一种电源应急供电系统的制作方法

专利检索2024-12-01  19


本发明涉及供电系统,具体为一种电源应急供电系统。


背景技术:

1、电源应急供电系统是确保在主电源中断或故障时能够持续为关键设备或系统提供电力供应的系统,该系统通常由主电源、电源(ups)、电池组、发电机等,各模块协同工作以保障电力供应的连续性和稳定性。

2、在正常情况下,主电源为设备提供电力,而当主电源发生故障或中断时,电源应急供电系统会自动或手动地切换到备用电源,如ups系统或发电机,ups系统能够在电力中断时迅速接管电力供应,确保设备持续运行;而发电机则可提供长时间的备用电力,以确保设备在较长时间内不受电力中断的影响。

3、总的来说,电源应急供电系统是为保障关键设备在电力中断时能持续供电而设计的系统。

4、现有技术中,电源应急供电系统中的各模块随时间的推移会逐渐老化,维护困难会导致设备故障率增加,影响系统的可靠性和稳定性,且能源管理模块会受到数据采集不准确或能源优化算法不完善等因素影响,导致能源分配不合理,影响系统的能源利用效率和成本控制。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本发明提供了一种电源应急供电系统,解决电源应急供电系统中的各模块随时间的推移会逐渐老化,维护困难会导致设备故障率增加,影响系统的可靠性和稳定性,且能源管理模块会受到数据采集不准确或能源优化算法不完善等因素影响,导致能源分配不合理,影响系统的能源利用效率和成本控制的问题。

2、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种电源应急供电系统,包括主电源模块、ups模块、电池模块、发电机模块、自动切换设备模块、监控与控制模块、能源管理模块、环境友好模块;所述主电源模块用于接收来自主电网的电力,并对电力进行监测和调节;所述ups模块用于提供瞬时或短期的备用电力;所述电池模块用于存储能量以备用电源;所述发电机模块用于在主电源中断时提供长期的备用电力;所述自动切换设备模块用于监测主电源的状态,并在检测到主电源故障时自动切换到备用电源,确保系统无缝切换并持续供电;所述监控与控制模块用于监视电源应急供电系统的运行状态;所述能源管理模块用于监控系统各部分的能源消耗情况,并根据实际需求对能源进行合理分配,降低能源浪费;所述环境友好模块用于减少系统对周围环境的影响,提升系统的可持续性;

3、所述主电源模块通常通过电缆连接到ups模块,所述ups模块与电池模块间通过电缆连接,所述ups模块和发电机模块间也通过电缆连接,所述ups模块和自动切换设备模块间通过电缆连接,所述监控与控制模块通常通过数据通信连接到各模块,所述能源管理模块与各模块通过数据通信连接,所述环境友好模块通常通过电气连接与系统其他部分连接。

4、优选的,所述主电源模块包括电力输入单元、电力监测单元、电力调节单元;所述电力输入单元用于接收来自主电网的电力输入;所述电力监测单元用于监测主电源的电压、频率等参数;所述电力调节单元的作用是对主电源的电力进行调节,确保输出符合系统要求。

5、优选的,所述ups模块包括逆变器单元、充电单元、输出单元;所述逆变器单元将直流电源转换为交流电源;所述充电单元负责对电池进行充电;所述输出单元将ups输出的电力供应给负载设备。

6、优选的,所述电池模块包括电池组件、电池管理单元;所述电池组件的作用是存储电能以备用电源;所述电池管理单元监控电池的状态、温度和充放电过程,确保电池处于最佳工作状态。

7、优选的,所述发电机模块包括发电机组件、燃油系统、发电机控制单元;所述发电机组件用于提供长期备用电力;所述燃油系统用于提供燃料以供发电机运行;所述发电机控制单元用于监控发电机的运行状态并控制其输出电力。

