多ups系统同步供电系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及不间断电源供电领域，更具体地说，涉及一种多UPS系统同步供电系统及方法。
【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系统在保护数据方面的重要性，因此UPS系统在工业、通信、宇航、军工和家庭生活等领域的应用越来越广泛。
[0003]UPS系统在长期运行的过程中，仍然会存在有掉电的风险，例如UPS系统输入源掉电转电池供电且电池放电至EOD后，负载就会掉电；UPS系统本身存在故障，也会导致UPS系统转往旁路供电，而UPS系统在旁路供电一般认为是不可靠的，存在掉电风险。
[0004]因此在一些非常重要的场合，为了进一步的减少设备掉电的风险，提高UPS系统运行时的可靠性，通常会采用两套UPS系统组成双母线供电系统对外供电，或者大于两套UPS系统组成ELBS供电系统的方式对外供电，并当一路UPS系统的输出电源不满足负载供电要求时，负载通过负载选择开关(如STS)自动切往另一路UPS系统，从而保证负载供电的不间断。
[0005]如图1所示，是采用LBS结构的UPS系统的示意图。第一 UPS系统11和第二 UPS系统12分别经由同一个负载选择开关13连接到负载，且该第一 UPS系统11和第二 UPS系统12之间通过LBS线传输同步信号，以实现第一 UPS系统11和第二 UPS系统12间的同步，保证在通过负载选择开关进行切换时，对负载的冲击尽可能小、间断时间尽可能短。但上述的LBS结构的系统只能够实现二套UPS系统之间的输出电源同步。
[0006]如图2所示，是ELBS结构的UPS系统的示意图，该结构中多个UPS系统两两经负载选择开关后对负载供电，从而实现多个UPS系统对负载的可靠供电。上述结构的系统中，各个UPS系统之间通过LBS线传输同步信号，且多个UPS系统中具有一个固定的UPS系统作为主同步器，其它UPS系统为作为从同步器。作为从同步器的UPS系统跟踪作为主同步器的UPS系统。但该结构中，由于只能设置一个固定的UPS系统作为主同步器，其它UPS系统的相位都跟踪该作为主同步器的UPS系统，一旦主同步器故障，则其它UPS系统之间将无法保持同步，从而无法再组成LBS供电模式。如图2中，一旦作为主同步器的第三UPS系统23故障，则第一 UPS系统21和第二 UPS系统22无法同步，从而负载选择开关26在进行负载切换时，会存在较大风险，大大降低了 UPS系统的实用性。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的技术问题在于，针对上述UPS系统同步跟踪系统实用性较差的问题，提供一种多UPS系统同步供电系统及方法。
[0008]本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种多UPS系统的同步供电系统，包括N个UPS系统且该N个UPS系统通过LBS线缆连接，所述N为大于或等于2的整数；所述LBS线缆包含同步总线和竞争总线，且所述N个UPS系统通过同步总线实现同步信号传输；
[0009]每一所述UPS系统包括特征脉冲发送单元、信号检测单元以及同步信号发送单元，其中:
[0010]所述特征脉冲发送单元，用于向所述竞争总线发送特征脉冲，且所述多个UPS系统的特征脉冲发送单元向竞争总线所发送的特征脉冲的宽度各不相同；
[0011]所述信号检测单元，用于检测LBS线缆的竞争总线和同步总线的信号，并根据检测的信号判断所在UPS系统是否为主同步器；
[0012]所述同步信号发送单元，用于在本UPS系统为主同步器时向同步总线发送同步信号。
[0013]在本发明所述的多UPS系统同步供电系统中，所述特征脉冲发送单元仅在所在UPS系统为负载供电时才向竞争总线发送特征脉冲。
[0014]在本发明所述的多UPS系统同步供电系统中，该同步供电系统中各个UPS系统的所述特征脉冲发送单元发送的特征脉冲的脉宽不同，所述信号检测单元在本UPS系统满足向竞争总线发送特征脉冲条件，且竞争总线中的特征脉冲的宽度小于或等于本UPS系统发送的特征脉宽时，确认本UPS系统为主同步器。
[0015]在本发明所述的多UPS系统同步供电系统中，所述N个UPS系统的编号分别为1、2、…、N-2、N-U N，且各个UPS系统的特征脉冲发送单元发送的特征脉冲的宽度满足以下条件:T_1>T_2+T_3…+Τ_η，Τ_2>Τ_3...+Τ_η，…，Τ_η-2>Τ_η_1+Τ_η，Τ_η_1>Τ_η ；
