CN203027011U - 一种由多台电流型逆变器并联冗余的热备电源 - Google Patents

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张秀娟
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Abstract

本实用新型涉及电流型逆变器并联冗余的方案，属于电力设备领域。一种由多台电流型逆变器并联冗余的热备电源，其特征在于：包括三台电流型逆变器，所述三台电流型逆变器每台均连接有一接触器，且通过接触器并联在一起与负载相连，带有接触器的电流型逆变器分别为第一设备、第二设备和第三设备，三台设备两两之间连接有通讯线，每一台设备有一个接触器状态检测触点，按顺时针方向用导线和另一台设备连接；所述每一台设备包括运行状态控制模块，运行状态控制模块包括运行状态信息采集模块、信息判断模块和运行状态输出控制模块，所述运行状态输出控制模块与接触器相连。本实用新型能够实时地控制逆变器的状态，稳定输出。

Description

一种由多台电流型逆变器并联冗余的热备电源
技术领域
本实用新型涉及多台逆变器并联冗余，尤其涉及由多台电流型逆变器并联冗余的热备电源。
背景技术
随着电力电子技术的发展，单相逆变电源的应用越来越广泛，多台逆变器并联冗余也成为提高可靠性的有效方法之一。传统的多台逆变器并联多为电压型逆变器，每台逆变器控制自身端口输出电压，逆变器之间通过通讯线连接，当一台设备故障后，另一台设备投入运行。通讯线意外断开可能会造成两台设备同时工作的情况发生，若两台设备输出电压相位同步，两台设备控制各自端口输出电压幅值相同，对负载不会造成危害，但是如果有一点不同步，则很容易造成危害。
而对于电流型逆变器的并联冗余，两台设备同时运行是根本不允许发生的，即使两台电流逆变器输出电流相位同步，每台设备输出额定电流，两台设备输出电流相加，负载就会因两倍的额定电流而损坏。因此在设计电流型逆变器并联冗余时除了要考虑正常工况下，即通讯正常时多台逆变器并联切换的控制逻辑，也要考虑到当设备之间通讯线或其他连接线意外断开时的情况，在这种情况下仍需要保证不会有两台设备一起运行，同时尽量保证有一台设备运行。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种由多台电流型逆变器并联冗余的热备电源，解决现在多台电流型逆变器的并联冗余容易因通讯线或其他连接线意外断开时，负载会因两倍的额定电流而损坏的缺陷。
技术方案
一种由多台电流型逆变器并联冗余的热备电源，其特征在于：包括是三台电流型逆变器，所述三台电流型逆变器每台均连接有一接触器，且通过接触器并联在一起与负载相连，带有接触器的电流型逆变器分别为第一设备、第二设备和第三设备，三台设备两两之间连接有通讯线，每一台设备有一个接触器状态检测触点，按顺时针方向用导线和另一台设备连接，第一设备的接触器状态检测触点和第二设备相连，第二设备的接触器状态检测触点和第三设备相连，第三设备的接触器状态检测触点和第一设备相连；所述每一台设备包括运行状态控制模块，运行状态控制模块包括运行状态信息采集模块、信息判断模块和运行状态输出控制模块，所述运行状态输出控制模块与接触器相连。
所述接触器设置为常开，接触器状态检测触点为常闭触点，设备处于待机和运行状态时运行状态控制模块控制接触器闭合，接触器状态检测触点分开，设备处于故障状态时控制接触器分开，接触器状态检测触点闭合。
有益效果
本实用新型的由多台电流型逆变器并联冗余的热备电源采用多台逆变器并联及两两连接通讯，根据上下位机的状态和自身的状态来控制运行状态和转换，能够清楚而实时地控制逆变器的输出，从而能保证不会因通讯线或其他连接线意外断开时，多台逆变器的失控造成对负载的危害，本实用新型的方案能保证在任何情况下，多台逆变器能根据情况进行状态的调整，保证热备电源的正常和稳定，从而稳定负载。
附图说明
图1为本实用新型的一次电气连接示意图。
图2本实用新型的通讯、接触器触点检测线连接示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型。
本实用新型提出一种由三台电流型逆变器并联冗余的热备电源，如附图1，附图2所示，包括三台电流型逆变器，所述三台电流型逆变器每台均连接有一接触器，且通过接触器并联在一起与负载相连，带有接触器的电流型逆变器分别为第一设备、第二设备和第三设备，三台设备两两之间连接有通讯线，每一台设备有一个接触器状态检测触点，按顺时针方向用导线和另一台设备连接，第一设备的接触器状态检测触点和第二设备相连，第二设备的接触器状态检测触点和第三设备相连，第三设备的接触器状态检测触点和第一设备相连；所述每一台设备包括运行状态控制模块，运行状态控制模块包括运行状态信息采集模块、信息判断模块和运行状态输出控制模块，所述运行状态输出控制模块与接触器相连。
所述接触器设置为常开，接触器状态检测触点为常闭触点，设备处于待机和运行状态时运行状态控制模块控制接触器闭合，接触器状态检测触点分开，设备处于故障状态时控制接触器分开，接触器状态检测触点闭合。
