别针对超前负载，通过无功补偿模块70将负载调整为阻性或者弱感性。例如，标准油机期望负载的输入功率因素为滞后0.8。如图6所示的实施例中，通过无功补偿模块70后，将发电机20的输出接到ATS切换模块50和各个AC/DC转换模块60上。通过无功补偿模块70的调节作用，可以提高发电机20的带负载能力，避免出现容性负载，使得发电机20出现输出电压谐振，同时提高了发电机20的容性负载的适应能力，利于选择容量较小的发电机20。
[0039]图6所示的配电系统的具体工作过程如下:
[0040]I)市电网络10正常时，由市电网络10给各个交流用电设备群30的主路输入端31供电，交流用电设备群30中的充电器给蓄电池40充电，以备市电网络10停电时的供电。
[0041]2)当市电网络10异常时，交流用电设备群30通过直流输入端32从蓄电池40获得能量。
[0042]开启发电机20，与发电机20输出直接连接的无功补偿模块70可以调整发电机负载的功率因数，将负载调整为阻性或者弱感性。通过无功补偿模块70后，将发电机20的输出接到ATS切换模块50和各个AC/DC转换模块60上。
[0043]通过启动AC/DC转换模块60，将发电机20的交流输入电压转换为直流输出。在这种情况下，相当于蓄电池40和AC/DC转换模块60同时给交流用电设备群30联合供电。
[0044]如果交流用电设备群30内部的逆变器损坏，系统可切换到旁路输入端33。ATS切换模块50选择发电机20输出接到交流用电设备群30的旁路输入端33上，由发电机20通过ATS切换模块50供电。
[0045]3)当市电网络10恢复正常时，交流用电设备群30的主路输入端31供电恢复，系统将切换到主路输入端31输入。此时，各个AC/DC转换模块60停止工作，发电机20和无功补偿模块70也可随之停止工作。整个系统恢复到停电前的初始状态。
[0046]在本发明的另一些实施例中，可以直接在图1或者图2所示的现有配电系统中增设前述无功补偿模块70，连接至发电机20的输出端以通过无功补偿改善发电机负载的特性，利于选择容量较小的柴油发电机20。
[0047]在本发明的另一些实施例中，前述无功补偿模块70可以采用谐波补偿模块替代。其中，谐波补偿模块与发电机20的输出端相连，用于在发电机20运行时对电路中的谐波进行治理。
[0048]综上所述，本发明的重点主要体现在以下几个方面:
[0049]1、本发明通过在配电系统中增设AC/DC转换模块60，最大程度的将发电机20的能力发挥出来，一边提供给交流用电设备群30如UPS系统或者其他用电设备，一边给蓄电池40充电。当负载需求功率大于发电机预设功率时，由蓄电池40和AC/DC转换模块60联合供电，当小于或等于时AC/DC转换模块60给蓄电池40充电并给负载供电。
[0050]2、本发明的配电系统中提出了无功补偿模块70与发电机20的配合，通过无功补偿模块70改善了发电机负载的特性，利于选择容量较小的发电机组。
[0051]3、本发明提出了一种ATS切换逻辑，在市电网络10正常时ATS将交流用电设备群30的旁路与市电网络10连接，当市电网络10异常时，将发电机20的输出与旁路连接。
[0052]4、本发明还改善了配电系统的切换逻辑，包括如前所述在市电网络10异常后系统的切换逻辑，以及在市电网络10正常后系统的回复逻辑。
[0053]5、本发明还改善了发电机20的配置方法，可以根据系统所需的实际有功负载需求，配置发电机20，其特点是无需按照交流用电设备群30的额定满载容量来配置发电机20，而可以根据实际有功需求配置。
[0054]6、本发明通过降低发电机20的装机容量，有效降低了资本投入(capex);由于发电机20的装机容量下降，瞬态输出功率得到有效控制，电缆截面积可以更小，整个工程成本降低，也降低了资本投入；本发明的配电系统使得发电机组运行在最佳运行的功率点，使其单位发电量下耗油最少，降低了运营成本(opex);并且由于发电机20的效率提升，在提供一定功率的情况下，其碳排放量降低，更加绿色环保。
