一种ups系统的eco模式控制方法及控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及UPS技术领域，尤其涉及在一种在满足系统高可靠性运行的前提下提高运行效率、节约能源的UPS系统的ECO模式控制方法及控制系统。
【背景技术】
[0002]随着信息技术飞速发展以及电力电子技术的进步，人们日益认识到UPS在保护数据方面的重要性，因此UPS在工业、通信、宇航、军工和家庭生活等领域的应用越来越广泛。
[0003]普通UPS系统的ECO运行模式在诸多UPS厂家的产品中已使用，其做法是市电由经旁路供电，整流器和逆变器待机，当市电故障时，回切至逆变器供电，考虑条件单一，且目前UPS多只有单机ECO功能。
[0004]UPS的电能转换会消耗一部分输入的电能，一般UPS系统在整个数据中心能源消耗中占6%?7%，而低效率的UPS系统本身损耗甚至会超过10%输入电能。随着能源日益紧张，UPS系统的使用者们也越来越关注UPS系统的运行效率问题。高效率的UPS运行模式是减少数据中心电能消耗，实现节能的方法之一。因此，在保证UPS的运行高可靠性前提下，如何提高运行效率，将是UPS面临的重要问题。ECO运行模式采用旁路优先供电的运行方式可减少因整流器和逆变器在能量转换时的损耗而提高UPS系统的运行效率，但普通ECO运行模式考虑的条件单一，并不能最大限度的节约能源，不能够满足UPS系统在不同运行环境都能达到运行效率的最优化要求。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述普通ECO运行模式不能够满足UPS系统在不同运行环境都能达到运行效率的最优化要求的缺陷，提供一种UPS系统的ECO模式控制方法及系统。
[0006]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是，提供一种UPS系统的ECO模式控制方法，所述UPS系统包括多个UPS单元，且每一 UPS单元包括至少一个电力处理模块，所述控制方法包括在UPS系统进入旁路供电模式时执行以下步骤:
[0007](a)检测所述UPS系统的负载属性；
[0008](b)判断所述负载属性是否不满足设定条件，并在负载属性不满足设定条件时执行步骤(C)，否则返回步骤(a);
[0009](c)关闭至少一个UPS单元并返回步骤(a)，所述关闭UPS单元为将该UPS单元的至少一个电力处理模块关闭；或者开启至少一个UPS单元并返回步骤(a)，所述开启UPS单元为将该UPS单元的所有电力处理模块唤醒。
[0010]在本发明所述的UPS系统的ECO模式控制方法中，所述负载属性为负载总量，且所述步骤(b)中的设定条件为UPS系统的UPS单元的设定冗余数为NI，所述步骤(C)包括:
[0011](Cl)根据当前负载总量计算Nsl = [N_X%-Nl-a]，并在所述Nsl大于零时执行步骤(c2)，否则执行步骤(c3)，其中X%为UPS系统的当前的负载总量，N为UPS系统中处于开启状态的UPS单元的总数，a为补偿因子且小于N，[]为取整运算；
[0012](c2)关闭Nsl个处于开启状态的UPS单元，并返回步骤(a);
[0013](c3)根据当前负载总量计算Ns2 = [N-X% _Nl_b]，并在所述Ns2小于零时执行步骤(c4)，否则直接返回步骤(a)，其中b为补偿因子且小于N;
[0014](c4)开启(_Ns2)个处于关闭状态的UPS单元，并返回步骤(a)。
[0015]在本发明所述的UPS系统的ECO模式控制方法中，所述负载属性为负载总量，且所述步骤(b)中的设定条件为UPS系统的设定关闭负载门坎为T%，所述步骤(C)包括:
[0016](Cl’ )根据当前负载总量计算Nsl’ = [N-X/T-a’ ]，并在所述Nsl’大于零时，执行步骤(c2’)，否则执行步骤(c3’)，其中UPS系统的当前的负载总量为X%，N为UPS系统中处于开启状态的UPS单元的总数，a’为补偿因子且小于N，[]为取整运算；
[0017](c2’ )关闭Ns’个处于开启状态的UPS单元，并返回步骤(a);
[0018](c3’ )根据当前负载总量计算Ns2’ = [N-X/T-b’ ]，并在所述Ns2’小于零时，执行步骤(c4’)，否则直接执行步骤(8)，其中13’为补偿因子且小于N;
