逆变器进行系统电路的设计。为了使得输出至负载的交流电源稳定，在所述无扰动切换装置连接电源输出端子的线路中还连接有有源滤波器，以滤除干扰信号。为了获得理想的无扰动切换效果，所述无扰动切换装置优选采用一固态切换开关进行电源系统的设计，在所述固态切换开关中包含有主控制器、电压检测装置以及两组所述的开关单元，且在每一组开关单元中均包含有N条分别由两个晶闸管反向并联组成的开关通路，所述N为交流电源的相数，N条开关通路一一对应地串联在交流电源的N条相电源线中；所述电压检测装置连接在开关单元与交流电源相连接的供电线路上，采样生成电压检测值输出至所述的主控制器，所述主控制器根据接收到的电压检测值生成触发信号分别输出至各路晶闸管，通过控制晶闸管通断以进行供电线路的切换。进一步的，在所述开关单元与交流电源相连接的供电线路上还连接有用于对交流电源进行电流检测的电流检测装置，所述电流检测装置输出电流检测信号至所述的主控制器。又进一步的，在所述固态切换开关中还设置有人机交互单元，连接所述的主控制器。再进一步的，在所述人机交互单元中设置有远程通讯模块，所述远程通讯模块以有线或者无线数据传输方式与远程的控制中心进行双向通信，将系统的运行情况定时地传送至远程的控制中心，并可接收控制中心发出的系统设置参数，进而实现远程监控功能。更进一步的，所述旁路开关可以是手动开关，也可以是自动开关；当所述旁路开关选用自动开关时，接收所述主控制器输出的开关控制信号，以控制旁路开关自动切换。与现有技术相比，本技术的优点和积极效果是本技术的不间断电源在外界供电正常时，可以工作在在线和应急两种供电模式下，即便外界供电异常，也可以利用自身的储能装置为后级负载提供连续的不间断供电，进而满足了大型场馆的连续供电需求。此外，本技术的不间断电源从一路电源切换到另一路电源，其切换时间可以小于3毫秒，由此不仅可以避免因电压暂降带来的供电终止问题，保证了对敏感负载供电的连续性和可靠性，而且减少了供电谐波以及容性负载启动时对电网产生的冲击，适合应用在各种电感性、电阻性或者电容性的用电负载的供电系统设计中。结合附图阅读本技术实施方式的详细描述后，本技术的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明图1是本技术所提出的无扰动切换不间断电源的系统架构示意图；图2是固态切换开关的整体架构示意图；图3是采用图2所示的固态切换开关对双路三相交流电源进行切换的一种实施例的电路原理框图。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式进行详细地描述。本实施例的无扰动切换的不间断电源主要由电源接入端子J1、J2、整流器、逆变器、储能装置、旁路开关K2和无扰动切换装置等部分组成，参见图1所示。其中，所述电源接入端子可以设置一路，比如Jl ;也可以设置两路，比如Jl、J2。当仅设置一路电源接入端子Jl时，将所述电源接入端子Jl与电网连接，在外界电网供电正常时，利用所述电网提供的网电为用电负载供电，并进一步通过整流器将交流网电整流成直流电源，为所述的储能装置充电蓄能。当外界电网异常或者无供电时，可以利用储能装置输出电能，经由逆变器逆变成交流电源继续为负载供电。若在不间断电源上设置两路电源接入端子Jl、J2，则可以将其中一路电源接入端子Jl连接主电网(以电网I为例进行说明)，以接收来自主电网的交流电源；另外一路电源接入端子J2连接副电网(以电网2为例进行说明)或者连接发电机，以接收来自副电网或者发电机提供的交流电源。当设置两路电源接入端子J1、J2时，为了在两路交流供电之间进行自动切换，需要在两路电源接入端子Jl、J2之间增设双电源互投开关K1。所述双电源互投开关Kl在电网I供电正常时，自动连通电网I的供电传输线路，而在电网I供电异常时，则自动投切到电网2或者发电机，继续为不间断电源中的各功能电路传输交流供电。当然，所述电源接入端子也可以设置三路或者更多路，以用于与外界的更多路交流供电电源一一对应连接。此时，只需在各路电源接入端子之间增设合适的互投开关，即可满足在各路交流供电电源之间的自动切换，本实施例对此不进行具体限制。无论电源接入端子采用何种设计方式，都需要将最终引入到不间断电源内部的外界交流供电电源分别传输至旁路开关K2和整流器。具体来讲，对于仅设置有一路电源接入端子Jl的不间断电源来说，可以直接将所述电源接入端子Jl分别与所述的旁路开关K2和整流器对应连接；而对于设置有至少两路电源接入端子Jl、J2的不间断电源来说，则可以将各路电源接入端子J1、J2与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无扰动切换的不间断电源，其特征在于：包括电源接入端子、整流器、逆变器、储能装置、旁路开关和无扰动切换装置；所述电源接入端子一路通过旁路开关连接无扰动切换装置的其中一组开关单元，另一路通过整流器输出直流电源分别传输至储能装置和逆变器，通过逆变器逆变输出的交流电源传输至无扰动切换装置的另外一组开关单元；所述无扰动切换装置在两组所述的开关单元之间进行切换，输出交流电源至电源输出端子；所述电源接入端子设置有两路，一路连接主电网，另一路连接副电网或者发电机；两路电源接入端子通过双电源互投开关分别与所述的旁路开关和整流器对应连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郜克存，隋学礼，
申请(专利权)人：青岛经济技术开发区创统科技发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：