La Rioja Egyetem
Szabadalmi szám: ES2404178B1
Pályázat száma: P201001032
Megjelenés éve: 2014-01-22
Összegzés
Vezérelt szünetmentes áramellátó rendszer, amelynek jellemzői az olyan funkciók megvalósítása, amelyek lehetővé teszik az UPS szokásos használatának kiterjesztését, a megújuló energiatermelő rendszerek (GER) hatékony integrációját és a kereslet-szabályozási stratégiák (DSM) megvalósítását, amely magában foglalja a beépítést. független be- és kimenetek, a statikus by-pass módosítása és sokasága, valamint a buszvezérelt akkumulátor töltés/kisütés vezérlésének módosítása.
Leírás
Hasonlóképpen, az UPS-nek képesnek kell lennie alternatív útvonal biztosítására abban az esetben, ha az inverter túlterhelés vagy meghibásodás miatt leáll; Ezt a funkciót a statikus bypass és a manuális bypass végzi, utóbbi inkább a karbantartási feladatokra irányul. Így definiálják az SAL alapvető blokkjait
"Online kettős átalakítás" típusú UPS-ekben vagy "Real Online" a benne megvalósított funkciók a következők:
a) A kimenetet (általában bármilyen terhelést, és különösen egy épületet) az inverter folyamatosan táplálja. Ez biztosítja, hogy mind a kimeneti feszültség, mind a frekvencia független legyen a bemenettől. Az inverter felelős a szinusz hullám előállításáért, amellyel az UPS táplálja az általa védett terheket. Ha hálózati feszültség van, az inverter szinkronban marad vele.
b) Az egyenirányítónak nemcsak az akkumulátorokat kell töltenie, hanem az inverter számára szükséges áramot is biztosítania kell.
e) Ha a bemeneti feszültség kisebb, mint a megállapított határ, akkor az akkumulátorok szolgáltatják az energiát a terheléshez.
d) A statikus bypass lehetővé teszi, hogy a terhelést az UPS segédhálózata (vagy a normál hálózat, ha nincs segédhálózat) biztosítsa azokban az esetekben, amikor az inverter leáll vagy a túlterhelési határ túllépése miatt, vagy kudarca ugyanaz. A statikus megkerülés jellemzője, hogy "megszakítás előtt" működnek, vagyis a terhelés áramellátása soha nem szakad meg.
e) Az UPS normál üzemmódban elektromos energiát juttat a bemenet kimenetéhez. Hiba vagy túlterhelés esetén a statikus bypass-on keresztül az összes energia a segédbemenet (vagy a normál hálózat, ha nincs segédhálózat) kimenetére kerül.
Az UPS-ek funkcióinak növelése érdekében az US20060192435 és az US20080217998 szabadalmak egy szünetmentes áramellátó rendszert írnak le, amely egy új többállomásos DC-busszal rendelkezik, amely több szakaszos DC-forráshoz van csatlakoztatva, és több független DC-bemenetet tartalmaz, javítás/töltés funkcióval. egy váltakozó áramú kimenetet is tartalmazó akkumulátor, azzal a hátránnyal, hogy a leírt rendszernek nincsenek független váltakozó áramú bemenetei vagy kimenetei, és az akkumulátor töltéséhez/kisütéséhez hasonló vezérlési funkciók is hiányoznak, mint a hagyományos UPS-ek, így a DSM (igény-vezérlés) funkciókat nem lehet végrehajtani.
Egy másik megoldás megtalálható az US20080278003 és az ES2229887 szabadalmakban, ahol hasonló SAis-rendszereket írnak le a hálózatról (AC) és az egyenáramú buszba bevezetett forrásból vagy fotovoltaikus napenergiaból származó energia bemenetével, azzal a hátránnyal, hogy nem független váltakozó áramú bemenetekkel vagy kimenetekkel rendelkeznek, és az akkumulátor töltésére/kisütésére szintén nincsenek különböző vezérlési funkcióik, mint a hagyományos UPS-eknél, ezért a DSM funkciók nem hajthatók végre.
