一种UPS并机分段电源节能配置系统及方法与流程

本发明涉及电源配置领域，尤其是涉及一种ups并机分段电源节能配置系统及方法。

背景技术：

1、ups（uninterruptible power system）即不间断电源，是一种电源设备，它可以在市电断电或电压波动时，通过电池或其他储能装置继续为负载设备供电，确保设备正常运行。ups通常由整流器、电池、逆变器等部分组成。在工厂中为了保证机器能够不停工生产，所以需要ups来对工厂中的机器进行供电。

2、现有技术可参考申请公开号为cn113113898a的中国发明专利，其公开了一种ups保护方法及ups，包括：实时获取ups中逆变器输出电压的瞬时值；若ups中逆变器输出电压的瞬时值大于第一预设电压值，且持续第一预设时间，则关闭ups中逆变器的输出。

3、上述中的现有技术方案存在以下缺陷：工厂中的机器用电量并非恒定的，机器可能出现部分不需要工作的情况，此时ups的输出电压不变，用电效率就会降低，会导致电能出现浪费的情况。

技术实现思路

1、为了减少ups产生的电能浪费，本技术提供一种ups并机分段电源节能配置系统及方法。

2、一方面，本技术提供的一种ups并机分段电源节能配置系统采用如下的技术方案：

3、一种ups并机分段电源节能配置系统，包括多个用电负载、多个不间断电源和控制系统，不间断电源相互并联，所述控制系统包括负载检测模块、电源对应模块和电源控制模块；

4、所述负载检测模块检测当前所有用电负载的总负载值并传输给电源对应模块；

5、所述电源对应模块预设有多个电压范围值，根据接收的总负载值选择对应的电压范围值并传输给电源控制模块；

6、所述电源控制模块接收到电压范围值后根据电压范围值控制部分不间断电源关断直至输出电压在电压范围值内。

7、通过采用上述方案，当部分用电负载停止工作时，控制系统会自动控制对应的不间断电源停止工作，让工作的不间断电源所能够提供的电能刚好满足正在工作中的用电负载，有效减少了不间断电源的电能浪费。

8、优选的，所述控制系统还包括数据存储模块，数据存储模块存储有负载对应表和电压对应表，负载对应表包括多个负载范围值和多个电压范围值，负载范围值和电压范围值一一对应，每个不间断电源均设有编号，电压对应表包括多个电压范围值和编号，每个电压范围值均对应若干编号；

9、所述电源对应模块根据负载对应表查找接收的总负载值对应的电压范围值；

10、所述电源控制模块根据接收的电压范围值在电压对应表内选出若干编号，控制对应编号的不间断电源启动。

11、通过采用上述方案，用户根据经验预设好负载对应表和电压对应表可以提高系统判断的准确性，其中负载对应表用于让控制系统通过目前启动的用电负载的总负载值判断合适的电压范围值，电压对应表通过电压范围值来判断需要启动的不间断电源。

12、优选的，不间断电源均包括逆变器和整流器，同一不间断电源的逆变器和整流器相互串联，所有的逆变器相互并联，所有的整流器相互并联。

13、通过采用上述方案，在控制不间断电源启闭时，主要控制逆变器和整流器启闭。

14、优选的，所述负载检测模块预设有每个用电负载的负载值，负载检测模块检测每个用电负载的启动情况，计算启动的用电负载的负载值之和获得总负载值；

15、所述控制系统还包括电压计算模块，所述电压计算模块接收外界输入的误差值和负载工作组合列表，电压计算模块调用负载检测模块预设的每个用电负载的负载值，根据每个用电负载的负载值计算对应的最优电源电压值，将每个最优电源电压值和误差值结合获得单独负载的电压范围值，根据负载工作组合列表将单独负载的电压范围值组合获得多个负载的电压范围值，电压计算模块将单独负载的电压范围值和多个负载的电压范围值传输给电源对应模块。

16、通过采用上述方案，负载工作组合列表为工厂内设备工作的计划表，控制系统单独计算每个用电负载的负载值，同时计算每个用电负载对应的最优电源电压值，将每个最优电源电压值和误差值结合获得电压范围值是因为电源电压值受到各种影响会导致最终结果有误差，所以使用电压范围值来作为每个用电负载合适的电压。

17、优选的，所述控制系统还包括故障检测模块、故障报警模块和故障处理模块；

18、所述故障检测模块预设有最低预设值，故障检测模块监测每个不间断电源的电流值或/和电压值，当一个不间断电源的电流值或/和电压值低于最低预设值时，故障检测模块向故障报警模块传输该不间断电源的编号；

19、所述故障报警模块接收到编号后输出带有编号的报警信号给故障处理模块；

20、所述故障处理模块接收到报警信号后根据编号查询对应的电压范围值，查询电压范围值相同的编号，启动该编号对应的不间断电源。

21、通过采用上述方案，控制系统对每个不间断电源状态进行监测，当一个不间断电源突然电压和/或电流处于非常低的状态时，控制系统会在发出警报的同时立即启动与该不间断电源相同电压范围值的不间断电源。