[0016]其中，Τ_1为编号为I的UPS系统的特征脉冲发送单元发送的特征脉冲的宽度，Τ_2为编号为2的UPS系统的特征脉冲发送单元发送的特征脉冲的宽度，Τ_η为编号为N的UPS系统的特征脉冲发送单元发送的特征脉冲的宽度，Τ_η-2为编号为Ν-2的UPS系统的特征脉冲发送单元发送的特征脉冲的宽度，Τ_η-1为编号为N-1的UPS系统的特征脉冲发送单元发送的特征脉冲的宽度。
[0017]在本发明所述的多UPS系统同步供电系统中，每一所述UPS系统的特征脉冲发送单元在所在UPS系统为旁路供电时发送的特征脉冲的宽度与在该所在UPS系统为逆变供电时发送的特征脉冲的宽度不同；所述N个UPS系统的编号分别为1、2、…、Ν-2、Ν-1、Ν，且各个UPS系统的特征脉冲发送单元发送的特征脉冲的宽度满足以下条件:Τ_1>Τ_2+Τ_3...+Τ_η+Τ—n+1+T—η+2...+Τ—η+η，Τ—2>Τ—3...+Τ—η+Τ—n+1+T—η+2...+Τ—η+η，…，Τ—η+η_2>Τ—n+n-1+T—η+η，Τ—η+η_1>Τ—η+η ；
[0018]其中，Τ_1为编号为I的UPS系统的特征脉冲发送单元在所在UPS系统处于旁路供电时发送的特征脉冲的宽度、T_n+l为编号为I的UPS系统的特征脉冲发送单元在所在UPS系统处于逆变供电时发送的特征脉冲的宽度，Τ_2为编号为2的UPS系统的特征脉冲发送单元在所在UPS系统处于旁路供电时发送的特征脉冲的宽度、Τ_η+2为编号为2的UPS系统的特征脉冲发送单元在所在UPS系统处于逆变供电时发送的特征脉冲的宽度，Τ_η为编号为N的UPS系统的特征脉冲发送单元在所在UPS系统处于旁路供电时发送的特征脉冲的宽度、Τ_η+η为编号为N的UPS系统的特征脉冲发送单元在所在UPS系统处于逆变供电时发送的特征脉冲的宽度，Τ_η+η-2为编号为Ν-2的UPS系统的特征脉冲发送单元在所在UPS系统处于逆变供电时发送的特征脉冲的宽度，Τ_η+η-1为编号为N-1的UPS系统的特征脉冲发送单元在所在UPS系统处于逆变供电时发送的特征脉冲的宽度。
[0019]在本发明所述的多UPS系统同步供电系统中，所述同步信号发送单元在UPS系统处于不同供电模式时，向同步总线发送同步信号类型不同；所述信号检测单元仅在同步总线上的同步信号类型与所在UPS系统的供电模式不同时，确认所在UPS系统为主同步器。
[0020]本发明还提供一种多UPS系统同步供电方法，用于实现N个UPS系统的同步供电且该N个UPS系统通过LBS线缆连接，所述N为大于或等于2的整数，所述LBS线缆包括同步总线和竞争总线，每一 UPS系统执行以下步骤:
[0021](a)当前UPS系统检测LBS线缆的竞争总线和同步总线的信号，所述信号包括由N个UPS系统中的一个或多个分别向竞争总线发送的特征脉冲，且各个UPS系统发送的特征脉冲的宽度各不相同；
[0022](b)根据检测的信号判断所在UPS系统是否为主同步器，若是主同步器则执行步骤(C)，否则执行步骤(d);
[0023](c)当前UPS系统向同步总线发送同步信号；
[0024](d)当前UPS系统跟踪同步总线中的同步信号。
[0025]在本发明所述的多UPS系统同步供电方法中，所述步骤(b)中，所述当前UPS系统在本UPS系统向竞争总线中发送特征脉冲且竞争总线中的特征脉冲的宽度小于或等于当前UPS系统发送的特征脉冲的宽度时，确认当前UPS系统为主同步器。
[0026]在本发明所述的多UPS系统同步供电方法中，所述步骤(C)中，在UPS系统处于不同供电模式时，向同步总线发送同步信号类型不同；所述步骤(b)中仅在同步总线上的同步信号类型与所在UPS系统的供电模式不同时，确认所在UPS系统为主同步器。
[0027]在本发明所述的多UPS系统同步供电方法中，所述UPS系统的供电模式包括旁路模式或逆变模式；所述当前UPS系统仅在旁路模式或逆变模式供电时才向所述竞争总线发送特征脉冲。
[0028]本发明的多UPS系统同步供电系统及方法，通过在不同UPS系统之间增加竞争总线，使得每一UPS系统均可作为主同步器向同步总线发送同步信号，以实现各个UPS系统的相角同步。本发明可避免现有的固定主同步器的多UPS系统供电系统中，主同步器故障而导致所有UPS系统无法同步的问题，提高系统供电的可靠性。
【附图说明】
[0029]图1是现有LBS结构的UPS系统供电系统的拓扑结构图。
[0030]图2是现有ELBS结构的UPS系统供电系统的拓扑结构图。
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