專利名稱：：一種并聯電源系統(tǒng)及獲得不均流度的方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及電源
技術領域：
，尤其涉及一種在并聯電源系統(tǒng)中獲得不均流度的方法及其裝置。儲餘采用不間斷電源(UPS，UninterruptablePowerSource)并聯技術可以提高UPS供電系統(tǒng)的可擴容性和冗余可靠性。經過近年來的研究和實踐，UPS的并聯技術取得了長足的發(fā)展和豐碩的應用成果。但是，目前的UPS并聯技術很多都局限于采用多個相同容量等級的單機進行并聯，基于不同容量等級單機進行并聯的系統(tǒng)處于起步階段。其中，用于衡量UPS并聯電源系統(tǒng)性能的一個重要指標就是并聯電源系統(tǒng)的不均流度?，F有技術中，獲得并聯電源系統(tǒng)的不均流度的方法為獲得組成該并聯電源系統(tǒng)的各單機的不均流度，然后將各單機的不均流度中的最大值作為并聯電源系統(tǒng)的不均流度。采用這種方法對相同容量等級的單機組成的并聯電源系統(tǒng)進行評測時，由于各單機容量占并聯電源系統(tǒng)額定容量的權重都相同，并聯電源系統(tǒng)的不均流度能客觀的反映該并聯電源系統(tǒng)的性能。當并聯電源系統(tǒng)中的各單機容量等級不同時，根據上述方式獲得并聯電源系統(tǒng)的不均流度，由于在性能相同的條件下小容量機型的不均流度要差于大容量機型的不均流度，取最大值作為系統(tǒng)的不均流度顯失合理性。例如采用兩機并聯的系統(tǒng)，其中一單機的容量為另一單機的3倍，對于這兩個單機，在任何情況下它們的環(huán)流總是方向相反，大小相同；而大容量單機的額定輸出電流則是小容量單機額定輸出電流的3倍，則小容量機型的不均流度為大容量機型不均流度的3倍，取各單機最大的不均流度作為并聯電源系統(tǒng)的不均流度，則根據該方式獲得的并聯電源系統(tǒng)的不均流度將可能不能滿足要求，為了降低并聯電源系統(tǒng)的不均流度需要使小容量機型達到與大容量機型相同的不均流度指標的要求，對于小容量機型而言非?？量糖也缓侠?。同時，并聯電源系統(tǒng)的不均流度的物理意義為并聯電源系統(tǒng)自身環(huán)流所消耗的系統(tǒng)容量百分率，采用現有技術的方法獲得的并聯系統(tǒng)的不均流度指標并沒有真正反映不均流度指標的物理意義。
發(fā)明內容本發(fā)明提供一種并聯電源系統(tǒng)及獲得不均流度的方法，用以提供并聯電源系統(tǒng)的不均流度，使得根據該不均流度對并聯電源系統(tǒng)進行客觀評測。本發(fā)明提供以下技術方案一種獲得并聯電源系統(tǒng)不均流度的方法，包括如下步驟在并聯電源系統(tǒng)中采樣各輸出電流，獲得該系統(tǒng)中各單機的實際輸出電流和該并聯電源系統(tǒng)實際輸出的負載總電流；根據各單機的實際輸出電流和所述負栽總電流獲得各單機的不均流度；將各單機的不均流度進行平均獲得所述并聯電源系統(tǒng)的不均流度并輸出該不均流度。較佳的，分別采樣各單機的實際輸出電流，并根據各單機的實際輸出電流獲得并聯電源系統(tǒng)實際輸出的負載總電流。或者，分別采樣單機的實際輸出電流和所述并聯電源系統(tǒng)實際輸出的負載總電流。較佳的，確定各單機的不均流度包括步驟根據所述負載總電流、并聯電源系統(tǒng)的額定總容量和單^U的額定容量分別獲得各單機應承擔的負栽電流；計算各單機的實際輸出電流和該單機應承擔的負栽電流之間的差值，并將較佳的，根據各單機額定容量占所述并聯電源系統(tǒng)的額定總容量的權重對各單機的不均流度進行加權平均?；蛘撸瑢Ω鲉螜C的不均流度進行算術平均。所述并聯電源系統(tǒng)的并聯模式為冗余方式或者為擴容方式。