通讯线用于传输两台设备的运行状态信息，使被连接的两台设备知道彼此的工作状态。
上述方案中每台设备能够根据其他两台设备的工作状态并结合自身工作状态做状态转换。以第二设备为例：可检测的第一设备的有效状态有5种，分别为通讯正常-待机、通讯正常-运行、通讯正常-故障、无通讯-接触器检测触点闭合、无通讯-接触器检测触点分开；可检测的第三设备的有效状态有4种：分别为通讯正常-待机、通讯正常-运行、通讯正常-故障、无通讯；第二设备自身的状态有3种：分别为待机、运行、故障。第二设备根据以上5X4X3=60种组合状态预先设定好工作状态转换，第一设备和第三设备同理。
本实施例工作过程如下：
根据上面的叙述，要根据60种组合状态预先设定好工作状态转换，仍以第二设备为例，当第二设备处于故障状态时，无论其他设备处于何种状态，第二设备均保持故障状态，因此实际要考虑的组合逻辑状态为2X5X4=40种。此时第二设备为本机，第一设备为上位机，第三设备为下位机。本机处于待机、控制指令为保持本状态时，本机保持待机状态；本机处于待机、控制指令为到下一状态时，本机可延时350ms后进入运行状态；本机处于运行、控制指令为保持本状态时，本机保持运行状态；本机处于运行、控制指令为到下一状态时，本机立即进入到故障状态。
详细见下表为各种情况的工作状态对应设定和转换列表，其中以第29行为例说明：本机状态处于运行状态，上位机处于故障状态，下位机处于待机状态，在这种情况下本机预设状态为保持本状态，即保持运行状态。
Figure BDA00002554654600041
Figure BDA00002554654600051
根据上表的具体转换实例如下。
（1）各通讯正常，第一设备发生故障。
故障前：
第二设备接收到的信息为：本机-待机；上位机-运行；下位机-待机。此种情况本机保持待机。
第三设备接收到的信息为：本机-待机；上位机-待机；下位机-运行。此种情况本机保持待机。
故障中：
第二设备接收到的信息为：本机-待机；上位机-故障；下位机-待机。此种情况本机延时350ms从待机切换到运行（此延时时间对应第一设备输出接触器分开时间）。
第三设备接收到的信息为：本机-待机；上位机-待机；下位机-故障。此种情况本机保持待机。
故障后：
第二设备接收到的信息为：本机-运行；上位机-故障；下位机-待机。此种情况本机保持运行。
第三设备接收到的信息为：本机-待机；上位机-运行；下位机-故障。此种情况本机保持待机。
（2）第一设备正常运行，第一设备与第二设备通讯线断，第一设备接触器状态线正常连接。
故障前：
第二设备接收到的信息为：本机-待机；上位机-运行；下位机-待机。此种情况本机保持待机。
第三设备接收到的信息为：本机-待机；上位机-待机；下位机-运行。此种情况本机保持待机。
故障中后：
第二设备接收到的信息为：本机-待机；上位机-通讯中断（接触器闭合）；下位机-待机。此种情况本机保持待机。
第三设备接收到的信息为：本机-待机；上位机-待机；下位机-运行。此种情况本机保持待机。
（3）在情况（2）中，第一设备进入故障状态
故障前：
第二设备接收到的信息为：本机-待机；上位机-通讯中断（接触器闭合）；下位机-待机。此种情况本机保持待机。
第三设备接收到的信息为：本机-待机；上位机-待机；下位机-运行。此种情况本机保持待机。
故障中：
第二设备接收到的信息为：本机-待机；上位机-通讯中断（接触器分开）；下位机-待机。此种情况本机切换到运行。
第三设备接收到的信息为：本机-待机；上位机-待机；下位机-故障。此种情况本机保持待机。
故障后
第二设备接收到的信息为：本机-运行；上位机-通讯中断（接触器分开）；下位机-待机。本机保持运行。
第三设备接收到的信息为：本机-待机；上位机-运行；下位机-故障。此种情况本机保持待机。

Claims (2)

1.一种由多台电流型逆变器并联冗余的热备电源，其特征在于：包括三台电流型逆变器，所述三台电流型逆变器每台均连接有一接触器，且通过接触器并联在一起与负载相连，带有接触器的电流型逆变器分别为第一设备、第二设备和第三设备，三台设备两两之间连接有通讯线，每一台设备有一个接触器状态检测触点，按顺时针方向用导线和另一台设备连接，第一设备的接触器状态检测触点和第二设备相连，第二设备的接触器状态检测触点和第三设备相连，第三设备的接触器状态检测触点和第一设备相连；所述每一台设备包括运行状态控制模块，运行状态控制模块包括运行状态信息采集模块、信息判断模块和运行状态输出控制模块，所述运行状态输出控制模块与接触器相连。
2.如权利要求1所述的由多台电流型逆变器并联冗余的热备电源，其特征在于：所述接触器设置为常开，接触器状态检测触点为常闭触点，设备处于待机和运行状态时运行状态控制模块控制接触器闭合，接触器状态检测触点分开，设备处于故障状态时控制接触器分开，接触器状态检测触点闭合。
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