[发明专利]控制并联备用电源的方法以及具有并联备用电源的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制多个并联备用电源的方法，其具有独立专利权利 要求1的预先表征的条款的特征，并且涉及一种具有多个并联备用电源的 装置，其具有独立专利权利要求6的预先表征的条款的特征。

存在可用于本发明中的各种备用电源。这些电源可用于具有两个绕组 的发电机中，其中一个绕组连接至AC电源和负载总线之间的扼流线圈的分 接头。在这里，这种备用电源还可看作在输入侧连接至AC电源以及在输出 侧连接至负载总线。在负载总线的电源操作期间的并行运行的情况下，发 电机通过对AC电源所提供的交流电的电源波动和失真的平均化提高了电 流质量。对于负载总线的短期备用供应来说，经由逆变器对发电机的其他 绕组施加交流电，电功率源自由调速轮驱动的发生器。为此，即在电源操 作期间，先前已经利用动能对调速轮进行充电，其中发生器被用作马达。 对于负载总线的长期备用供应来说，可提供其他的马达(例如柴油马达)， 其可直接机械地驱动发电机的转子。然而，本发明不关注备用电源的精确 设计。

至于备用电源到负载总线的连接也可能存在变型。例如，与连接至以 这种方式分离的扼流线圈的分接头的发电机的所述情况一样，备用电源也 可经由扼流线圈连接至负载总线。然而，扼流线圈仅在每个备用电源和AC 电源之间是必不可少的。要供应的负载可以直接连接至负载总线，或连接 至备用电源和负载总线之间的任意点。

背景技术

为了在AC电源发生故障时确保连接至负载总线的电负载的供应，可提 供具有相应大规模的单个备用电源，或者多个并联电源可为负载总线供应 所需电功率。在这种情况下，后一选择通常是优选地，因为使用就数量而 言仅需要与相应应用实例匹配的标准备用电源是可能的。如果基本上增加 了负载总线的功率需求，则过去还可以提供其他的备用电源。此外，这些 备用电源中的每一个的故障通常是不成问题的。由于AC电源不需要立即再 次接管全功率，所以在多个并联备用电源的情况下，电源操作的重启还是 比较简单的，然而从AC电源到上面设置有不同备用电源的负载总线的各个 供应路径可能依次从备用电源切换至电源供应。但是，在使用多个并联备 用电源的情况下，需要确保他们尽可能承受相同的负载，即，他们以尽可 能相等的比例覆盖负载总线的功率需求。在这种情况下，对于高级控制器 基本上可想象到确定总功率需求，并且在不同备用电源之间分配。然而， 这个概念违背了整个装置的模块化设计。

在具有独立专利权利要求1的预先表征的条款的特征的外特性下垂法 以及具有独立专利权利要求6的预先表征的条款的特征的装置的情况下， 为了匹配由不同备用电源提供的功率，已知地，如果这些电源全部从AC 电源断开，则根据此时符合由各个交流源提供的功率的特性，在每个备用 电源中确定由负载总线上的所有备用电源共同提供的交流电的频率的期望 值。将负载总线上的交流电的实际测量频率作为实际值与这个期望值相比 较。如果针对各自备用电源确定的频率的期望值大于负载总线上的测量实 际值，则因为备用电源尝试将频率的实际值增加至期望值，增加由备用电 源向负载总线提供的功率。由于降低了频率/功率特征，所以与增加频率的 尝试相关的各自AC源的功率的增加导致频率的期望值降低。这样，不同备 用电源从下方匹配于负载总线需要的功率。相应地，在开始部分向负载总 线提供大于平均功率的备用电源从上方接近所需功率。如果给出相同的备 用电源和相同的特征，则由此将所有备用电源调节至相同功率。如果在处 理中作为负载总线上的不同备用电源或不同负载的功率增加或下降的结 果，使得负载总线上的交流电的频率的实际值改变，则这对应于由负载总 线所需的以及与所有备用电源的功率自动匹配的改变后功率。有利地，为 了匹配他们的功率，在不同备用电源之间无需通信。用于确定负载总线上 的交流电的频率的专用设备可以与每个备用电源相关，并且在任意情况下 通常在每个备用电源存在专用设备。然而，不能够采用这种已知过程来调 节还没有在输入端上重新连接至AC电源的备用电源的功率，而在输出侧经 由负载总线连接至所述AC电源的其他备用电源已经重新连接至AC电源， 或者由于仅部分发生故障根本没有从AC电源断开，因为由于负载总线与 AC电源的连接，AC电源的频率强加于负载总线上的交流电，结果AC电 源提供经由各个扼流线圈向负载总线发送电功率。因此，在负载总线上的 交流电的频率不能用作调节仍旧在使用中的所有备用电源的操作变量。