一種不均流度測量裝置，包括采樣單元，用于采樣并聯電源系統(tǒng)中的各輸出電流，以及輸出所述電流的采樣值；處理單元，用于接收所述并聯電源系統(tǒng)中的各電流的采樣值，獲得該系統(tǒng)中各單機的實際輸出電流和該系統(tǒng)實際輸出的負栽總電流，并根據各單機的實際輸出電流和該系統(tǒng)實際輸出的負栽總電流獲得各單機的不均流度，以及將各單機的不均流度進行平均獲得所述并聯電源系統(tǒng)的不均流度；輸出單元，用于輸出所述并聯電源系統(tǒng)的不均流度。較佳的，所述采樣單元分別采樣各單機的實際輸出電流；值，并根據各單機的實際輸出電流獲得并聯電源系統(tǒng)實際輸出的負載總電流b。或者，所述采樣單元分別采樣單機的實際輸出電流和所述并聯電源系統(tǒng)實際輸出的負載總電流。所述處理單元根據各單機額定容量占所述并聯電源系統(tǒng)的額定總容量的權重對各單機的不均流度進行加權平均?；蛘?，所述處理單元對各單機的不均流度進4于算術平均。一種并聯電源系統(tǒng)，包括多個UPS電源，該UPS電源并聯連接，用于向負載提供電源；不均流度測量裝置，用于采樣UPS電源系統(tǒng)中的各輸出電流，獲得該系統(tǒng)中各UPS電源的實際輸出電流和該系統(tǒng)實際輸出的負載總電流，并根據各單機的實際輸出電流和所述負載總電流獲得各單機的不均流度，以及將各單機的不均流度進行平均獲得所述并聯電源系統(tǒng)的不均流度并輸出該不均流度。較佳的，所述并聯電源系統(tǒng)中的不均流度測量裝置包括采樣單元，用于采樣所述并聯電源系統(tǒng)中的各輸出電流，以及輸出所述電流的采樣值。處理單元，用于接收所述并聯電源系統(tǒng)中的各電流的釆樣值，獲得該系統(tǒng)中各單機的實際輸出電流和該系統(tǒng)實際輸出的負載總電流，并根據各單機的實際輸出電流和該系統(tǒng)實際輸出的負載總電流獲得各單機的不均流度，以及將各單機的不均流度進行平均獲得所述并聯電源系統(tǒng)的不均流度；輸出單元，用于輸出所述并聯電源系統(tǒng)的不均流度。本發(fā)明有益效果如下采用本發(fā)明獲得的并聯電源系統(tǒng)的不均流度反映了并聯電源系統(tǒng)自身的環(huán)流所消耗的系統(tǒng)容量百分率，不僅符合該指標的物理意義，同時該指標也能合理反映并聯電源系統(tǒng)的并聯性能，為評測并聯電源系統(tǒng)性能提供了標準。圖1為本發(fā)明實施例中的系統(tǒng)結構示意圖；圖2為本發(fā)明實施例中的不均流度測量裝置結構示意圖;圖3為本發(fā)明實施例中的處理流程圖；圖4為本發(fā)明實施例中并聯電源系統(tǒng)的結構示意圖。具體實施方式_'lr出電流流和該并聯電源系統(tǒng)實際輸出的負栽總電流，并得到各單機的不均流度，然后將各單機的不均流度進行平均荻得所述并聯電源系統(tǒng)的不均流度。對各單機的不均流度進行平均是根據各單機額定容量占并聯電源系統(tǒng)額定總容量的權重計算加權平均值。參閱圖l，本實施例中的并聯電源系統(tǒng)包括多個UPS電源110和不均流度測量裝置120。各UPS電源110電源并聯連接，用于向負載提供電源；不均流度測量裝置120用于采樣UPS電源系統(tǒng)中的各輸出電流，獲得該系統(tǒng)中各UPS電源的實際輸出電流和該系統(tǒng)實際輸出的負載總電流，并根據各單機的實際輸出電流和所述負載總電流獲得各單機的不均流度，以及將各單機的不均流度進行平均獲得所述并聯電源系統(tǒng)的不均流度并輸出該不均流度。參閱圖2,不均流度測量裝置120包括采樣單元1201、處理單元1202和輸出單元1203。采樣單元1201用于采樣并聯電源系統(tǒng)中的各輸出電流，以及輸出所述電流的采樣值；處理單元1202用于接收各電流的采樣值，根據采電流，并根據各單機的實際輸出電流和該系統(tǒng)實際輸出的負載總電流獲得各單機的不均流度，以及將各單機的不均流度進行平均獲得所述并聯電源系統(tǒng)的不均流度；輸出單元1203用于輸出所述并聯電源系統(tǒng)的不均流度。根據實際應用，該并聯電源系統(tǒng)中的各單機可以是相同容量等級，也可以是不同容量等級；并聯電源系統(tǒng)的并聯模式可以為冗余方式，也可以為擴容方式。