Az UPS funkcióinak növelése érdekében egy vezérelt szünetmentes áramellátó rendszert fejlesztettek ki, amely a jelen találmány célja, azzal jellemezve, hogy kiterjeszti a megújuló energiatermelő rendszerek (GER) hatékony integrálásához és a stratégiai igények megvalósításához szükséges szokásos használatát. vezérlés (DSM), amely megkönnyíti az épületben keletkező egyéb maradék elektromos energia megkötését is, mint például a liftek regeneratív fékezése, hidraulikus minipumpálás stb. nagyon nehéz használni
Ezzel a megvalósítással el lehet dönteni, hogy a kimenetek energiaszállításának hány százaléka származik majd az akkumulátorokból és hány százaléka származik az inputokból, ezáltal vezérelve a keresleti görbe (DSM) szabályozásának funkcióit, és képesek csökkenteni
fogyasztási tippek és töltse ki a völgyeket; és bármikor eldöntheti, hogy az energiát eladják-e és hány százalékban az elektromos elosztóhálózatnak.
Ha a hatályos jogszabályok miatt kizárólag a megújuló energia értékesítésének garantálására van szükség, akkor egyszerűen meg kell telepíteni az energiamérőket az egyes megújuló energiaforrásokból származó bevitelekben, és meg kell valósítani, hogy az értékesítés ne haladja meg a mondta méter.
A javasolt rendszerrel az elektromos energiát akkor tárolhatjuk, amikor a legkényelmesebb. Ez az energia származhat az épület GER-rendszeréből, például az éjszakai szélenergiából, ha az nagyobb, mint az épület akkori fogyasztása, vagy magából az elektromos hálózatból is, például amikor az akkumulátorokat csúcsidőn kívül szeretné tölteni. . Ezt az energiát később kétféle módon lehet felhasználni: 1) készülékek áramellátására máskor, vagy ha az energia szűkös vagy drágább, vagy 2) energiát juttat az elektromos hálózatba a legnagyobb globális fogyasztás idején.
Javasoljuk továbbá a szabályozott szünetmentes tápegység akkumulátor töltő/kisütő rendszerének statikus áthaladásának és sokféleségének módosítását és módosítását úgy, hogy az átvegyen egy szabályozó funkciót.
Minden szabályozóhoz egy vezérlő bemenet kerül elfogadásra, amely a következőképpen módosítja a működést:
- Az elektromos energiát a kimenet és a segédkimenet juttatja el a bemenetekből vagy az akkumulátorokból a GER és az igénykezelés (DSM) stratégiáknak megfelelően.
-Az aljzatokba szállítandó energia változó és szabályozott, így a terhelés és a hálózatra történő értékesítés kielégíthető. Hogyan tudom
energia a villamosenergia-hálózatba a legnagyobb globális fogyasztás idején.
Ennek a rendszernek egy másik fontos előnye, hogy képes legyen DSM technikákat végrehajtani, elérve, hogy egy épület keresleti görbéje a kívánt érték állandó vonala legyen. Más szavakkal, az energiatárolás a rendelkezésre állás pillanatában elvégezhető, hogy később felhasználhassuk, így a globális energiaigény az idő múlásával megegyezik azzal, amire mi vagyunk kíváncsiak. Ennek érdekében a találmányt DSM technikákkal vezérelt akkumulátor töltési/kisütési funkciókkal látják el.
Különösen figyelemre méltó, hogy a villamos energiát akkor lehet a hálózatra szállítani, amikor az a legérdekesebb. Ily módon a megtermelt és tárolt energia olyan időszakokban, amikor sem az épületnek, sem az elektromos hálózatnak nincs szüksége rá, megújuló energia értékesítéseként juttatható be az elektromos hálózatba. Ehhez a szünetmentes tápegységet a találmány révén felszerelik az akkumulátorok vezérelt töltésének/kisütésének funkcióival.
Fontos előnyként kiemelni az épület teljesítménytényezőjének (coslt; p) javulását teljesítménytényezővé (coslt; p) = 1, így el lehet tekinteni az erre a célra használt automatikus kondenzátor bankoktól. Ezt a fontos javulást azért érik el, mert a találmány az épület összes terhelését táplálja, és nem csak a kritikus terheléseket, például a PC-ket, mint a hagyományos SAIS-ok használata.
Egy másik fontos előny, hogy megkönnyíti az épületben keletkező egyéb maradék elektromos energia megkötését, mint például a liftek regeneratív fékezése, hidraulikus minipumpálás stb. nagyon nehéz használni ilyen típusú eszköz nélkül.
Fontos előnyként kiemelendő, hogy a javasolt rendszer, az épületek számára nyújtott nagy hasznossága mellett, különösen általános az elszigetelt rendszerekben, például hajók, az elektromos hálózattól elzárt épületek, a tengeri platformok, a járművek stb.
