一种ac/dc装置、配电系统及其控制方法_2

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DC模块的示意图;
[0030]图4为根据本发明优选实施例的配电系统的控制方法的具体流程图。
【具体实施方式】
[0031]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。
[0032]本发明提供了一种AC/DC装置,其应用在配电系统中。本发明还相应提供了一种使用该AC/DC装置的配电系统。下面结合图2对本发明的AC/DC装置及使用该AC/DC装置配电系统进行详细说明。如图2所示,该配电系统包括交流电源10,以及由交流电源10供电的多个负载,如图2中第一负载20-1至第m+n负载20_m+n。其中,交流电源10可以为柴油发电机组或者汽油发电机组,或其他有输出功率限制的交流电源。该配电系统还包括至少一个蓄电池组。本发明的AC/DC装置包括监控模块(图中未示出)以及至少一个AC/DC模块。该至少一个AC/DC模块与AC/DC装置的多个负载中至少一个负载以及至少一个蓄电池组对应配置。
[0033]例如,该配电系统中为多个负载中至少一个负载对应配置有AC/DC模块和蓄电池组,如图2中为m个负载配置了 AC/DC模块和蓄电池组,这些负载被称为第二负载群,包括第一负载20-1、第二负载20-2、......、第m负载20_m。相应地,剩下的负载被称为第一负载群,包括第m+Ι负载20-m+l、第m+2负载20-m+2、......、第m+n负载20-m+n。在本发明中,
第二负载群中每个负载对应配置了 AC/DC模块和蓄电池组。如为第一负载20-1配置的第一 AC/DC模块30-1和第一蓄电池组40-1,为第二负载20_2配置的第二 AC/DC模块30_2和第二蓄电池组40-2,……,为第m蓄电池组40-m配置的第m AC/DC模块30_m和第m蓄电池组40-m。其中,AC/DC模块用于将交流电源10输出的交流电转换为直流电。系统在运行时,可以控制第二负载群中的负载由对应配置的AC/DC模块供电,或者由对应配置的蓄电池组供电,或者由AC/DC模块和蓄电池组联合供电。第二负载群中的负载可以包括不间断电源和用电设备。
[0034]本发明中监控模块与各个AC/DC模块相连,检测交流电源10的总输出电流,并根据该交流电源10的总输出电流发送指令控制前述至少一个AC/DC模块的输入功率,使交流电源10的总输出功率不高于预设功率。该预设功率为略低于交流电源额定功率的一个数值。如图2中所示的AC/DC模块,这些模块具有AC/DC变换功能,可以根据监控模块的指令控制输入功率,从而达到控制交流电源10的总输出功率的效果。各个AC/DC模块的输入端连接至交流电源10例如柴油发电机的交流输出端,监控模块通过检测交流电源10的总输出电流如图2中A点处的电流,以此为依据确定是否发送指令启动第二负载群中的AC/DC模块,并在启动AC/DC模块后实时检测交流电源的总输出电流,并以此为依据实现对各个AC/DC模块输入功率的控制,例如通过调整各个AC/DC模块的输入电流,来控制图2中B点处的电流,由于C点处的电流不变,就可以实现对整个交流电源10总输出功率的控制。
[0035]具体地,监控模块连接至交流电源10的交流输出端,用于在系统启动时检测交流电源10的总输出电流,在小于设定值时发送指令启动各个AC/DC模块。在本发明的优选实施例中,可以同时启动各个AC/DC模块,也可以逐个启动各个AC/DC模块。因此,如果在系统启动时交流电源10的总输出电流较大,即不低于设定值时,第二负载群中的各个AC/DC模块不启动,第二负载群中的负载可以由相连的蓄电池组供电,进而可以控制交流电源10的总输出电流不至于超过预设功率。如果在系统启动时交流电源10的总输出电流较小,即大于设定值时,交流电源10有能力通过各个AC/DC模块向第二负载群中的负载供电,因此可以启动各个AC/DC模块。此时,各个AC/DC模块可以联合蓄电池组一起为负载供电。
[0036]监控模块在发送指令启动各个AC/DC模块后,可以控制各个AC/DC模块增大其输入功率,使交流电源10的总输出电流逐步增大,以避免交流电源10的总输出功率突增而超过预设功率。同时不断检测交流电源10的总输出电流是否小于设定值,是则发送指令给各个AC/DC模块逐步增大其输入功率,使交流电源10的总输出电流增大,否则发送指令给各个AC/DC模块逐步减小其输入功率,使交流电源10的总输出电流减小。也就是说,该控制过程必须符合交流电源10的总输出功率不高于设定值的要求。优选地,该控制过程还需符合另一个控制条件,即各个AC/DC模块的输入功率增大后,除了满足连接的负载的要求,还必须符合与之连接的蓄电池组的充电电流倍率要求,即不能大于蓄电池组的预设充电电流倍率。在本发明的一个优选实施例中,监控模块可以通过随机减小各个AC/DC模块中一个或多个AC/DC模块的输入功率,进而减小交流电源10的总输出电流。在本发明的另一个优选实施例中,监控模块也可以通过平均减小每个AC/DC模块的输入功率,进而减小交流电源10的总输出电流。
[0037]在本发明的优选实施例中,各个AC/DC模块启动后,可以联合蓄电池组一起为负载供电。此时,可以根据实际情况控制蓄电池组的充放电状态。本发明的监控模块在调整各个AC/DC模块的输入功率时,可以保持均衡的原则。监控模块可以收集各个AC/DC模块的输出电流状态,以及与之相连的负载的输入电流状态,在控制各个AC/DC模块的输入功率时,优先保证AC/DC模块的输出电流大于等于负载的输入电流,保证电池不过度放电。也就是说,如果交流电源10的预设功率能够满足所有负载的需求时,通过平衡各个AC/DC模块的输入功率,尽量不启动蓄电池组供电。并且,如果交流电源10的预设功率不仅能够满足所有负载的需求,还有多余的功率时,AC/DC模块可以为与之连接的蓄电池组进行充电。如果交流电源10的预设功率不能满足所有负载的需求时,监控模块控制AC/DC模块启动连接的蓄电池组联合供电。
[0038]如果系统内启动了蓄电池组与AC/DC模块联合供电,本发明的监控模块还可以根据各个蓄电池组的剩余电量来确认如何调整该蓄电池组连接的AC/DC模块的输入功率。在各个AC/DC模块启动后,检测各个蓄电池组的剩余电量,并从低到高依次排序,选择剩余电量最低的一个或多个蓄电池组,增大与该一个或多个蓄电池组相连的AC/DC模块的输入功率。例如,可以选择剩余电量最低的一个蓄电池组,如通过第一 AC/DC模块30-1检测到第一蓄电池组40-1的剩余电量最低,监控模块可控制第一 AC/DC模块30-1的输入电流增加,以保证第一负载20-1的安全可靠运行。又例如,可以选择剩余电量最低的两个蓄电池组,增到这两个蓄电池组相连的AC/DC模块的输入功率。本发明通过集中监控模块的调度,合理地分配了各AC/DC模块的输入功率,保证了整个配电系统中的蓄电池发挥最大化的利用率,实现对交流电源10如柴油发电机的高效利用,同时保证了可靠供电。
[0039]在本发明中,监控模块在发送指令启动AC/DC模块后,还可以根据这些AC/DC模块中每个AC/DC模块连接的负载的优先级分配输入功率。也就是说,系统还可以设置各直流负载的重要性,可
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