以下通過不同容量等級的單機進行并聯的電源系統(tǒng)進行說明。參閱圖3所示，獲得并聯電源系統(tǒng)的不均流度的處理過程如下步驟301、采樣并聯電源系統(tǒng)中的各輸出電流，獲得該系統(tǒng)中各單機的實際輸出電流和該并聯電源系統(tǒng)實際輸出的負載總電流。對并聯電源系統(tǒng)中的各輸出電流進行采樣時，可以分別采樣各單機的實際輸出電流，得到各單機的實際輸出電流，然后將各單機的實際輸出電流的代數和作為并聯電源系統(tǒng)實際輸出的負載總電流；或者，對并聯電源系統(tǒng)中的各輸出電流進行采樣時，分別采樣單機的實際輸出電流和該并聯電源系統(tǒng)實際輸出的負栽總電流。步驟302、根據所述負載總電流、并聯電源系統(tǒng)的額定容量和單機的額定容量分別獲得各單機應承擔的負載電流。步驟303、計算單機的實際輸出電流和該單機應承擔的負載電流之間的差值，并將該差值的有效值與該單機額定輸出電流有效值的比值作為該單機的不均流度。步驟304、根據各單機額定容量占該并聯電源系統(tǒng)的額定總容量的權重將各單機的不均流度進行平均獲得并聯電源系統(tǒng)的不均流度。步驟305、輸出并聯電源系統(tǒng)的不均流度。以下進一步對上述處理過程進行說明。參閱圖4所示的并聯電源系統(tǒng)，對并聯電源系統(tǒng)進行采樣后，獲得各單機的實際輸出電流7,和該并聯電源系統(tǒng)實際輸出的負載總電流7。，然后根據(l)式《=xl00%(1)計算各單機的不均流度；(l)式中S,為單機的不均流度，A為單機實際輸出電流，7。為系統(tǒng)實際輸出的負載總電流，^為單才幾額定輸出電流，G為單機額定容量，Qw為系統(tǒng)額定總容量。獲得各單機的不均流度后，根據(2)式"t尺'",(2)w計算得到并聯電源系統(tǒng)的不均流度；(2)式中^為并聯電源系統(tǒng)的不均流度，《'為第z'個單機額定容量占系統(tǒng)額定總容量的權重，《'可通過(3)式獲得c.乙Ctoto,7論/(3)(3)^為單機額定輸出電流，/,。,。,為系統(tǒng)額定總輸出電流，^為單機額定容量，G。'w為系統(tǒng)額定總容量。上述處理中，才艮據各單機額定容量占并聯電源系統(tǒng)的額定總容量的權重對各單機的不均流度進行平均獲得并聯電源系統(tǒng)的不均流度，該不均流度指標表現了并聯電源系統(tǒng)自身環(huán)流所消耗的系統(tǒng)額定總容量百分率，真正反映了不均流度的物理意義。以下通過推導過程"^ii本實例方法獲得的不均流度的物理意義。采用圖4所示的UPS并聯電源系統(tǒng)，為了方便說明，進一步作如下定義C'一一第/個單機的額定容量；/,r——第/個單機的額定輸出電流；/,一一第z'個單機的實際輸出電流；/妙——第/個單機的環(huán)流；《一一第z'個單^u額定容量與系統(tǒng)額定總容量的比值；a'—一第z'個單才幾的不均流度；C自'一一并聯電源系統(tǒng)額定總容量；/自;——并聯電源系統(tǒng)額定總輸出電流；乙一一并聯電源系統(tǒng)負載總電流，^一一并聯電源系統(tǒng)不均流度。假設系統(tǒng)中各電流同相，直接將矢量運算轉化為標量運算。由并聯電源系統(tǒng)的等效電路，有<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>聯合式(4)、(5)、(6)、(7)和(8)，得:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>(10)根據IEC標準對不均流度的定義，并聯電源系統(tǒng)中各單機的不均流度表示為:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>(11)乂根據獲得并聯電源系統(tǒng)不均流度的方法，得到不同容量等級UPS并聯電源系統(tǒng)的不均流度如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>(12)從(12)式的推導可以看出，不同容量等級UPS并聯電源系統(tǒng)不均流度^物理上表征了并聯電源系統(tǒng)中各單機環(huán)流對系統(tǒng)額定總容量的消耗程度，這與并聯電源系統(tǒng)不均流度指標的物理含義是一致的。