[0055]本发明是根据特定实施例进行描述的，但本领域的技术人员应明白在不脱离本发明范围时，可进行各种变化和等同替换。此外，为适应本发明技术的特定场合或材料，可对本发明进行诸多修改而不脱离其保护范围。因此，本发明并不限于在此公开的特定实施例，而包括所有落入到权利要求保护范围的实施例。
【主权项】
1.一种配电系统，包括:市电网络、发电机、蓄电池和交流用电设备群；所述交流用电设备群在市电网络正常时由所述市电网络供电，所述发电机在市电网络异常时开始启动，所述交流用电设备群在所述发电机启动完成前由所述蓄电池供电，其特征在于，所述配电系统还包括: AC/DC转换模块，用于在所述发电机启动完成后将所述发电机的交流电转换为直流电输出； 控制模块，用于在所有当前运行负载的总需求功率大于所述发电机的预设功率时，控制所述AC/DC转换模块和蓄电池为所述交流用电设备群联合供电；所述交流用电设备群在所有当前运行负载的总需求功率不大于所述发电机的预设功率时控制所述AC/DC转换模块为所述交流用电设备群供电，并控制所述AC/DC转换模块向所述蓄电池充电。2.根据权利要求1所述的配电系统，其特征在于，所述配电系统还包括: 无功补偿模块，与所述发电机的输出端相连，用于在所述发电机运行时调整发电机所带负载的功率因数，使发电机所带负载呈阻性或者弱感性。3.根据权利要求1所述的配电系统，其特征在于，所述配电系统还包括: 谐波补偿模块，与所述发电机的输出端相连，用于在所述发电机运行时对电路中的谐波进行治理。4.根据权利要求1所述的配电系统，其特征在于，所述交流用电设备群具有主路输入端、直流输入端和旁路输入端。5.根据权利要求4所述的配电系统，其特征在于，所述市电网络与所述交流用电设备群的主路输入端连接作为主路电源。6.根据权利要求5所述的配电系统，其特征在于，所述交流用电设备群的直流输入端与所述AC/DC转换模块和所述蓄电池连接。7.根据权利要求6所述的配电系统，其特征在于，所述发电机与所述交流用电设备群的芳路输入端连接作为芳路电源。8.根据权利要求6所述的配电系统，其特征在于，所述配电系统还包括与所述交流用电设备群的旁路输入端连接的ATS切换模块；所述ATS切换模块用于在市电网络正常时将市电网络接入所述交流用电设备群的主路输入端作为主路电源，在市电网络异常时将所述发电机接入所述交流用电设备群的旁路输入端作为旁路电源。9.根据权利要求1所述的配电系统，其特征在于，所述发电机为油机发电机。10.根据权利要求9所述的配电系统，其特征在于，所述油机发电机为柴油发电机或者汽油发电机。
【专利摘要】本发明涉及一种配电系统，包括：市电网络、发电机、蓄电池和交流用电设备群；交流用电设备群在市电网络正常时由市电网络供电，发电机在市电网络异常时开始启动，交流用电设备群在发电机启动完成前由蓄电池供电，该配电系统还包括：AC/DC转换模块，用于在发电机启动完成后将发电机的交流电转换为直流电输出供给蓄电池；且交流用电设备群在所有当前运行负载的总需求功率大于发电机的预设功率时，由AC/DC转换模块和蓄电池联合供电；否则由AC/DC转换模块供电，且AC/DC转换模块向蓄电池充电。该配电系统还可进一步包括无功补偿模块。本发明的配电系统可以应对具有脉动功率要求的负载，降低了发电机的容量配置。
【IPC分类】H02J3/18, H02J3/01, H02J3/46
【公开号】CN105449720
【申请号】CN201410506108
【发明人】丁麒钢, 倪同, 曹播
【申请人】艾默生网络能源有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2014年9月28日