用于城市轨道交通的弱电综合UPS电源系统及供电方法与流程

本发明涉及轨道交通供电，尤其涉及一种用于城市轨道交通的弱电综合ups电源系统及供电方法。

背景技术：

1、随着城市轨道交通系统的不断发展和完善，对供电系统的稳定性和可靠性要求也越来越高。弱电系统作为城市轨道交通的重要组成部分，其供电电源的稳定性和可靠性直接影响到整个轨道交通系统的正常运行。传统的弱电系统供电方式往往采用分散设置的ups电源（不间断电源），这种方式不仅投资成本高，维护困难，而且可靠性不高，容易受到谐波干扰等问题的影响。

2、目前，虽然有一些ups电源系统尝试对弱电系统进行集中供电，但多数仍然存在一些问题。例如，在电源切换、电压稳定、后备延时等方面存在不足，导致在电源异常情况下，弱电系统的稳定性和可靠性无法得到保障。此外，传统的ups电源系统往往缺乏智能化的监控和管理，使得运维人员难以实时掌握ups电源的运行状态，难以及时发现和解决问题。

3、因此，开发一种新型的、适用于城市轨道交通的弱电综合ups电源系统及其供电方法，具有重要的现实意义和应用价值。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出的一种用于城市轨道交通的弱电综合ups电源系统及供电方法，系统通过将轨道交通各弱电系统分散设置的ups在满足一定条件和要求下集成在一起，构成集中整合的满足相关弱电系统要求的ups电源系统，实现对ups电源的集中监控和管理，提高ups系统的可靠性，降低谐波干扰，同时降低投资成本，增加各系统的后备总容量，为城市轨道交通的弱电系统提供稳定、可靠的电源保障。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种用于城市轨道交通的弱电综合ups电源系统，用于向轨道交通的各弱电系统配电，包括交流智能配电柜模块、ups主机模块、蓄电池组模块及ups监控模块；

4、所述交流智能配电柜模块分别与ups主机模块及蓄电池组模块相连；

5、所述ups主机模块包括一台或多台ups主机；

6、所述交流智能配电柜模块包括ats电源切换开关及可编程逻辑控制器，交流智能配电柜模块通过ats电源切换开关连接有主电源及备用电源；

7、所述ups监控模块分别与交流智能配电柜模块、ups主机模块及蓄电池组模块相连，ups监控模块用于对各个模块进行监控。

8、其中，所述弱电系统包括专用通信系统、公众通信系统、警用通信系统、信号系统、综合监控系统、环境与设备监控系统、火灾自动报警系统、门禁系统、自动灭火系统、自动售检票系统及屏蔽门控制电源系统等，该类弱电系统分别与交流智能配电柜模块相连接。

9、作为本发明的进一步方案，所述ups主机模块还包括每台ups的谐波抑制器、整流器、逆变主电路、静态旁路及检修旁路。

10、作为本发明的进一步方案，所述交流智能配电柜模块还包括断路器、瞬态电压浪涌抑制器、馈出回路断路器及检测设备；所述断路器用于为ups逆变主电路及检修旁路配电。

11、作为本发明的进一步方案，针对非信号设备集中站，采用ups单机方案，通过ups主机模块配置一台ups主机，通过蓄电池组模块配置一套满足弱电系统后备延时的蓄电池组，通过交流智能配电柜模块向轨道交通的各弱电系统供电。

12、作为本发明的进一步方案，针对信号设备集中站及运营控制中心，采用ups并机冗余方案，通过ups主机模块配置两台ups主机，通过蓄电池组模块配置一套满足弱电系统后备延时的蓄电池组，通过交流智能配电柜模块向轨道交通的各弱电系统供电。

13、作为本发明的进一步方案，所述交流智能配电柜模块检测市电及蓄电池组电压，当所述主电源和备用电源出现异常时，交流智能配电柜模块通过可编程逻辑控制器按照各个弱电系统的后备延时要求，对各个馈出回路分时断电，使各个弱电系统按照预设的后备时间自动切除。

14、作为本发明的进一步方案，所述交流智能配电柜模块上设有手动旁路检修开关，当可编程逻辑控制器出现故障或接触器误跳闸时，通过该手动旁路检修开关实现对弱电系统的供电。

15、作为本发明的进一步方案，所述ups监控模块的控制单元与外部监控系统采用冗余通信方式进行信息交换。

16、一种用于城市轨道交通的弱电综合ups供电方法，适用于如上所述的一种用于城市轨道交通的弱电综合ups电源系统，包括以下步骤：

17、当主电源与备用电源任一无异常时，主电源或备用电源为ups主机供电，由市电通过谐波抑制器整流提供直流电压至逆变器，由逆变器向弱电系统提供交流电；

18、当主电源与备用电源均出现异常时，蓄电池放电，经逆变向弱电系统提供交流电；且各馈线回路分别经延时后自动断电切除弱电系统，确保各弱电系统不同的后备供电时间。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

