[发明专利]应用于城市轨道交通的弱电综合UPS电源系统及供电方法

说明书

技术领域

本发明涉及UPS电源技术领域，特别涉及一种应用于城市轨道交通工程的弱电综合UPS电源系统及供电方法。

背景技术

随着城市轨道交通的迅速发展，轨道交通已经成为人们出行最便捷、经济和高效的交通工具之一；与此同时，对于城市轨道交通的安全、可靠运行也提出了越来越高的要求。当给轨道交通供电的市电因故异常时，会给轨道交通造成严重影响，为此，相关机构一直在持续研究如何提高对城市轨道交通重要弱电系统供电的连续性、可靠性。

目前，国内各城市轨道交通工程中，通信、信号、综合监控系统、火灾自动报警系统、机电设备监控系统、门禁系统、自动售检票系统、自动灭火系统、屏蔽门控制系统等弱电系统基本上均各自独立设置UPS，采用分散供电方式，分散设置的UPS在轨道交通建设与运营管理过程中，各种弊病也逐渐显现出来，主要表现在：

1)各弱电系统的UPS分别招标，配置的UPS品牌也不同，不利于资源共享和备品备件的采购，造成运营维护工作量大、蓄电池维护困难等问题。

2)各弱电系统以“安全储备”为由，保守设计造成设计容量较实际负载大很多，但是又不能实现相互冗余备用，使得建设投资大、运营维修成本高；而且各弱电系统的UPS容量总体而言相对较小、可靠性低、能耗高、不利于节能和环保，没有足够的供电安全性与可靠性。

为避免上述分散式UPS的弊端，有必要将同一车站、车辆段、控制中心各弱电系统的UPS分别进行整合，综合考虑设备容量及安装面积，对UPS进行统一管理、监控、运营维护及保养。

发明内容

针对现有轨道交通中UPS电源系统的不足，本发明的目的在于提供一种应用于城市轨道交通的弱电综合UPS电源系统及供电方法，实现对城市轨道交通各弱电系统的不间断供电。

本发明所采用的技术方案：一种应用于城市轨道交通的弱电综合UPS电源系统，包括电源输入配电系统、UPS及蓄电池组系统、智能配电盘系统和UPS监控系统，所述UPS及蓄电池组系统分别与电源输入配电系统、智能配电盘系统连接；所述电源输入配电系统包括第一双电源切换开关、给UPS主电路及旁路配电的断路器、瞬态电压浪涌抑制器，该电源输入配电系统通过第一双电源切换开关与主电源、备用电源连接，所述第一双电源切换开关、断路器和瞬态电压浪涌抑制器均设置在UPS设备室内的输入配电柜内；所述UPS及蓄电池组系统包括每台UPS的整流/逆变主电路、静态旁路、检修旁路和蓄电池组，所述UPS及蓄电池组分别设置在UPS设备室及蓄电池室内；所述智能配电盘系统，包括第二双电源自动切换开关及配电断路器、可编程逻辑控制器及检测设备，用于向轨道交通的各弱电系统分配电力，所述可编程逻辑控制器检测市电及电池电压，当两路主、备交流市电异常时，根据预定的设计方案分时控制给各弱电系统配电的馈出回路断电，所述智能配电盘系统设置在UPS设备室内；所述UPS监控系统分别与电源输入配电系统、UPS及蓄电池组系统、智能配电盘系统连接，并对上述各系统进行监控，所述UPS监控系统的核心控制单元与车站级综合监控系统进行信息交换，并通过全线综合监控系统网络对全线UPS进行监控。

在非信号设备集中站，所述UPS及蓄电池组系统采用UPS单机方案，设置一台UPS主机，并配置一套满足弱电系统后备延时的蓄电池组，通过智能配电盘系统向轨道交通的各弱电系统供电。在信号设备集中站及运营控制中心，所述UPS及蓄电池组系统采用UPS1+1并机冗余方案，设置两台UPS主机，并配置一套满足弱电系统后备延时的蓄电池组(两台UPS主机各带一半容量的电池，整套蓄电池组满足所有弱电系统后备延时的需求)，通过智能配电盘系统向轨道交通的各弱电系统供电。所述每台UPS的单机容量均能满足系统总容量要求，两台UPS互为备份，当一台UPS出现故障时，全部电池组能为另一台正常使用的UPS电源供电；当某台UPS出现故障时，能通过选择性操作自动将故障的UPS单机从UPS1+1并机系统中脱离出来，另一台UPS仍能向弱电系统提供不停电电源。

上述弱电系统(或负载)包括分别与智能配电盘系统连接的专用通信系统(含视频监控系统、旅客信息系统、办公自动化系统、传输等)、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、自动售检票系统和屏蔽门控制电源系统。其中，所述智能配电盘系统通过冗余配线方案给信号系统供电，即智能配电盘系统通过两路馈出回路给信号系统供电，其它弱电系统采用单回路配电方案。