专利名称：：一种并联电源系统及获得不均流度的方法
技术领域：
：本发明涉及电源
技术领域：
，尤其涉及一种在并联电源系统中获得不均流度的方法及其装置。储餘采用不间断电源(UPS，UninterruptablePowerSource)并联技术可以提高UPS供电系统的可扩容性和冗余可靠性。经过近年来的研究和实践，UPS的并联技术取得了长足的发展和丰硕的应用成果。但是，目前的UPS并联技术很多都局限于采用多个相同容量等级的单机进行并联，基于不同容量等级单机进行并联的系统处于起步阶段。其中，用于衡量UPS并联电源系统性能的一个重要指标就是并联电源系统的不均流度。现有技术中，获得并联电源系统的不均流度的方法为获得组成该并联电源系统的各单机的不均流度，然后将各单机的不均流度中的最大值作为并联电源系统的不均流度。采用这种方法对相同容量等级的单机组成的并联电源系统进行评测时，由于各单机容量占并联电源系统额定容量的权重都相同，并联电源系统的不均流度能客观的反映该并联电源系统的性能。当并联电源系统中的各单机容量等级不同时，根据上述方式获得并联电源系统的不均流度，由于在性能相同的条件下小容量机型的不均流度要差于大容量机型的不均流度，取最大值作为系统的不均流度显失合理性。例如采用两机并联的系统，其中一单机的容量为另一单机的3倍，对于这两个单机，在任何情况下它们的环流总是方向相反，大小相同；而大容量单机的额定输出电流则是小容量单机额定输出电流的3倍，则小容量机型的不均流度为大容量机型不均流度的3倍，取各单机最大的不均流度作为并联电源系统的不均流度，则根据该方式获得的并联电源系统的不均流度将可能不能满足要求，为了降低并联电源系统的不均流度需要使小容量机型达到与大容量机型相同的不均流度指标的要求，对于小容量机型而言非常苛刻且不合理。同时，并联电源系统的不均流度的物理意义为并联电源系统自身环流所消耗的系统容量百分率，采用现有技术的方法获得的并联系统的不均流度指标并没有真正反映不均流度指标的物理意义。
发明内容本发明提供一种并联电源系统及获得不均流度的方法，用以提供并联电源系统的不均流度，使得根据该不均流度对并联电源系统进行客观评测。本发明提供以下技术方案一种获得并联电源系统不均流度的方法，包括如下步骤在并联电源系统中采样各输出电流，获得该系统中各单机的实际输出电流和该并联电源系统实际输出的负载总电流；根据各单机的实际输出电流和所述负栽总电流获得各单机的不均流度；将各单机的不均流度进行平均获得所述并联电源系统的不均流度并输出该不均流度。较佳的，分别采样各单机的实际输出电流，并根据各单机的实际输出电流获得并联电源系统实际输出的负载总电流。或者，分别采样单机的实际输出电流和所述并联电源系统实际输出的负载总电流。较佳的，确定各单机的不均流度包括步骤根据所述负载总电流、并联电源系统的额定总容量和单^U的额定容量分别获得各单机应承担的负栽电流；计算各单机的实际输出电流和该单机应承担的负栽电流之间的差值，并将较佳的，根据各单机额定容量占所述并联电源系统的额定总容量的权重对各单机的不均流度进行加权平均。或者，对各单机的不均流度进行算术平均。所述并联电源系统的并联模式为冗余方式或者为扩容方式。一种不均流度测量装置，包括采样单元，用于采样并联电源系统中的各输出电流，以及输出所述电流的采样值；处理单元，用于接收所述并联电源系统中的各电流的采样值，获得该系统中各单机的实际输出电流和该系统实际输出的负栽总电流，并根据各单机的实际输出电流和该系统实际输出的负栽总电流获得各单机的不均流度，以及将各单机的不均流度进行平均获得所述并联电源系统的不均流度；输出单元，用于输出所述并联电源系统的不均流度。较佳的，所述采样单元分别采样各单机的实际输出电流；值，并根据各单机的实际输出电流获得并联电源系统实际输出的负载总电流b。或者，所述采样单元分别采样单机的实际输出电流和所述并联电源系统实际输出的负载总电流。所述处理单元根据各单机额定容量占所述并联电源系统的额定总容量的权重对各单机的不均流度进行加权平均。或者，所述处理单元对各单机的不均流度进4于算术平均。一种并联电源系统，包括多个UPS电源，该UPS电源并联连接，用于向负载提供电源；不均流度测量装置，用于采样UPS电源系统中的各输出电流，获得该系统中各UPS电源的实际输出电流和该系统实际输出的负载总电流，并根据各单机的实际输出电流和所述负载总电流获得各单机的不均流度，以及将各单机的不均流度进行平均获得所述并联电源系统的不均流度并输出该不均流度。