一种多能源UPS并联装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种多能源UPS并联装置，包括多个多能源不间断电源模块，多能源不间断电源模块包括电网电源、网侧整流器、切换旁路开关、负载侧逆变器、负载侧变换器、储能装置、直流母线、光伏发电装置、变换器，两个多能源不间断电源模块通过直流母线之间连接的断路器并联连接。与现有技术相比，本实用新型专利技术在直流母线上安装有断路器，通过断路器将多个模块并联，在直流母线故障时可将其部分断开，不影响其余部分供电，提高供电可靠性；在光能充足时减少电网能源的消耗；采用知识蒸馏的方法训练轻量化学生网络，在提高故障诊断效率的同时减少计算负担和测量传感器需求。时减少计算负担和测量传感器需求。时减少计算负担和测量传感器需求。

【技术实现步骤摘要】
一种多能源UPS并联装置


[0001]本技术涉及电力电子变换器
，特别是一种多能源UPS并联装置。

技术介绍

[0002]目前许多重要生产设备中，关键设备均采用UPS不间断电源作为控制电源，主要目的是当外部电源断电时，UPS不间断电源能有效保证在电源无电的状态下正常提供电源，保证现场人员能及时采取有效措，保证人员和设备的安全，防止当外部电源停电后，造成控制回路电源失电，引发重大经济损失，造成重大事故。在生产实践中，当出现UPS不间断电源故障断电时，控制回路电源失电，由于外部电源供电正常，不易发现UPS电源失电，高压或低压设备在控制电源失电时还在运行，从而造成重大事故。
[0003]目前，业界保障供电系统安全性和可靠性的方案主要是依靠对UPS当前状态监测或周期性检查，无法从根本上提高供电系统的安全性和可靠性。然而，仅仅依靠对当前状态监测或周期检查，只能满足对当下的安全可靠性要求，并不具有预测性，因此，风险依然存在。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本技术提供了一种多能源UPS并联装置。
[0005]为达到上述目的，本技术是按照以下技术方案实施的：
[0006]本技术的第一个目的是要提供一种多能源UPS并联装置，包括多个多能源不间断电源模块，所述多能源不间断电源模块包括电网电源、网侧整流器、切换旁路开关、负载侧逆变器、负载侧变换器、储能装置、直流母线、光伏发电装置、变换器，电网电源分别连接到网侧整流器的交流输入端和切换旁路开关，网侧整流器的直流输出端连接到直流母线，负载侧逆变器的直流输入端连接到直流母线，负载侧逆变器的交流输出端连接到切换旁路开关和负载；光伏发电装置通过变换器连接到直流母线，储能装置通过负载侧变换器连接到直流母线；相邻两个所述多能源不间断电源模块通过直流母线之间连接的断路器并联连接。
[0007]与现有技术相比，本技术以电网供电和光伏系统供电为一个模块，同时向负载供电和向储能系统充电；在直流母线上安装有断路器，通过断路器将多个模块并联，在直流母线故障时可将其部分断开，不影响其余部分供电，提高供电可靠性；在光能充足时减少电网能源的消耗；采用知识蒸馏的方法训练轻量化学生网络，在提高故障诊断效率的同时减少计算负担和测量传感器需求。
附图说明
[0008]图1为本技术的多能源UPS并联装置结构框图。
[0009]图2为本技术的多能源UPS并联装置的故障诊断方法流程图。
具体实施方式
[0010]为使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本技术进行进一步的详细说明。此处所描述的具体实施例仅用于解释本技术，并不用于限定技术。
[0011]如图1所示，示例性了给出了一种多能源UPS并联装置，包括两个多能源不间断电源模块1，所述多能源不间断电源模块1包括电网电源100、网侧整流器101、切换旁路开关102、负载侧逆变器103、负载侧变换器105、储能装置106、直流母线107、光伏发电装置108、变换器109，电网电源100分别连接到网侧整流器101的交流输入端和切换旁路开关102，网侧整流器101的直流输出端连接到直流母线107，负载侧逆变器103的直流输入端连接到直流母线107，负载侧逆变器103的交流输出端连接到切换旁路开关102和负载104；光伏发电装置108通过变换器109连接到直流母线107，储能装置106通过负载侧变换器105连接到直流母线107；两个所述多能源不间断电源模块1通过直流母线107之间连接的断路器200并联连接。