20、本发明通过集中整合ups电源系统，显著提升了ups系统的整体可靠性，有效减少了谐波干扰，进而大幅增强了系统的可用性和可维护性。同时，这种整合方案还有助于降低ups的投资成本，减少蓄电池总容量的配置需求，从而实现了成本优化。此外，本发明引入的ups监控系统，通过实现集中监控管理和维护，极大地简化了操作过程，提高了工作效率。这一创新不仅便于对ups进行实时监控，还能及时发现问题并进行维护，确保电源系统的稳定运行。

21、本发明针对非信号设备集中站、信号设备集中站及运营控制中心的不同需求，提出了不同的ups电源系统配置方案。这种灵活的配置方式使得系统能够根据不同的应用场景进行定制，提高了系统的适用性和灵活性。

22、本发明中交流智能配电柜模块具有电压检测功能和馈出回路分时断电功能。当主电源和备用电源出现异常时，配电柜能够按照预设的后备时间自动切除各个弱电系统，确保系统在异常情况下能够有序、安全地运行。

23、本发明中ups监控模块与外部监控系统之间通过冗余通信方式进行信息交换，这种通信方式提高了信息交换的可靠性和稳定性，使得监控系统能够实时、准确地获取ups电源系统的运行状态，从而进行有效的监控和管理。

24、本发明提出的ups供电方法通过主电源与备用电源的切换、蓄电池的放电以及馈线回路的延时断电等功能，实现了对弱电系统的稳定供电和有序断电，确保了各弱电系统在异常情况下的后备供电时间。

技术特征：

1.一种用于城市轨道交通的弱电综合ups电源系统，其特征在于，用于向轨道交通的各弱电系统配电，包括交流智能配电柜模块、ups主机模块、蓄电池组模块及ups监控模块；

2.根据权利要求1所述的一种用于城市轨道交通的弱电综合ups电源系统，其特征在于，所述ups主机模块还包括每台ups的谐波抑制器、整流器、逆变主电路、静态旁路及检修旁路。

3.根据权利要求1所述的一种用于城市轨道交通的弱电综合ups电源系统，其特征在于，所述交流智能配电柜模块还包括断路器、瞬态电压浪涌抑制器、馈出回路断路器及检测设备；所述断路器用于为ups逆变主电路及检修旁路配电。

4.根据权利要求1所述的一种用于城市轨道交通的弱电综合ups电源系统，其特征在于，针对非信号设备集中站，采用ups单机方案，通过ups主机模块配置一台ups主机，通过蓄电池组模块配置一套满足弱电系统后备延时的蓄电池组，通过交流智能配电柜模块向轨道交通的各弱电系统供电。

5.根据权利要求1所述的一种用于城市轨道交通的弱电综合ups电源系统，其特征在于，针对信号设备集中站及运营控制中心，采用ups并机冗余方案，通过ups主机模块配置两台ups主机，通过蓄电池组模块配置一套满足弱电系统后备延时的蓄电池组，通过交流智能配电柜模块向轨道交通的各弱电系统供电。

6.根据权利要求1所述的一种用于城市轨道交通的弱电综合ups电源系统，其特征在于，所述交流智能配电柜模块检测市电及蓄电池组电压，当所述主电源和备用电源出现异常时，交流智能配电柜模块通过可编程逻辑控制器按照各个弱电系统的后备延时要求，对各个馈出回路分时断电，使各个弱电系统按照预设的后备时间自动切除。

7.根据权利要求1所述的一种用于城市轨道交通的弱电综合ups电源系统，其特征在于，所述交流智能配电柜模块上设有手动旁路检修开关，当可编程逻辑控制器出现故障或接触器误跳闸时，通过该手动旁路检修开关实现对弱电系统的供电。

8.根据权利要求1所述的一种用于城市轨道交通的弱电综合ups电源系统，其特征在于，所述ups监控模块的控制单元与外部监控系统采用冗余通信方式进行信息交换。

9.一种用于城市轨道交通的弱电综合ups供电方法，其特征在于，适用于如权利要求1-8任一所述的一种用于城市轨道交通的弱电综合ups电源系统，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种用于城市轨道交通的弱电综合UPS电源系统及供电方法，其中UPS电源系统包括交流智能配电柜模块、UPS主机模块、蓄电池组模块及UPS监控模块，通过将轨道交通各弱电系统分散设置的UPS在满足一定条件和要求下集成在一起，构成集中整合的满足相关弱电系统要求的UPS电源系统，为各弱电系统在车站、车辆段、停车场及控制中心提供不间断电源。与现有技术相比，本发明通过集中整合UPS电源系统并引入UPS监控系统，实现了可靠性、可用性、可维护性的提升，以及投资成本的降低和后备容量的增加，为城市轨道交通的弱电系统提供了更加高效、稳定、经济的电力保障。技术研发人员：谭文金,陈利文受保护的技术使用者：广东宝星新能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25