[0019](c4’ )开启(_Ns2’ )个处于关闭状态的UPS单元，并返回步骤(a)。
[0020]在本发明所述的UPS系统的ECO模式控制方法中，所述UPS系统中的每一 UPS单元具有不同的优先级，且所述步骤(c)中按照设定的优先级从高到低的顺序选择相应的UPS单元进行关闭或开启，并在开启或关闭完成后将当前关闭或者开启的UPS单元的优先级更新为最低。
[0021 ] 在本发明所述的UPS系统的ECO模式控制方法中，所述控制方法还包括:设定唤醒时间，并在一个或多个处于关闭状态的UPS单元达到唤醒时间时，按照优先级顺序开启对应数量的UPS单元，并按照优先级顺序关闭对应数量的处于开启状态的UPS单元。
[0022]本发明还提供一种UPS系统的ECO模式控制系统，所述UPS系统包括多个UPS单元，且该UPS单元包括至少一个电力处理模块，所述ECO模式控制系统包括:
[0023]负载检测单元，用于在UPS进入旁路供电模式时检测所述UPS系统负载属性；
[0024]开关机控制单元，用于在所述负载属性不满足设定条件时关闭处于开启状态的至少一个UPS单元，或开启处于关闭状态的至少一个UPS单元，所述关闭UPS单元为将该UPS单元的至少一个电力处理模块关闭，所述开启UPS单元为将该UPS单元的所有电力处理模块唤醒。
[0025]在本发明所述的UPS系统的ECO模式控制系统中，所述负载属性为负载总量，且所述设定条件为UPS系统的UPS单元的设定冗余数为NI，所述开关机控制单元包括第一计算子单元和第一控制子单元，其中:
[0026]所述第一计算子单元根据当前负载总量计算Nsl = [N-X % -N 1-a]及Ns2 =[N-X% -Nl-b]，其中X%为UPS系统的当前的负载总量，N为UPS系统中处于开启状态的UPS单元的总数，a、b为补偿因子且小于N，[]为取整运算；
[0027]所述第一控制子单元在所述Nsl大于零时，关闭Nsl个处于开启状态的UPS单元；在所述Ns2小于零时，开启(_Ns2)个处于关闭状态的UPS单元。
[0028]在本发明所述的UPS系统的ECO模式控制系统中，所述负载属性为负载总量，且所述设定条件为UPS系统的设定关闭负载门坎为τ%，所述开关机控制单元包括第二计算子单元和第二控制子单元，其中:
[0029]所述第二计算子单元用于根据当前负载总量计算Nsl’ = [N-X/T-a’ ]及Ns2’ =[N-X/T-b’ ]，其中UPS系统的当前的负载总量为X%，N为UPS系统中处于开启状态的UPS单元的总数，a’、b’为补偿因子且小于N，[]为对取整运算；
[0030]所述第二控制子单元用于在所述Nsl’大于零时，关闭Nsl’个处于开启状态的UPS单元；在所述Ns2’小于零时，开启(_Ns2’ )个处于关闭状态的UPS单元。
[0031]在本发明所述的UPS系统的ECO模式控制系统中，每一 UPS单元具有不同的优先级，且所述开关机控制单元按照设定的优先级从高到低的顺序选择相应的UPS单元进行关闭或开启，并在开启或关闭完成后将当前关闭或者开启的UPS单元的优先级更新为最低。
[0032]在本发明所述的UPS系统的ECO模式控制系统中，所述控制系统还包括:UPS唤醒单元，用于在一个或多个处于关闭状态的UPS单元达到唤醒时间时，按照优先级顺序开启对应数量的UPS单元，并按照优先级顺序关闭对应数量的处于开启状态的UPS单元。
[0033]实施本发明的UPS系统的ECO模式控制方法及系统，在UPS系统旁路状态下，根据当前的负载属性，对部分UPS单元进行关闭或开启，既保证了系统的可靠运行，又可最大限度的节约能源、提高UPS系统的运行效率，使得系统在不同运行环境都能达到运行效率的最优化要求。
[0034]进一步的，本发明根据优先级开启和关闭UPS单元，可实现UPS单元的轮换工作，让所有机器都参与到关闭和开启逻辑中，确保UPS系统中各个UPS单元的寿命、可靠性、稳定性一致；而且，处于关闭状态的UPS单元并不是一直处于关闭状态，而是在关闭一段时间后重新被开启，相应的，处于开启状态的UPS单元也可以开启一段时间后切换到关闭状态。
【附图说明】
[0035]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0036]图1是本发明UPS系统的ECO模式控制方法的实