[0012]本实施例的多能源UPS并联装置，由于在直流母线107上安装有断路器200，通过断路器200将多个多能源不间断电源模块并联，在直流母线107故障时可将其部分断开，不影响其余部分供电，提高供电可靠性；另外，通过调节切换旁路开关102的通断，在光能充足时优先使用光伏发电装置108来对负载进行供电，减少电网能源的消耗。
[0013]多能源UPS并联装置在运行中通常会出现一些故障，本实施例采用了一种多能源UPS并联装置的故障诊断方法，如图2所示，具体步骤如下：
[0014]S1、利用传感器收集的多能源不间断电源模块的历史运行参数和状态构建数据集，本实施例中将数据集分为训练集、验证集以及测试集，其所占数据集的比例分别为6：2：2；多能源不间断电源模块的历史运行参数包括电网电压、电网频率、AC/DC、AC/AC、DC/AC、DC/DC变换器状态、直流母线电压、多能源不间断电源模块输出电压、多能源不间断电源模块输出电流、多能源不间断电源模块频率、多能源不间断电源模块温度、多能源不间断电源模块湿度、多能源不间断电源模块噪声、储能装置电量、储能装置温度；其中运行参数作为复杂神经网络模型的输入，运行状态作为复杂神经网络模型的输出；利用数据集训练构建好的复杂神经网络模型，获得训练好的复杂神经网络模型，作为教师模型；
[0015]S2、构建多个学生模型，每个学生模型相对独立；
[0016]S3、根据S1训练好的教师模型，通过目标函数损失函数对学生模型进行训练，对于每个学生模型的训练采用不同组合的UPS特征向量，对步骤二训练的学生模型和特征向量组合进行选择，获得训练好的学生模型；
[0017]S31、对学生模型进行迭代训练，每轮迭代输入参数为n
‑
i，n为教师模型迭代训练输入参数，i为迭代次数；逐渐减少输入参数，根据全局目标函数训练学生网络；计算每个学生模型的故障诊断性能，其计算公式为：
[0018][0019]其中：n为教师模型训练输入参数维数，每轮迭代输入参数为n
‑
i，i为迭代次数，p为诊断测试正确率；
[0020]S32、训练S31中输出每个模型的代价目标函数，记录该次迭代输入参数；经过多轮
迭代直到满足参数目标函数(J
i
>J
i+1
)，每个诊断阶段正确率最高的学生模型即为最终的学生模型；
[0021]S4、利用传感器采集多能源不间断电源模块的实时运行参数，构成待测样本；
[0022]S5、将所述待测样本输入到学生模型中，所述学生模型输出UPS故障的预测结果。
[0023]实际使用时，通过将电网电压、电网频率、AC/DC、AC/AC、DC/AC、DC/DC变换器状态、直流母线电压、多能源不间断电源模块输出电压、多能源不间断电源模块输出电流、多能源不间断电源模块频率、多能源不间断电源模块温度、多能源不间断电源模块湿度、多能源不间断电源模块噪声、储能装置电量、储能装置温度中的一种或多种组合输入到学生模型中，学生模型输出多能源UPS并联装置故障的预测结果。
[0024]本技术的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本技术的技术方案做出的技术变形，均落入本技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多能源UPS并联装置，包括多个多能源不间断电源模块，其特征在于：所述多能源不间断电源模块（1）包括电网电源（100）、网侧整流器（101）、切换旁路开关（102）、负载侧逆变器（103）、负载侧变换器（105）、储能装置（106）、直流母线（107）、光伏发电装置（108）、变换器（109），电网电源（100）分别连接到网侧整流器（101）的交流输入端和切换旁路开关（102），网侧整流器（101）的直流输...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵进才，何国锋，董燕飞，
申请(专利权)人：河南鑫卓飞智能化工程有限公司，
类型：新型
国别省市：