较佳的，所述并联电源系统中的不均流度测量装置包括采样单元，用于采样所述并联电源系统中的各输出电流，以及输出所述电流的采样值。处理单元，用于接收所述并联电源系统中的各电流的釆样值，获得该系统中各单机的实际输出电流和该系统实际输出的负载总电流，并根据各单机的实际输出电流和该系统实际输出的负载总电流获得各单机的不均流度，以及将各单机的不均流度进行平均获得所述并联电源系统的不均流度；输出单元，用于输出所述并联电源系统的不均流度。本发明有益效果如下采用本发明获得的并联电源系统的不均流度反映了并联电源系统自身的环流所消耗的系统容量百分率，不仅符合该指标的物理意义，同时该指标也能合理反映并联电源系统的并联性能，为评测并联电源系统性能提供了标准。图1为本发明实施例中的系统结构示意图；图2为本发明实施例中的不均流度测量装置结构示意图;图3为本发明实施例中的处理流程图；图4为本发明实施例中并联电源系统的结构示意图。具体实施方式_'lr出电流流和该并联电源系统实际输出的负栽总电流，并得到各单机的不均流度，然后将各单机的不均流度进行平均荻得所述并联电源系统的不均流度。对各单机的不均流度进行平均是根据各单机额定容量占并联电源系统额定总容量的权重计算加权平均值。参阅图l，本实施例中的并联电源系统包括多个UPS电源110和不均流度测量装置120。各UPS电源110电源并联连接，用于向负载提供电源；不均流度测量装置120用于采样UPS电源系统中的各输出电流，获得该系统中各UPS电源的实际输出电流和该系统实际输出的负载总电流，并根据各单机的实际输出电流和所述负载总电流获得各单机的不均流度，以及将各单机的不均流度进行平均获得所述并联电源系统的不均流度并输出该不均流度。参阅图2,不均流度测量装置120包括采样单元1201、处理单元1202和输出单元1203。采样单元1201用于采样并联电源系统中的各输出电流，以及输出所述电流的采样值；处理单元1202用于接收各电流的采样值，根据采电流，并根据各单机的实际输出电流和该系统实际输出的负载总电流获得各单机的不均流度，以及将各单机的不均流度进行平均获得所述并联电源系统的不均流度；输出单元1203用于输出所述并联电源系统的不均流度。根据实际应用，该并联电源系统中的各单机可以是相同容量等级，也可以是不同容量等级；并联电源系统的并联模式可以为冗余方式，也可以为扩容方式。以下通过不同容量等级的单机进行并联的电源系统进行说明。参阅图3所示，获得并联电源系统的不均流度的处理过程如下步骤301、采样并联电源系统中的各输出电流，获得该系统中各单机的实际输出电流和该并联电源系统实际输出的负载总电流。对并联电源系统中的各输出电流进行采样时，可以分别采样各单机的实际输出电流，得到各单机的实际输出电流，然后将各单机的实际输出电流的代数和作为并联电源系统实际输出的负载总电流；或者，对并联电源系统中的各输出电流进行采样时，分别采样单机的实际输出电流和该并联电源系统实际输出的负栽总电流。步骤302、根据所述负载总电流、并联电源系统的额定容量和单机的额定容量分别获得各单机应承担的负载电流。步骤303、计算单机的实际输出电流和该单机应承担的负载电流之间的差值，并将该差值的有效值与该单机额定输出电流有效值的比值作为该单机的不均流度。步骤304、根据各单机额定容量占该并联电源系统的额定总容量的权重将各单机的不均流度进行平均获得并联电源系统的不均流度。步骤305、输出并联电源系统的不均流度。以下进一步对上述处理过程进行说明。参阅图4所示的并联电源系统，对并联电源系统进行采样后，获得各单机的实际输出电流7,和该并联电源系统实际输出的负载总电流7。，然后根据(l)式《=xl00%(1)计算各单机的不均流度；(l)式中S,为单机的不均流度，A为单机实际输出电流，7。为系统实际输出的负载总电流，^为单才几额定输出电流，G为单机额定容量，Qw为系统额定总容量。获得各单机的不均流度后，根据(2)式"t尺'",(2)w计算得到并联电源系统的不均流度；(2)式中^为并联电源系统的不均流度，《'为第z'个单机额定容量占系统额定总容量的权重，《'可通过(3)式获得c.乙Ctoto,7論/(3)(3)^为单机额定输出电流，/,。,。,为系统额定总输出电流，^为单机额定容量，G。'w为系统额定总容量。上述处理中，才艮据各单机额定容量占并联电源系统的额定总容量的权重对各单机的不均流度进行平均获得并联电源系统的不均流度，该不均流度指标表现了并联电源系统自身环流所消耗的系统额定总容量百分率，真正反映了不均流度的物理意义。