一种基于移相变压器的直流供电系统的制作方法

1.本实用新型涉及供电控制技术领域，具体涉及一种基于移相变压器的直流供电系统，一种供电控制方法。

背景技术：

2.随着巴拿马电源系统在数据中心的大规模的应用，移相变压器在直流供电系统中的应用也越来越广泛，而移相变压器二次侧绕组如果带载不均衡，会导致变压器局部发热，严重的甚至会击穿绝缘，导致二次侧绕组短路。参考图1所示，现有技术中的直流供电方式，移相变压器的二次侧移相绕组(1、2)输出经整流模块整流后的直流侧并联在一起，形成一段直流母线给负载1供电。移相变压器的二次侧移相绕组(3、4)输出经整流模块整流后的直流侧并联在一起，形成一段直流母线给负载2供电。如果负载2不工作，单负载1工作，负载2对应的绕组上会由于磁场的作用，产生的能量无法消耗，转换成热量。基于此，现有技术中对变压器的绝缘要求很高，同时由于二次侧绕组的数量比较多，单绕组容量较小，即使部分绕组发生短路，映射到一次侧的短路电流也很小，无法触动一次侧的保护装置动作，导致事故扩大。
3.需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

4.本公开提供一种基于移相变压器的直流供电系统、一种应用于基于移相变压器的直流供电系统的供电控制方法，能够避免移相变压器因二次侧带载不均导致局部发热。
5.本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。
6.根据本公开的第一方面，提供基于移相变压器的直流供电系统，包括：
7.移相变压器，所述移相变压器包括n个二次绕组；以及，
8.n个交流直流转换模组；
9.其中，各所述交流直流转换模组输入端分别与所述移相变压器的一个二次绕组的输出端连接；所述交流直流转换模组包括n个整流模块；
10.其中，各所述交流直流转换模组的第m个整流模块并联形成第m个直流母线；所述第m个直流母线与第m个负载连接；其中n、m为正整数，m≤n。
11.本公开的一种实施例所提供的基于移相变压器的直流供电系统，通过交流直流转换模组中配置多个整流模块，并基于负载的大小在各交流直流转换模组中分别选择至少一个整流模块，再将选择各整流模块并联形成直流母线，并与负载进行连接，实现直流输出侧各个交流整流转换模组之间并联输出，从而有效的避免移相变压器因二次侧带载不均导致局部发热，更好的保护变压器并延长使用寿命。
12.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不
能限制本公开。
附图说明
13.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1示意性示出现有技术中多脉波移相变压器直流供电的示意图；
15.图2中示意性示出本公开示例性实施例中一种基于移相变压器的直流供电系统的示意图；
16.图3示意性示出本公开示例性实施例中另一种基于移相变压器的直流供电系统的示意图；
17.图4示意性示出本公开示例性实施例中另一种基于移相变压器的直流供电系统的示意图。
具体实施方式
18.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
19.此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
20.针对现有技术的缺点和不足，本示例实施方式中提供了一种基于移相变压器的直流供电系统，该系统包括：移相变压器，所述移相变压器包括n个二次绕组；以及，n个交流直流转换模组；其中，各所述交流直流转换模组输入端分别与所述移相变压器的一个二次绕组的输出端连接；所述交流直流转换模组包括n个整流模块；其中，各所述交流直流转换模组的第m个整流模块并联形成第m个直流母线；所述第m个直流母线与第m个负载连接；其中n、m为正整数，m≤n。
21.本示例实施方式中，具体而言，参考图2所示，该系统可以包括：移相变压器201，移相绕组2011，交流直流转换模块202，整流模块2022，负载203。其中，移相绕组2011即上述的二次绕组(二次侧绕组)。移相变压器的一次侧与电网相连接，例如接入10kv输入。移相变压器包括至少2个二次绕组。
22.本示例实施方式中，所述负载的数量为s个；其中，s为正整数，且n为s的整数倍。
23.本示例实施方式中，利用各所述交流直流转换模组的整流模块并联形成的直流母线的数量为s个。
24.举例来说，在n＝4时，s＝2；参考图2所示，移相变压器中包括4个二次侧的移相绕
组(1、2、3、4)。对应的，系统中配置4个交流直流转换模组(1、2、3、4)；各二次侧绕组分别与一个交流直流转换模块连接。各交流直流转换模块中包括2个整流模块；将各交流直流转换模组中的第一个整流模块(11、21、31、41)并接形成一段母线给负载1供电；同时，将各交流直流转换模组中的第二个整流模块(12、22、32、42)并联形成第二段母线给负载2供电。
25.本示例实施方式中，所述负载的数量为n个。
26.本示例实施方式中，利用各所述交流直流转换模组的整流模块并联形成的直流母线的数量为n个。
27.举例来说，各交流直流转换模组中整流模块的数量，与负载的数量相同。具体的，参考图3所示，移相变压器中包括n个二次侧绕组，对应配置有n个交流直流转换模组，各交流直流转换模组中包括n个整流模块，负载的数量为n个。将各交流直流转换模组中的第一个整流模块(11、21、31、
……
n1)并接形成一段母线给负载1供电；同时，将各交流直流转换模组中的第二个整流模块(12、22、32、
……
n2)并联形成第二段母线给负载2供电；依次类推，将各交流直流转换模组中的第n个整流模块(1n、2n、3n、
……
nn)。
28.在一些示例性实施例中，二次侧绕组的数量n可以等于n。
29.本示例实施方式中，各所述交流直流转换模组中的第一个至第m个整流模块并联形成第一个直流母线；所述第一个直流母线与第一个负载连接。
30.具体的，可以根据直流后端所带的负载的大小，在交流直流转换模组中选择一个或多个整流模块，组合并联形成一段或多段直流母线后为负载供电。
31.举例而言，参考图4所示，若负载1较大，为满足负载1的需求，可以在每个交流直流转换模组中选择2个、3个或n个整流模块并联形成第一个直流母线给负载1供电。例如，交流直流转换模组中包括3个整流模块，在各交流直流转换模组中配置两个整流模块(11、12，21、22、31、32，41、42)并接形成一段母线给负载1供电。负载2较小，可以在每个交流直流转换模组中配置一个整流模块(13、23、3、43)形成一段母线给负载2供电。
32.当然，在其他的示例性实施方式中，也可以为负载配置其他数量的整流模块。具体可以根据负载的实际大小进行分配。
33.本示例实施方式中，还提供了一种供电控制方法，可以应用于上述的基于移相变压器的直流供电系统。
34.具体而言，该方法可以包括：
35.步骤s51，根据移相变压器中二次绕组的数量配置交流直流转换模组的数量；并将各所述交流直流转换模组输入端分别与所述移相变压器的一个二次绕组的输出端连接；其中，各交流直流转换模组中包含的整流模块的数量分别为n；以及
36.步骤s52，根据负载的大小在各所述交流直流转换模组中匹配一个或多个整流模块，并将各所述交流直流转换模组中匹配的整流模块并联形成直流母线，与所述负载连接。
37.本示例实施方式中，所述交流直流转换模组包括n个整流模块。所述根据负载的大小在各所述交流直流转换模组中匹配一个或多个整流模块，包括：
38.将各所述交流直流转换模组的第m个整流模块并联形成第m个直流母线；所述第m个直流母线与第m个负载连接；其中n、m为正整数，m≤n。
39.本示例实施方式中，所述交流直流转换模组包括n个整流模块；所述负载的数量为s个；其中，n、s为正整数，且n为s的整数倍；所述根据负载的大小在各所述交流直流转换模
组中匹配一个或多个整流模块，包括：
40.将各所述交流直流转换模组中的第一个至第m个整流模块并联形成第一个直流母线，并将所述第一个直流母线与第一个负载连接。
41.具体而言，本方法通过为交流直流转换模组中配置多个整流模块，实现直流输出侧各个交流整流转换模组内模块组合方式。通过将二次侧绕组后端的交流直流变压器模块的输出端重新组合，形成一段或多段母线给不同的负载供电，实现直流输出侧各个交流整流转换模组之间输出并联方案。另外，可以利用系统监控器的调节，使每个绕组的带载完全相同。并且，不同的负载可以任意配置。具体的，可以根据直流后端所带的负载的大小，交流直流转换模组中的整流模块可以选一个，也可以选多个任意组合并联形成一段或多段直流母线后为负载供电对变压器不会有影响；例如图3、图4中所示的示例。这样做的结果可以有效的避免移相变压器因二次侧带载不均导致局部发热，更好的保护变压器并延长使用寿命。
42.此外，上述附图仅是根据本实用新型示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
43.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本公开的其他实施例。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
44.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。

