一種柔性配電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及供電技術(shù)，更具體地說(shuō)，涉及一種柔性配電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)如機(jī)房配電系統(tǒng)為了保證系統(tǒng)的可靠性，一般有多路輸入電源。發(fā)電機(jī)如柴油發(fā)電機(jī)一般是必備的選擇，但是柴油發(fā)電機(jī)的體積大，投入高。在配置柴油發(fā)電機(jī)時(shí)，除了考慮柴油發(fā)電機(jī)與負(fù)載的功率因數(shù)的配合，還需要考慮到所有負(fù)載均為工作狀態(tài)的最大可能負(fù)載，而大部分時(shí)候各負(fù)載都不是工作在最大功率狀態(tài)，實(shí)際上造成了柴油發(fā)電機(jī)的配置遠(yuǎn)大于輸出平均功率的需求，造成場(chǎng)地、資金的浪費(fèi)。
[0003]如圖1所示，為目前機(jī)房配電系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)組與負(fù)載的連接圖。其中，發(fā)電機(jī)組10可以為柴油發(fā)電機(jī)組，用于向與其輸出端連接的η個(gè)負(fù)載供電，如第一負(fù)載20-1、第二負(fù)載
20-2……至第η負(fù)載20-η。該η個(gè)負(fù)載可以為交流負(fù)載。在配置發(fā)電機(jī)組10的功率時(shí)，一方面按照典型的發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)應(yīng)將發(fā)電機(jī)組10的容量配置為負(fù)載額定總?cè)萘康囊欢ū稊?shù)，另一方面還需要考慮η個(gè)負(fù)載同時(shí)以最大功率工作的工況，以保證系統(tǒng)可靠安全的供電。但是大部分時(shí)候，系統(tǒng)并沒(méi)有以最大的功率工作，發(fā)電機(jī)組10 —直工作在非常輕的負(fù)荷下，造成了資源浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有配電系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組容量配置較大造成資源浪費(fèi)的缺陷，提供一種柔性配電系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種柔性配電系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)組以及由所述發(fā)電機(jī)組供電的多個(gè)負(fù)載；所述多個(gè)負(fù)載包括第一負(fù)載群和第二負(fù)載群，所述柔性配電系統(tǒng)還包括為所述第二負(fù)載群中每個(gè)負(fù)載對(duì)應(yīng)配置的AC/DC模塊和儲(chǔ)能模塊，所述AC/DC模塊用于將所述發(fā)電機(jī)組輸出的交流電轉(zhuǎn)換為直流電；
[0006]所述柔性配電系統(tǒng)還包括控制模塊，用于在判斷所述發(fā)電機(jī)組的總輸出功率達(dá)到預(yù)設(shè)功率時(shí)，控制所述第二負(fù)載群中AC/DC模塊與所述儲(chǔ)能模塊聯(lián)合為對(duì)應(yīng)的負(fù)載供電，以控制所述發(fā)電機(jī)組的總輸出功率不高于額定功率；并在判斷所述發(fā)電機(jī)組的總輸出功率低于所述預(yù)設(shè)功率時(shí)，增大所述第二負(fù)載群的輸入功率，控制所述AC/DC模塊在向?qū)?yīng)的負(fù)載供電的同時(shí)為所述儲(chǔ)能模塊儲(chǔ)存能量。
[0007]在根據(jù)本發(fā)明所述的柔性配電系統(tǒng)中，所述控制模塊通過(guò)檢測(cè)所述發(fā)電機(jī)組的總輸出電流對(duì)所述發(fā)電機(jī)組的輸出功率進(jìn)行判斷，在所述總輸出電流達(dá)到預(yù)設(shè)電流時(shí)判斷所述發(fā)電機(jī)組的輸出功率達(dá)到預(yù)設(shè)功率，在所述總輸出電流小于所述預(yù)設(shè)電流時(shí)判斷所述發(fā)電機(jī)組的輸出功率低于預(yù)設(shè)功率。
[0008]在根據(jù)本發(fā)明所述的柔性配電系統(tǒng)中，所述儲(chǔ)能模塊為蓄電池。
[0009]在根據(jù)本發(fā)明所述的柔性配電系統(tǒng)中，所述第二負(fù)載群中負(fù)載為不間斷電源及與之連接的剛性用電設(shè)備。
[0010]在根據(jù)本發(fā)明所述的柔性配電系統(tǒng)中，所述不間斷電源具有主路輸入端、旁路輸入端和直流輸入端。
[0011]在根據(jù)本發(fā)明所述的柔性配電系統(tǒng)中，所述不間斷電源的旁路輸入端通過(guò)第一開(kāi)關(guān)與所述發(fā)電機(jī)組的輸出端耦合。