以下通过推导过程"^ii本实例方法获得的不均流度的物理意义。采用图4所示的UPS并联电源系统，为了方便说明，进一步作如下定义C'一一第/个单机的额定容量；/,r——第/个单机的额定输出电流；/,一一第z'个单机的实际输出电流；/妙——第/个单机的环流；《一一第z'个单^u额定容量与系统额定总容量的比值；a'—一第z'个单才几的不均流度；C自'一一并联电源系统额定总容量；/自;——并联电源系统额定总输出电流；乙一一并联电源系统负载总电流，^一一并联电源系统不均流度。假设系统中各电流同相，直接将矢量运算转化为标量运算。由并联电源系统的等效电路，有<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>联合式(4)、(5)、(6)、(7)和(8)，得:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>(10)根据IEC标准对不均流度的定义，并联电源系统中各单机的不均流度表示为:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>(11)乂根据获得并联电源系统不均流度的方法，得到不同容量等级UPS并联电源系统的不均流度如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>(12)从(12)式的推导可以看出，不同容量等级UPS并联电源系统不均流度^物理上表征了并联电源系统中各单机环流对系统额定总容量的消耗程度，这与并联电源系统不均流度指标的物理含义是一致的。另外，从(12)式也可以看出，并联电源系统不均流度是系统中各单机不均流度的加权和(权数为各单机额定容量与系统额定总容量的比值)，这在数学上表征了并联电源系统不均流度是系统中所有单机不均流度的加权平均。下面进一步说明并联电源系统不均流度的数学意义。假设并联电源系统中最大的单机不均流度为3鹏，权数为^鹏，最小的单机不均流度为3油，权数为尺油。则<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>因为台则因为A-3鹏<0，所以同样道理，可以得到3=lX*^+lx*&=3幽+lx一D〉^所以得到3^<^<3鹏。从上述分析可以看出，本实施例中获得的并联电源系统的不均流度体现了不均流度的数学意义。采用本实施例的方法进行了实际测量，获得的测量结果如下在三相208V输出系统30KVA、15KVA和5KVA的不同容量等级三单机并联电源系统样机的实验中，具体的不均流度数据如下列各表所示。表1为并联电源系统空载环流数据；表2为并联电源系统阻性满载时的测试数据；表3为并联电源系统整流性满载时的测试数据。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>5KVA(10KVA)3.15%1.89%表3<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>从上述测试结果可以看出，采用本实施例中的方法获得的并联电源系统的不均流度较好地反映了并联电源系统不均流度的物理含义，具有更好的指导和实际参考的意义；同时该方法应用于相同容量等级UPS并联电源系统不均流度的测量时，可以直接将计算各单机不均流度的(1)式转化为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>根据上式获得并联电源系统中各单机的不均流度后，通过计算各单机不均流度的算术平均获得相同容量等级的单机组成的并联电源系统的不均流度。本实施例以UPS并联电源系统为例对本发明进行了说明，但本发明不仅局限于此，同样适用于直流输出并联电源系统、变频器等并联电源系统，其方法类同，不再赘述。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。权利要求1、一种获得并联电源系统不均流度的方法，其特征在于，包括如下步骤在并联电源系统中采样电流，获得该系统中各单机的实际输出电流和该并联电源系统实际输出的负载总电流；根据各单机的实际输出电流和所述负载总电流获得各单机的不均流度；将各单机的不均流度进行平均获得所述并联电源系统的不均流度并输出该不均流度。