8、优选的,所述自动切换设备模块包括切换单元、切换控制单元;所述切换单元用于监测主电源状态;所述切换控制单元用于控制切换单元的操作,确保切换过程平稳可靠。

9、优选的,所述监控与控制模块包括数据采集单元、监控单元、控制单元;所述数据采集单元用于收集各模块的运行数据;所述监控单元用于监视系统整体的运行状态;所述控制单元根据监控数据对系统进行控制和调节。

10、优选的,所述能源管理模块包括能源监测单元、能源优化单元;所述能源监测单元监测系统能源的消耗情况;所述能源优化单元优化能源分配,提高能源利用效率。

11、优选的,所述环境友好模块包括低噪音设计、低排放设计;所述低噪音设计减少系统运行时的噪音污染;所述低排放设计减少系统对环境的排放污染。

12、优选的,所述电力监测单元运用电压监测算法:监测电网电压是否在设定范围内:

13、v误差=|v测量-v设定|

14、所述电池管理单元通过电池充放电算法:根据电池状态和需求,控制充电和放电过程:

15、

16、所述发电机控制单元通过发电机输出功率控制算法:根据负载需求和系统状态,控制发电机输出功率:

17、[p输出=p负载+p损耗]。

18、工作原理:首先,主电源模块接收来自主电网的电力,并监测、调节电力以确保输出符合系统要求,同时,ups模块提供瞬时或短期的备用电力,逆变器单元将直流电源转换为交流电源,充电单元对电池进行充电,输出单元将ups输出的电力供应给负载设备,此外,电池模块存储能量以备用电源,电池组件存储电能,电池管理单元监控电池状态和充放电过程,确保电池处于最佳工作状态,同时,发电机模块在主电源中断时提供长期的备用电力,发电机组件提供备用电力,燃油系统提供燃料,发电机控制单元监控发电机运行状态并控制输出电力,此外,自动切换设备模块监测主电源状态,当检测到主电源故障时自动切换到备用电源,确保系统无缝切换并持续供电,切换单元监测主电源状态,切换控制单元控制切换操作,同时,监控与控制模块监视整个系统的运行状态,数据采集单元收集各模块的运行数据,监控单元监视系统整体运行状态,控制单元根据监控数据对系统进行控制和调节,此外,能源管理模块监控系统各部分的能源消耗情况,根据实际需求对能源进行合理分配,降低能源浪费,能源监测单元监测能源消耗情况,能源优化单元优化能源分配,最后,环境友好模块减少系统对周围环境的影响,提升系统的可持续性,低噪音设计减少噪音污染,低排放设计减少对环境的排放污染。

19、本发明提供了一种电源应急供电系统。具备以下有益效果:

20、1、本发明通过主电源监测调节、ups备用电力和电池储能等模块的协作,可以确保在主电源中断时平稳切换到备用电源,提升系统的稳定性,避免因电力中断而影响关键设备的正常运行,且各模块间的紧密协作,自动切换设备持续供电,发电机提供备用电力等功能保证系统的可靠性,确保关键设备在电力故障时仍能持续运行,避免生产或服务中断,提高电源应急供电系统可行性。

21、2、本发明通过能源管理模块对系统各部分的能源消耗情况进行监测和优化分配,降低能源浪费,提高能源利用效率,以节约能源成本并减少对环境的影响,且系统中的环保模块设计能减少系统对周围环境的影响,采用低噪音设计和低排放设计,降低噪音和排放污染,提升系统的环保性,符合可持续发展的要求,最后,系统中的监控与控制模块实时监视系统运行状态,并根据监控数据对系统进行自动化控制和调节,提高系统的智能化程度,减少人为干预,提升运行效率。


技术特征:

1.一种电源应急供电系统,其特征在于,包括主电源模块、ups模块、电池模块、发电机模块、自动切换设备模块、监控与控制模块、能源管理模块、环境友好模块;所述主电源模块用于接收来自主电网的电力,并对电力进行监测和调节;所述ups模块用于提供瞬时或短期的备用电力;所述电池模块用于存储能量以备用电源;所述发电机模块用于在主电源中断时提供长期的备用电力;所述自动切换设备模块用于监测主电源的状态,并在检测到主电源故障时自动切换到备用电源,确保系统无缝切换并持续供电;所述监控与控制模块用于监视电源应急供电系统的运行状态;所述能源管理模块用于监控系统各部分的能源消耗情况,并根据实际需求对能源进行合理分配,降低能源浪费;所述环境友好模块用于减少系统对周围环境的影响,提升系统的可持续性;

2.根据权利要求1所述的一种电源应急供电系统,其特征在于,所述主电源模块包括电力输入单元、电力监测单元、电力调节单元;所述电力输入单元用于接收来自主电网的电力输入;所述电力监测单元用于监测主电源的电压、频率等参数;所述电力调节单元的作用是对主电源的电力进行调节,确保输出符合系统要求。

3.根据权利要求1所述的一种电源应急供电系统,其特征在于,所述ups模块包括逆变器单元、充电单元、输出单元;所述逆变器单元将直流电源转换为交流电源;所述充电单元负责对电池进行充电;所述输出单元将ups输出的电力供应给负载设备。

4.根据权利要求1所述的一种电源应急供电系统,其特征在于,所述电池模块包括电池组件、电池管理单元;所述电池组件的作用是存储电能以备用电源;所述电池管理单元监控电池的状态、温度和充放电过程,确保电池处于最佳工作状态。

5.根据权利要求1所述的一种电源应急供电系统,其特征在于,所述发电机模块包括发电机组件、燃油系统、发电机控制单元;所述发电机组件用于提供长期备用电力;所述燃油系统用于提供燃料以供发电机运行;所述发电机控制单元用于监控发电机的运行状态并控制其输出电力。

6.根据权利要求1所述的一种电源应急供电系统,其特征在于,所述自动切换设备模块包括切换单元、切换控制单元;所述切换单元用于监测主电源状态;所述切换控制单元用于控制切换单元的操作,确保切换过程平稳可靠。

7.根据权利要求1所述的一种电源应急供电系统,其特征在于,所述监控与控制模块包括数据采集单元、监控单元、控制单元;所述数据采集单元用于收集各模块的运行数据;所述监控单元用于监视系统整体的运行状态;所述控制单元根据监控数据对系统进行控制和调节。

8.根据权利要求1所述的一种电源应急供电系统,其特征在于,所述能源管理模块包括能源监测单元、能源优化单元;所述能源监测单元监测系统能源的消耗情况;所述能源优化单元优化能源分配,提高能源利用效率。

9.根据权利要求1所述的一种电源应急供电系统,其特征在于,所述环境友好模块包括低噪音设计、低排放设计;所述低噪音设计减少系统运行时的噪音污染;所述低排放设计减少系统对环境的排放污染。

10.根据权利要求1所述的一种电源应急供电系统,其特征在于,所述电力监测单元运用电压监测算法:监测电网电压是否在设定范围内:


技术总结
本申请涉及供电系统技术领域,公开了一种电源应急供电系统,包括主电源模块、UPS模块、电池模块、发电机模块、自动切换设备模块、监控与控制模块、能源管理模块、环境友好模块;所述主电源模块用于接收来自主电网的电力,并对电力进行监测和调节;所述UPS模块用于提供瞬时或短期的备用电力;所述电池模块用于存储能量以备用电源。通过各模块的协作,可确保在主电源中断时平稳切换到备用电源,提升系统的稳定性,避免因电力中断而影响关键设备的正常运行,且各模块间的紧密协作,自动切换设备持续供电,发电机提供备用电力等功能保证系统的可靠性,确保关键设备在电力故障时仍能持续运行,避免生产或服务中断。

技术研发人员:崔春,栾洪涛,周洋,毛新宇,周义民,张冬,陈立明,马兴明,舒晓慧,崔雪
受保护的技术使用者:国网黑龙江省电力有限公司大庆供电公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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