[0012]在根據(jù)本發(fā)明所述的柔性配電系統(tǒng)中，所述柔性配電系統(tǒng)還包括市電網(wǎng)絡(luò)，所述不間斷電源的主路輸入端通過(guò)第二開(kāi)關(guān)與所述市電網(wǎng)絡(luò)的輸出端耦合。
[0013]在根據(jù)本發(fā)明所述的柔性配電系統(tǒng)中，所述主路輸入端為三相、雙相或單相系統(tǒng)；所述旁路輸入端為三相、雙相或單相系統(tǒng)。
[0014]在根據(jù)本發(fā)明所述的柔性配電系統(tǒng)中，所述蓄電池與對(duì)應(yīng)的AC/DC模塊耦合進(jìn)行充放電；或者所述蓄電池與對(duì)應(yīng)的AC/DC模塊的輸出母線耦合進(jìn)行充放電。
[0015]在根據(jù)本發(fā)明所述的柔性配電系統(tǒng)中，所述蓄電池與所述AC/DC模塊耦合進(jìn)行充放電，且所述蓄電池與所述不間斷電源耦合進(jìn)行充放電。
[0016]在根據(jù)本發(fā)明所述的柔性配電系統(tǒng)中，所述發(fā)電機(jī)組為柴油發(fā)電機(jī)組或者汽油發(fā)電機(jī)組。
[0017]實(shí)施本發(fā)明的柔性配電系統(tǒng)，具有以下有益效果:本發(fā)明通過(guò)為第二負(fù)載群配置AC/DC模塊和儲(chǔ)能模塊將負(fù)載轉(zhuǎn)換為柔性負(fù)載，通過(guò)調(diào)節(jié)柔性負(fù)載的輸入功率大小來(lái)控制發(fā)電機(jī)組的總輸出功率平衡，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組的低容量配置，提高了發(fā)電機(jī)組的利用率。
【附圖說(shuō)明】
[0018]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中:
[0019]圖1為目前機(jī)房配電系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)組與負(fù)載的連接圖；
[0020]圖2為根據(jù)本發(fā)明的柔性配電系統(tǒng)的第一實(shí)施例的模塊框圖；
[0021]圖3為根據(jù)本發(fā)明的柔性配電系統(tǒng)的第二實(shí)施例的模塊框圖；
[0022]圖4為根據(jù)本發(fā)明的柔性配電系統(tǒng)的第三實(shí)施例的模塊框圖；
[0023]圖5為根據(jù)本發(fā)明的柔性配電系統(tǒng)的第四實(shí)施例的模塊框圖；
[0024]圖6為根據(jù)本發(fā)明的柔性配電系統(tǒng)的第五實(shí)施例的模塊框圖；
[0025]圖7為根據(jù)本發(fā)明的柔性配電系統(tǒng)的第六實(shí)施例的模塊框圖；
[0026]圖8為根據(jù)本發(fā)明的柔性配電系統(tǒng)的第七實(shí)施例的模塊框圖；
[0027]圖9為根據(jù)本發(fā)明的柔性配電系統(tǒng)的第八實(shí)施例的模塊框圖；
[0028]圖10為根據(jù)本發(fā)明的柔性配電系統(tǒng)的第九實(shí)施例的模塊框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0030]請(qǐng)參閱圖2，為根據(jù)本發(fā)明的柔性配電系統(tǒng)的第一實(shí)施例的模塊框圖。如圖2所示，該柔性配電系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)組10，以及由發(fā)電機(jī)組10供電的多個(gè)負(fù)載，如圖2中第一負(fù)載20-1至第m+n負(fù)載20_m+n。其中，發(fā)電機(jī)組10可以為柴油發(fā)電機(jī)組或者汽油發(fā)電機(jī)組。本發(fā)明將該多個(gè)負(fù)載分為第一負(fù)載群和第二負(fù)載群，如圖2中第一負(fù)載群的負(fù)載數(shù)量為η個(gè),包括第m+1負(fù)載20-m+l、第m+2負(fù)載20_m+2、......、第m+n負(fù)載20-m+n ;第二負(fù)載群的負(fù)載數(shù)量為m個(gè)，包括第一負(fù)載20-1、第二負(fù)載20-2、……、第m負(fù)載20_m。
[0031]本發(fā)明的柔性配電系統(tǒng)還包括為第二負(fù)載群中每個(gè)負(fù)載對(duì)應(yīng)配置的AC/DC模塊和儲(chǔ)能模塊。如為第一負(fù)載20-1配置的第一 AC/DC模塊30-1和第一儲(chǔ)能模塊40_1，為第二負(fù)載20-2配置的第二 AC/DC模塊30-2和第二儲(chǔ)能模塊40_2，……，為第m儲(chǔ)能模塊40_m配置的第m AC/DC模塊30-m和第m儲(chǔ)能模塊40_m。其中，AC/DC模塊用于將發(fā)電機(jī)組10輸出的交流電轉(zhuǎn)換為直流電。這些AC/DC模塊在發(fā)電機(jī)組10啟動(dòng)后，根據(jù)預(yù)設(shè)條件啟動(dòng)。