2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，分别采样各单机的实际输出电流，并根据各单机的实际输出电流获得并联电源系统实际输出的负载总电流。3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，分别采样单机的实际输出电流和所述并联电源系统实际输出的负载总电流。4、如权利要求l、2或3所述的方法，其特征在于，确定各单机的不均流度包括步骤根据所述负栽总电流、并联电源系统的额定总容量和单机的额定容量分别获得各单机应承担的负载电流；计算单机的实际输出电流和该单机应承担的负载电流之间的差值，并将该差值的有效值与该单机额定输出电流有效值的比值作为该单机的不均流度。5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，对各单机的不均流度进行算术平均。6、如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据各单机额定容量占所述并联电源系统的额定总容量的权重对各单机的不均流度进行加权平均。7、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述并联电源系统的并联模式为冗余方式或者为扩容方式。8、一种不均流度测量装置，其特征在于，包括采样单元，用于采样并联电源系统中的各输出电流，以及输出所述电流的采样值；处理单元，用于接收所述并联电源系统中的各输出电流的采样值，获得该系统中各单机的实际输出电流和该系统实际输出的负载总电流，并根据各单机以及将各单机的不均流度进行平均获得所述并联电源系统的不均流度；输出单元，用于输出所述并联电源系统的不均流度。9、如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述采样单元分别采样各单;f几的实际输出电流；所述处理单元接收所述并联电源系统中的各单机的实际输出电流的采样值，并根据各单机的实际输出电流获得并联电源系统实际输出的负载总电流。10、如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述采样单元分别采样单机的实际输出电流和所述并联电源系统实际输出的负载总电流。11、如权利要求8至IO任一项所述的装置，其特征在于，所述处理单元对各单机的不均流度进行算术平均。12、如权利要求8至IO任一项所述的装置，其特征在于，所述处理单元根据各单机额定容量占所述并联电源系统的额定总容量的权重对各单机的不均流度进行加权平均。13、一种并联电源系统，其特征在于，包括多个UPS电源，该UPS电源并联连接，用于向负载提供电源；不均流度测量装置，用于采样UPS电源系统中的电流，获得该系统中各UPS电源的实际输出电流和该系统实际输出的负载总电流，并才艮据各单机的实际输出电流和所述负载总电流获得各单机的不均流度，以及将各单机的不均流度进行平均获得所述并联电源系统的不均流度并输出该不均流度。14、如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述不均流度测量装置包括采样单元，用于采样所述并联电源系统中的各输出电流，以及输出所述电流的采样值；处理单元，用于接收所述并联电源系统中的各输出电流的采样值，获得该系统中各单机的实际输出电流和该系统实际输出的负栽总电流，并根据各单机的实际输出电流和该系统实际输出的负载总电流获得各单机的不均流度，以及将各单机的不均流度进行平均获得所述并联电源系统的不均流度；输出单元，用于输出所述并联电源系统的不均流度。全文摘要本发明公开了一种获得并联电源系统不均流度的方法，该方法包括在并联电源系统中采样电流，获得该系统中各单机的实际输出电流和该并联电源系统实际输出的负载总电流；根据各单机的实际输出电流和所述负载总电流获得各单机的不均流度；将各单机的不均流度进行平均获得所述并联电源系统的不均流度并输出该不均流度。采用该方法获得的并联电源系统的不均流度更好地反映了不均流度的物理意义，为评测并联电源系统性能提供了评测标准。本发明同时公开了一种并联电源系统。文档编号H02J4/00GK101154816SQ200610152349公开日2008年4月2日申请日期2006年9月26日优先权日2006年9月26日发明者叶万富,张晓飞申请人:力博特公司