A statikus bypass (8.1) és (8.2) módosítását és sokaságát, valamint a SAIC (1.1) akkumulátor töltés/kisütés vezérlésének (6.1) módosítását úgy is elvégezzük, hogy mindegyik egyenirányító/töltő (5.1) Az akkumulátorok (6.1), (5.2), (5.3) és (5.4), (6.1) szabályozói funkcióit fogadják el, egy bemenettel (3.1), (3.2), (3.3) és (3.4) fogadva minden egyenirányító/töltő (5.1), ( 5.2., 5.3. És 5.4. Elem (6.1), szabályozó funkciókkal, amelyek teljes mértékben módosítják a vezérelt szünetmentes tápegység (1.1) működését, az alábbiak szerint: s -Az ellenőrzött szünetmentes tápegység (1.1) elektromos energiát juttat a kimenetekhez (4.1) és (4.2), amelyek a (3.1), (3.2), (3.3) és (3.4) bemenetekből vagy az elemekből (6.1) származnak a belső áram busz folyamatos vezérlésével (13), egy értékesítésvezérlő busz (11) és egy fogyasztásszabályozó busz (12), a DSM igény (14) vezérlésével - A kimenetekhez (4) szállítandó energia. Az 1) és (4.2) pontok változóak és szabályozhatók, így a fogyasztási terhelés és a hálózatra történő értékesítés részt vehet, és eldöntheti, hogy a terhelés által elfogyasztott energia hány százaléka származik a bemenetekből (3.1), (3.2) ), (3.3) és (3.4), köztük a hálózat, és melyik rész származik az egyenirányítókból/töltőkből (5.1), (5.2), (5.3) és (5.4) az akkumulátorokból (6.1), amelyek képesek módosítani a
keresleti görbének hívják, javítva a teljesítménytényezőt.
Követelések
1 -Vezérelt szünetmentes áramellátó rendszer, azzal jellemezve, hogy tartalmaz egy segédbemenetet (2), több elektromosan független bemenetet a szokásos feszültségű váltakozó áramból (3.1), (3.2),
(3.3) és (3.4), számos elektromosan független kimenet a szokásos feszültségű váltakozó áramról (4.1) és (4.2), több egyenirányító/töltő (5.1), (5.2), (5.3) és (5.4) elem, egyenértékű bemenetek, akkumulátorok (6.1), inverterek (7.1) és (7.2) és statikus bypass (8.1) és (8.2) száma, egyenértékű kimenetek száma, belső egyenáramú busz (13), programozható logikai vezérlő igényoptimalizálási technikák (14) és kézi kiiktatás (9), valamint az akkumulátor töltését/kisütését vezérlő busz (10), amely vezérli az akkumulátorok töltését/kisütését (6.1), értékesítés vezérlése (11), amely a második statikus állapotot vezérli bypass (8.2), az energia értékesítéséhez a hálózathoz, és a fogyasztásszabályozó busz (12), amely vezérli az első statikus bypass-ot (8.1), a terhelés ellátására.
2 - Elektromos energia rögzítésének eljárása, azzal jellemezve, hogy a megújuló váltakozó áramú forrásokból előállított különböző villamosenergia-termelő rendszerek villamos energiáját normál feszültségről rögzítik a bemenetek (3.1), (3.2), (3.3) és (3.4) keresztül, az elektromos elosztóhálózatból vagy más kiegészítő forrásokból, biztosítva a rendszer számára az elektromos energia közvetlen és független gyűjtésének lehetőségét, kiküszöbölve a szinkronizálókat.
3 -Elektromos energia kiürítési eljárás, azzal jellemezve, hogy villamos energiát változó és vezérelt módon juttatunk a kimenetekhez (4.1) és (4.2) a bemenetekből (3.1), (3.2), (3.3) és (3.4) vagy elemeket (6.1) az akkumulátor töltés/kisütés vezérlő buszon (10), az értékesítés vezérlő buszon (11) és
4. Fogyasztásszabályozás (12) az igény-szabályozás (14) megvalósított funkciói révén. 4 - A 3. igénypont szerinti villamosenergia-kimeneti eljárás, azzal jellemezve, hogy az úgynevezett terhelésigény görbét vagy az épületet tetszés szerint módosítani lehet. a felhasználó vagy a villamosenergia-elosztó társaságok részéről, a szabályozó (14) megfelelő programozásával, valamint javítja az egység teljesítménytényezőjét, a terhelés vagy az épület teljesítményét. 10.