[0032]本發(fā)明的柔性配電系統(tǒng)還包括控制模塊(圖中未示出)，用于在系統(tǒng)運(yùn)行期間，檢測(cè)發(fā)電機(jī)組的總輸出功率，在判斷發(fā)電機(jī)組10的總輸出功率達(dá)到預(yù)設(shè)功率時(shí)，控制第二負(fù)載群中AC/DC模塊與儲(chǔ)能模塊聯(lián)合為對(duì)應(yīng)的負(fù)載供電，以控制發(fā)電機(jī)組的總輸出功率不高于額定功率。該控制模塊還在判斷發(fā)電機(jī)組10的總輸出功率低于預(yù)設(shè)功率時(shí)，增大第二負(fù)載群的輸入功率，控制AC/DC模塊在向?qū)?yīng)的負(fù)載供電的同時(shí)為儲(chǔ)能模塊儲(chǔ)存能量?？刂颇K在增大第二負(fù)載群的輸入功率的同時(shí)，也應(yīng)該同時(shí)保障發(fā)電機(jī)組10的總輸出功率不高于額定功率。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，前述預(yù)設(shè)功率可以設(shè)置為發(fā)電機(jī)組10的額定功率的 70% -100%。
[0033]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，控制模塊可以通過(guò)檢測(cè)發(fā)電機(jī)組10的總輸出電流對(duì)發(fā)電機(jī)組10的輸出功率進(jìn)行判斷。如圖2中設(shè)發(fā)電機(jī)組10的輸出端即A點(diǎn)的總輸出電流為I_A，第一負(fù)載群的總輸入電流即C點(diǎn)電流為I_C，第二負(fù)載群的總輸入電流即B點(diǎn)電流為I_B，可得電流公式如下:I_A = I_B+I_C。當(dāng)?shù)谝回?fù)載群中有更多的負(fù)載投入使用或者負(fù)載需求功率增大時(shí)，第一負(fù)載群的總輸入電流I_c增大,發(fā)電機(jī)組10的總輸出電流I_A也隨之增大?？刂颇K檢測(cè)到發(fā)電機(jī)組10的總輸出電流I_A達(dá)到預(yù)設(shè)電流時(shí)可以判斷發(fā)電機(jī)組10的輸出功率達(dá)到預(yù)設(shè)功率。此時(shí)，控制模塊可以發(fā)送信號(hào)給各個(gè)儲(chǔ)能模塊切換至放電狀態(tài)，如第一儲(chǔ)能模塊40-1至第m儲(chǔ)能模塊40-m分別向與之連接的負(fù)載供電。由于此時(shí)各個(gè)儲(chǔ)能模塊與AC/DC模塊聯(lián)合向各自的負(fù)載供電，控制模塊可以通過(guò)控制各個(gè)AC/DC模塊使第二負(fù)載群的總輸入電流I_B降低，達(dá)到降低發(fā)電機(jī)組10的總輸出電流I_A的目的，進(jìn)而使得發(fā)電機(jī)組10的總輸出功率不高于額定功率。
[0034]對(duì)應(yīng)地，控制模塊在檢測(cè)到總輸出電流I_A小于前述預(yù)設(shè)電流時(shí)判斷發(fā)電機(jī)組10的輸出功率低于預(yù)設(shè)功率?？刂颇K可以發(fā)送信號(hào)給各個(gè)儲(chǔ)能模塊切換至充電狀態(tài)，并通過(guò)控制各個(gè)AC/DC模塊使第二負(fù)載群的總輸入電流I_B增大，使得各個(gè)AC/DC模塊在向各自的負(fù)載供電的同時(shí)向儲(chǔ)能模塊充電。如第一 AC/DC模塊30-1在向第一負(fù)載20-1供電的同時(shí)向第一儲(chǔ)能模塊40-1充電?？刂颇K在增大第二負(fù)載群的總輸入電流I_B時(shí)，也應(yīng)該同時(shí)保障發(fā)電機(jī)組10的總輸出電流I_A不高于前述預(yù)設(shè)電流以使總輸出功率不高于額定功率。
[0035]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，在判斷發(fā)電機(jī)組10的總輸出功率達(dá)到預(yù)設(shè)功率時(shí)，可以根據(jù)需要控制第二負(fù)載群中一組或多組AC/DC模塊與儲(chǔ)能模塊聯(lián)合為對(duì)應(yīng)的負(fù)載供電。在判斷發(fā)電機(jī)組10的總輸出功率低于預(yù)設(shè)功率時(shí)，也可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)一組或多組AC/DC模塊在向?qū)?yīng)的負(fù)載供電的同時(shí)為儲(chǔ)能模塊儲(chǔ)存能量。
[0036]本發(fā)明通過(guò)上述方案提供了一種柔性的配電系統(tǒng)，將一部分普通負(fù)載變換為柔性負(fù)載。如本發(fā)明中第一負(fù)載群為普通剛性負(fù)載，即輸入功率不可調(diào)的負(fù)載；第二負(fù)載群通過(guò)配置AC/DC模塊和儲(chǔ)能模塊轉(zhuǎn)換為柔性負(fù)載。該柔性負(fù)載是指可以調(diào)節(jié)輸入電流大小的負(fù)載。當(dāng)負(fù)載功率不變或增大，而要求輸入