22、优选的，所述负载检测模块包括状态监测单元、负载检测单元和负载计算单元；

23、所述状态监测单元检测负载是否启动，将启动的用电负载的负载信息传输给负载检测单元，负载信息包括负载的额定负载值；

24、所述负载检测单元预设有误差值，负载检测单元根据接收的负载信息确定待检测的负载，并检测每个待检测的负载的当前负载值，将当前负载值与该负载的额定负载值做差，若当前负载值与该负载的额定负载值的差值小于误差值，则将当前负载值传输给负载计算单元，若差值大于误差值，则输出低频信号；

25、所述负载计算单元将接收的当前负载值相加获得总负载值并传输给电源对应模块。

26、通过采用上述方案，在检测总负载值时，控制系统会先检测单独用电负载的负载值，控制系统会判断当前用电负载的负载值的是否超出误差范围，从而判断负载是否在低频工作。

27、优选的，所述控制系统还包括负载调整模块；

28、所述负载调整模块接收负载检测单元输出的低频信号，负载调整模块接收到低频信号后调用对应负载的负载值，根据调用的负载值调整负载检测模块的总负载值。

29、通过采用上述方案，当有用电负载处于低频工作时，控制系统会自动修正总负载值，避免因用电负载低频工作影响控制系统计算精确度。

30、优选的，所述控制系统还包括温度监控模块、高温判断模块和高温处理模块；

31、所述温度监控模块检测每个不间断电源的表面温度，将温度值和不间断电源的编号匹配并传输给高温判断模块；

32、所述高温判断模块预设有高温预设值，高温判断模块将接收的温度值与高温预设值比较，若温度值高于高温预设值，则将匹配的不间断电源的编号和温度值传输给高温处理模块；

33、所述高温处理模块预设有温度功率曲线，高温处理模块接收到温度值和编号后，根据温度值和温度功率曲线获取应降功率值，根据应降功率值控制该编号的不间断电源降低功率，并启动一个空闲的不间断电源，根据应降功率值调整新启动的不间断电源的功率以补足其他不间断电源降低的功率。

34、通过采用上述方案，控制系统通过监测每个不间断电源的表面温度来判断是否有不间断电源过热，若出现过热的不间断电源，控制系统会自动调整过热的不间断电源的功率，同时以低频启动另一个不间断电源，保持整体输出电流电压不变，又能够通过降低过热的不间断电源的功率来进行降温，防止不间断电源在高温环境下长期工作。

35、另一方面，本技术提供的一种ups并机分段电源节能配置方法采用如下的技术方案：

36、一种ups并机分段电源节能配置方法，包括以下步骤：

37、多个不间断电源相互并联，不间断电源均为用电负载供电；

38、获取所有每个不间断电源对应的电压范围；

39、监测用电负载的总负载值；

40、根据总负载值计算需求的电压范围；

41、计算等于需求的电压范围的不间断电源的电压范围之和；

42、控制计算结果启动不间断电源。

43、通过采用上述方案，当部分用电负载停止工作时，自动控制对应的不间断电源停止工作，让工作的不间断电源所能够提供的电能刚好满足正在工作中的用电负载，有效减少了不间断电源的电能浪费。

44、优选的，还包括以下步骤：

45、预设最低预设值、高温预设值和温度功率曲线；

46、监测每个不间断电源的电流值或/和电压值；

47、判断监测的电流值或/和电压值是否低于最低预设值；

48、若低于最低预设值，则发出带有不间断电压的编号的报警信号，并启动与该不间断电源的电压范围相同且处于空闲状态的不间断电源；

49、监测每个不间断电源附近的表面温度；

50、判断每个不间断电源的表面温度是否高于高温预设值；

51、若任一不间断电源的表面温度高于高温预设值，则根据该表面温度和温度功率曲线计算应降功率值，按照应降功率值降低该不间断电源的功率，同时启动一个空闲的不间断电源，并将其功率按照应降功率值调整。

52、通过采用上述方案，当一个不间断电源突然电压和/或电流处于非常低的状态时，发出警报提醒工作人员查看，并立即启动与该不间断电源相同电压范围值的不间断电源。若出现过热的不间断电源，自动降低过热的不间断电源的功率，同时以低频启动另一个不间断电源，能够通过降低过热的不间断电源的功率来进行降温。同时在这两种情况下能保持整体输出电流电压不变。

53、综上所述，本发明具有以下有益效果：

54、1. 当部分用电负载停止工作时，自动控制对应的不间断电源停止工作，让工作的不间断电源所能够提供的电能刚好满足正在工作中的用电负载，有效减少了不间断电源的电能浪费。

55、2. 当一个不间断电源突然电压和/或电流处于非常低的状态时，发出警报提醒工作人员查看，并立即启动与该不间断电源相同电压范围值的不间断电源。若出现过热的不间断电源，自动降低过热的不间断电源的功率，同时以低频启动另一个不间断电源，能够通过降低过热的不间断电源的功率来进行降温。同时在这两种情况下能保持整体输出电流电压不变。