另外，從(12)式也可以看出，并聯電源系統(tǒng)不均流度是系統(tǒng)中各單機不均流度的加權和(權數為各單機額定容量與系統(tǒng)額定總容量的比值)，這在數學上表征了并聯電源系統(tǒng)不均流度是系統(tǒng)中所有單機不均流度的加權平均。下面進一步說明并聯電源系統(tǒng)不均流度的數學意義。假設并聯電源系統(tǒng)中最大的單機不均流度為3鵬，權數為^鵬，最小的單機不均流度為3油，權數為尺油。則<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>因為臺則因為A-3鵬<0，所以同樣道理，可以得到3=lX*^+lx*&=3幽+lx一D〉^所以得到3^<^<3鵬。從上述分析可以看出，本實施例中獲得的并聯電源系統(tǒng)的不均流度體現了不均流度的數學意義。采用本實施例的方法進行了實際測量，獲得的測量結果如下在三相208V輸出系統(tǒng)30KVA、15KVA和5KVA的不同容量等級三單機并聯電源系統(tǒng)樣機的實驗中，具體的不均流度數據如下列各表所示。表1為并聯電源系統(tǒng)空載環(huán)流數據；表2為并聯電源系統(tǒng)阻性滿載時的測試數據；表3為并聯電源系統(tǒng)整流性滿載時的測試數據。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>5KVA(10KVA)3.15%1.89%表3<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>從上述測試結果可以看出，采用本實施例中的方法獲得的并聯電源系統(tǒng)的不均流度較好地反映了并聯電源系統(tǒng)不均流度的物理含義，具有更好的指導和實際參考的意義；同時該方法應用于相同容量等級UPS并聯電源系統(tǒng)不均流度的測量時，可以直接將計算各單機不均流度的(1)式轉化為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>根據上式獲得并聯電源系統(tǒng)中各單機的不均流度后，通過計算各單機不均流度的算術平均獲得相同容量等級的單機組成的并聯電源系統(tǒng)的不均流度。本實施例以UPS并聯電源系統(tǒng)為例對本發(fā)明進行了說明，但本發(fā)明不僅局限于此，同樣適用于直流輸出并聯電源系統(tǒng)、變頻器等并聯電源系統(tǒng)，其方法類同，不再贅述。顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若對本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。權利要求1、一種獲得并聯電源系統(tǒng)不均流度的方法，其特征在于，包括如下步驟在并聯電源系統(tǒng)中采樣電流，獲得該系統(tǒng)中各單機的實際輸出電流和該并聯電源系統(tǒng)實際輸出的負載總電流；根據各單機的實際輸出電流和所述負載總電流獲得各單機的不均流度；將各單機的不均流度進行平均獲得所述并聯電源系統(tǒng)的不均流度并輸出該不均流度。2、如權利要求1所述的方法，其特征在于，分別采樣各單機的實際輸出電流，并根據各單機的實際輸出電流獲得并聯電源系統(tǒng)實際輸出的負載總電流。3、如權利要求1所述的方法，其特征在于，分別采樣單機的實際輸出電流和所述并聯電源系統(tǒng)實際輸出的負載總電流。4、如權利要求l、2或3所述的方法，其特征在于，確定各單機的不均流度包括步驟根據所述負栽總電流、并聯電源系統(tǒng)的額定總容量和單機的額定容量分別獲得各單機應承擔的負載電流；計算單機的實際輸出電流和該單機應承擔的負載電流之間的差值，并將該差值的有效值與該單機額定輸出電流有效值的比值作為該單機的不均流度。