技术特征：

1.一种基于移相变压器的直流供电系统，其特征在于，包括：移相变压器，所述移相变压器包括n个二次绕组；以及，n个交流直流转换模组；其中，各所述交流直流转换模组输入端分别与所述移相变压器的一个二次绕组的输出端连接；所述交流直流转换模组包括n个整流模块；其中，各所述交流直流转换模组的第m个整流模块并联形成第m个直流母线；所述第m个直流母线与第m个负载连接；其中n、m为正整数，m≤n。2.根据权利要求1所述的基于移相变压器的直流供电系统，其特征在于，所述负载的数量为n个。3.根据权利要求1或2所述的基于移相变压器的直流供电系统，其特征在于，利用各所述交流直流转换模组的整流模块并联形成的直流母线的数量为n个。4.根据权利要求1所述的基于移相变压器的直流供电系统，其特征在于，所述负载的数量为s个；其中，s为正整数，且n为s的整数倍。5.根据权利要求1或4所述的基于移相变压器的直流供电系统，其特征在于，利用各所述交流直流转换模组的整流模块并联形成的直流母线的数量为s个。6.根据权利要求5所述的基于移相变压器的直流供电系统，其特征在于，各所述交流直流转换模组中的第一个至第m个整流模块并联形成第一个直流母线；所述第一个直流母线与第一个负载连接。7.根据权利要求1所述的基于移相变压器的直流供电系统，其特征在于，所述移相变压器包括至少2个二次绕组。

技术总结

本实用新型涉及供电控制技术领域，具体涉及一种基于移相变压器的直流供电系统。所述系统包括：移相变压器，所述移相变压器包括n个二次绕组；以及，n个交流直流转换模组；其中，各所述交流直流转换模组输入端分别与所述移相变压器的一个二次绕组的输出端连接；所述交流直流转换模组包括n个整流模块；其中，各所述交流直流转换模组的第M个整流模块并联形成第M个直流母线；所述第M个直流母线与第M个负载连接；其中n、M为正整数，M≤n。M≤n。M≤n。