专利名称：地铁弱电综合ups并联系统的制作方法
技术领域：
本发明属于供电设备技术领域，具体是涉及一种地铁弱电综合UPS并联系统。
背景技术：
随着经济的发展，信息化建设也不断加速，尤其是城市轨道交通的建设，已逐 步覆盖城市主要区域。针对地铁车站弱电系统UPS供电，容量越来越大，系统越来越智 能。地铁弱电系统应用在地铁的车站、车辆段、停车场、控制中心等场所，包括通信、 信号、综合监控(电力监控PSCADA、环境与设备监控BAS、火灾自动报警FAS、门禁 ACS)、自动售检票系统AFC、乘客信息系统PIS、屏蔽门、变电所直流操作、应急照明 等部分。目前，地铁弱电综合UPS系统一般采用单机的集中供电系统，一旦UPS主机发 生故障，不能给地铁电路系统供电，将导致地铁不能正常运行，甚至瘫痪，严重影响交 通运输。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种可靠性高的、并联的地铁弱电 综合UPS系统。为了实现以上目的，本发明的技术方案如下由双电源切换箱、UPS主机、智 能配电屏和电池模块组成；其中，双电源切换箱，引接变电所的电源给UPS主机；UPS 主机，给电池模块充电；智能配电屏，启动UPS主机工作，监控整个系统；电池模块， 给系统负载供电。所述双电源切换箱的输出端电连接两台UPS主机，两台UPS主机统一 由智能配电屏监控工作。进一步地，所述电池模块还包括电池切换箱。所述电池模块包括由两组电池模块并联而成，当一组电池模块开路时，另一组 电池模块仍能正常工作。所述智能配电屏设置有旁路开关，当PLC程序控制器或负荷接触器跳闸时，手 动实现供电。所述电池模块由电池开关箱和蓄电池组成。UPS系统还包括用于监控和诊断系统工作状态的电源集中监控模块，所述电源 集中监控系统包括通信网络、监控主机、监控主机和监控单元。所述电源集中监控模块由通讯网络，监控主机、监控软件和监控单元组成；监 控主机，监控的主控制中心；监控软件，监控UPS主机和智能配电屏的主要运行参数和 状态；监控单元，通过自身内置的SIC卡将智能配电屏RS485接口输出转换为TCP/IP输 出，并与UPS的SIC卡通过汇线品HUB将两路TCP/IP信号汇接成为一根网线输出至通 信网络。所述监控单元主要包括UPS单元、蓄电池单元、智能配电屏。
所述两台UPS主机并联到并机板上，通过软件对UPS主机设置对应参数实现并 联相互通讯。与现有技术相比，由于采用了并联的弱电综合UPS系统，工作时，两台UPS 各分配一半的电池容量，而当其中一台UPS故障时，全部电池组能为另一台正常使用的 UPS系统供电。
图1为本发明UPS并联系统的电路原理方框图。下面结合附图，对本发明进一步详细描述。
具体实施例方式本发明由双电源切换箱、UPS主机、智能配电屏、电池模块和电源集中监控模 块组成，双电源切换箱，弓丨接变电所的电源给UPS主机；UPS主机，给电池模块充电； 智能配电屏，启动UPS主机工作，监控整个系统；电池模块，给系统负载供电；电源 集中监控系统，用于监控和诊断系统工作状态。所述双电源切换箱的输出端电连接两台 UPS主机，两台UPS主机并联到并机板上，通过软件对UPS主机设置对应参数实现并联 相互通讯。两台UPS主机统一由智能配电屏监控工作。电池模块还包括电池切换箱。 电池模块包括由两组电池模块并联而成，当一组电池模块开路时，另一组电池模块仍能 正常工作。智能配电屏设置有旁路开关，当PLC程序控制器或负荷接触器跳闸时，手动 实现供电。电池模块由电池开关箱和蓄电池组成。所述电源集中监控系统包括通信网 络、监控主机、监控主机和监控单元。电源集中监控模块由通讯网络，监控主机、监控 软件和监控单元组成；监控主机，监控的主控制中心；监控软件，监控UPS主机和智能 配电屏的主要运行参数和状态；监控单元，通过自身内置的SIC卡将智能配电屏RS485 接口输出转换为TCP/IP输出，并与UPS的SIC卡通过汇线品HUB将两路TCP/IP信号 汇接成为一根网线输出至通信网络。监控单元主要包括UPS单元、蓄电池单元、智能配 电屏。本发明的工作原理如下考虑到弱电综合UPS电源需为所有弱电系统供电，为 提高系统的可靠性，系统UPS在信号设备集中车站及控制中心采用双机并联系统，而其 余站点可采用单机系统。当采用UPS双机并联方式时，在正常工作时，两台UPS均分负载，在一台UPS 故障时，另一台UPS承担全部系统负载，本系统的2台UPS互为备份，并应为0秒切换； 电池组按一套配置，两台UPS各分配一半电池的容量，当一台UPS故障时，全部电池组 能为另一台正常使用的UPS电源供电。我司采用2台UPS组成1+1直接并机冗余系统。并机系统采用全数字实时矢量 控制技术，通过共享并联信号电缆、实时的负载均分调节和灵活的智能化控制实现。精 密负载在各种运行模式和条件下都受到最大可靠性和可用性的保护。并机方案直接并机方式。通过并机通信板和并机通信线(随机标配)，两台UPS进行并 机所必需的数据通信，使两台UPS的逆变输出电压幅度、频率相同，相位一致，从而保