5、如權利要求4所述的方法，其特征在于，對各單機的不均流度進行算術平均。6、如權利要求4所述的方法，其特征在于，根據各單機額定容量占所述并聯電源系統(tǒng)的額定總容量的權重對各單機的不均流度進行加權平均。7、如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述并聯電源系統(tǒng)的并聯模式為冗余方式或者為擴容方式。8、一種不均流度測量裝置，其特征在于，包括采樣單元，用于采樣并聯電源系統(tǒng)中的各輸出電流，以及輸出所述電流的采樣值；處理單元，用于接收所述并聯電源系統(tǒng)中的各輸出電流的采樣值，獲得該系統(tǒng)中各單機的實際輸出電流和該系統(tǒng)實際輸出的負載總電流，并根據各單機以及將各單機的不均流度進行平均獲得所述并聯電源系統(tǒng)的不均流度；輸出單元，用于輸出所述并聯電源系統(tǒng)的不均流度。9、如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述采樣單元分別采樣各單;f幾的實際輸出電流；所述處理單元接收所述并聯電源系統(tǒng)中的各單機的實際輸出電流的采樣值，并根據各單機的實際輸出電流獲得并聯電源系統(tǒng)實際輸出的負載總電流。10、如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述采樣單元分別采樣單機的實際輸出電流和所述并聯電源系統(tǒng)實際輸出的負載總電流。11、如權利要求8至IO任一項所述的裝置，其特征在于，所述處理單元對各單機的不均流度進行算術平均。12、如權利要求8至IO任一項所述的裝置，其特征在于，所述處理單元根據各單機額定容量占所述并聯電源系統(tǒng)的額定總容量的權重對各單機的不均流度進行加權平均。13、一種并聯電源系統(tǒng)，其特征在于，包括多個UPS電源，該UPS電源并聯連接，用于向負載提供電源；不均流度測量裝置，用于采樣UPS電源系統(tǒng)中的電流，獲得該系統(tǒng)中各UPS電源的實際輸出電流和該系統(tǒng)實際輸出的負載總電流，并才艮據各單機的實際輸出電流和所述負載總電流獲得各單機的不均流度，以及將各單機的不均流度進行平均獲得所述并聯電源系統(tǒng)的不均流度并輸出該不均流度。14、如權利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述不均流度測量裝置包括采樣單元，用于采樣所述并聯電源系統(tǒng)中的各輸出電流，以及輸出所述電流的采樣值；處理單元，用于接收所述并聯電源系統(tǒng)中的各輸出電流的采樣值，獲得該系統(tǒng)中各單機的實際輸出電流和該系統(tǒng)實際輸出的負栽總電流，并根據各單機的實際輸出電流和該系統(tǒng)實際輸出的負載總電流獲得各單機的不均流度，以及將各單機的不均流度進行平均獲得所述并聯電源系統(tǒng)的不均流度；輸出單元，用于輸出所述并聯電源系統(tǒng)的不均流度。全文摘要本發(fā)明公開了一種獲得并聯電源系統(tǒng)不均流度的方法，該方法包括在并聯電源系統(tǒng)中采樣電流，獲得該系統(tǒng)中各單機的實際輸出電流和該并聯電源系統(tǒng)實際輸出的負載總電流；根據各單機的實際輸出電流和所述負載總電流獲得各單機的不均流度；將各單機的不均流度進行平均獲得所述并聯電源系統(tǒng)的不均流度并輸出該不均流度。采用該方法獲得的并聯電源系統(tǒng)的不均流度更好地反映了不均流度的物理意義，為評測并聯電源系統(tǒng)性能提供了評測標準。本發(fā)明同時公開了一種并聯電源系統(tǒng)。文檔編號H02J4/00GK101154816SQ200610152349公開日2008年4月2日申請日期2006年9月26日優(yōu)先權日2006年9月26日發(fā)明者葉萬富,張曉飛申請人:力博特公司