4证UPS系统的输出一致。由于采用了先进的全数字实时并机调控通信技术，并机时保证 两台UPS之间的环流小于1A，负载不均衡度小于2%。设置方式将两台UPS的并机线连接到并机板上，通过软件设置相关并机参数后既完成并 机。UPS并机系统特点1)并联UPS的软件和硬件与单机模式完全一致，并机系统的配置可通过参数设 置软件实现。2)并机控制电缆形成闭环连接，为系统提供可靠性和冗余。双母线控制电缆连 接在两个母线的任两个UPS单机之间。智能并机逻辑为用户提供最大的灵活性。例如， 可按任意顺序关闭或启动并机系统中的各单机。可实现逆变供电模式和旁路模式之间的 无缝切换，并且可自动恢复；即过载消除后，系统会自动恢复至原来的运行模式。3)可通过各单机LCD查询并机系统的总负载量。4)后台监控软件选件可对各单机分别进行监控，也可将整个并机系统视为一个 单机系统进行监控。采用1+1并机的优势1+1的直接并机系统在安全性、可靠性、经济性等优势体现如下1.供电系统的可靠性高采用1+1并机的方案为UPS并机供电系统中可靠性最高的方案，其MTBF值为 单机的5.5倍。2.供电系统抗”输出过载”的能力强从应用技术的角度看，用户应尽量地选用最可靠的“1+1”型冗余供电系统， “1+1”并机系统的输出功率“余量”为200%负载功率。3.环流问题1+1并机环流很小，均在控制范围内；另外内置维修旁路，维护可以转到维修 旁路，单机的维修或扩容均不会对负载产生影响。4.后期维护的成本对比模块式UPS的价格比同等容量配置的并联UPS系统的价格要高。模块式UPS 后期维护的成本很昂贵，一出问题只能更换整个模块。而并机UPS可以做到器件级的维 修，仅对问题小器件进行更换，有效降低用户后期的使用成本。5.承重问题由于模块式UPS的电池往往内置在机架里，所以对地板的承重要求比较高，在 后续增加模块时承重要求不断提高，导致地板有可能重新更改来适应新的高承重要求， 给用户带来投资增加。而1+1并机系统的电池和UPS是分开独立放置的，对承重无明显 要求，且两者分开安放的安全性要高许多。6.应用问题目前模块式UPS在地铁、电信、金融等高端用户场合尚无规模运用，其产品本 身的性能和可靠性没有得到市场的长期考验和认同。而UPS直接并机的可靠性和方案 已经很成熟，在各行业、各地均广泛使用并得到用户的高度认可，几乎没有任何技术风
本发明考虑到弱电综合UPS电源需为所有弱电系统供电，为提高系统的可靠 性，系统UPS在信号设备集中车站及控制中心采用双机并联，专为通信、信号、自动化 集成(包括火灾自动报警FAS、机电设备监控系统BAS、门禁系统)、自动售检票等弱电 系统提供后备电源。
权利要求
1.一种地铁弱电综合UPS并联系统，其特征在于由双电源切换箱、UPS主机、智 能配电屏和电池模块组成；其中，双电源切换箱，引接变电所的电源给UPS主机；UPS主机，给电池模块充电；智能配电屏，启动UPS主机工作，监控整个系统；电池模块，给系统负载供电；所述双电源切换箱的输出端电连接两台UPS主机，两台UPS主机统一由智能配电屏 监控工作。
2.根据权利要求1所述的UPS并联系统，其特征在于，所述电池模块还包括电池切换箱。
3.根据权利要求2所述的UPS并联系统，其特征在于，所述电池模块包括由两组电 池模块并联而成，当一组电池模块开路时，另一组电池模块仍能正常工作。
4.根据权利要求1所述的UPS并联系统，其特征在于，所述智能配电屏设置有旁路 开关，当PLC程序控制器或负荷接触器跳闸时，手动实现供电。
5.根据权利要求1所述的UPS并联系统，其特征在于，所述电池模块由电池开关箱 和蓄电池组成。
6.根据权利要求1所述的UPS并联系统，其特征在于，UPS系统还包括用于监控和 诊断系统工作状态的电源集中监控模块，所述电源集中监控系统包括通信网络、监控主 机、监控主机和监控单元。
7.根据权利要求1所述的UPS并联系统，其特征在于，所述电源集中监控模块由通 讯网络，监控主机、监控软件和监控单元组成；监控主机，监控的主控制中心；监控软件，监控UPS主机和智能配电屏的主要运行参数和状态；监控单元，通过自身内置的SIC卡将智能配电屏RS485接口输出转换为TCP/IP输 出，并与UPS的SIC卡通过汇线品HUB将两路TCP/IP信号汇接成为一根网线输出至通 信网络。
8.根据权利要求7所述的UPS并联系统，其特征在于，所述监控单元主要包括UPS 单元、蓄电池单元、智能配电屏。
9.根据权利要求1所述的UPS并联系统，其特征在于，所述两台UPS主机并联到并 机板上，通过软件对UPS主机设置对应参数实现并联相互通讯。
全文摘要
本发明是一种地铁弱电综合UPS并联系统，由双电源切换箱、UPS主机、智能配电屏和电池模块组成；其中，双电源切换箱，引接变电所的电源给UPS主机；UPS主机，给电池模块充电；智能配电屏，启动UPS主机工作，监控整个系统；电池模块，给系统负载供电。双电源切换箱的输出端电连接两台UPS主机，两台UPS主机统一由智能配电屏监控工作。工作时，两台UPS各分配一半的电池容量，而当其中一台UPS故障时，全部电池组能为另一台正常使用的UPS系统供电，使地铁弱电UPS系统不间断工作。
文档编号H02J9/06GK102025187SQ20101060452
公开日2011年4月20日 申请日期2010年12月24日 优先权日2010年12月24日
发明者吴国钦, 张胜华, 强泰山 申请人:深圳市华通电气设备有限公司