[发明专利]一种负载平衡设备及供电系统

说明书

本发明涉及负载供电技术领域，公开了一种负载平衡设备及供电系统。即在负载平衡设备中，通过控制负荷调节单元中部分负荷启停模块的启用/停用，可实现动态调节所述负载平衡设备的负载功率目的，以便将短时间的负载功率突加过程转化为时长可调的总负载功率缓加过程和/或将短时间的负载功率突卸过程转化为时长可调的总负载功率缓卸过程，从而缓解在负载功率突加或突卸时，所产生负荷冲击对电源设备的影响，使得将所述负载平衡设备适配在供电系统中后，可大幅度降低对电源设备的负荷响应指标，拓展电源设备的选择范围，降低选择难度，方便更换具有不同负荷响应特性的电源设备，易于满足实际的生产需求。

技术领域

本发明属于负载供电技术领域，具体地涉及一种负载平衡设备及供电系统。

背景技术

在诸如油气钻井等场景的供电系统中，需要电源设备与负载设备保持一定范围内的功率匹配，而当出现负载设备突然增加启用或突然卸下停用等情况时，会对电源设备产生一定的负荷冲击，如果电源设备的负荷响应特性不足或者多台发电机组之间的特性一致性不好，就会造成并网发电机组解列脱网，进而导致负载设备无法正常运行。以钻井设备供电场景为例，当钻井设备负载(即电动机)突加或突卸时，产生的负荷冲击会直接传递到作为电源设备的发电机组，造成由并网发电机组构成的小电网保护被解列，进而使电动机无法正常工作。

因此现有供电系统都对电源设备的负荷响应特性有较高指标要求，一般采用具有快速响应指标的燃油发电机组(针对燃气发电机组，因为响应较慢，难以满足快速响应要求)来构建电源设备，导致电源设备的选择范围有限，选择难度大，难以满足实际的生产需求。

发明内容

为了解决在现有供电系统中，因对电源设备的负荷响应特性有较高指标要求而导致电源设备的选择范围有限和选择难度大的问题，本发明目的在于提供一种用于适配在供电系统中的负载平衡设备及供电系统，可以缓解负荷冲击对电源设备的影响，进而在供电系统中，可大幅度降低对电源设备的负荷响应指标，拓展电源设备的选择范围，降低选择难度，方便更换具有不同负荷响应特性的电源设备，易于满足实际的生产需求。

本发明第一方面所采用的技术方案为：

一种负载平衡设备，包括有负载功率采集单元、负载变化接收单元、负荷调节单元和控制单元，其中，所述负载功率采集单元用于布置在位于电源设备与负载设备之间的传输母线上，所述负载变化接收单元用于布置在所述负载设备上，所述负荷调节单元包括有若干用于电连接所述传输母线的负荷启停模块；

所述控制单元的功率信号输入端电连接所述负载功率采集单元的输出端，所述控制单元的时序信号输入端电连接所述负载变化接收单元的输出端，所述控制单元的启停信号输出端分别电连接各个所述负荷启停模块的受控端。

基于上述发明内容，可以通过控制负荷调节单元中部分负荷启停模块的启用/停用，可实现动态调节所述负载平衡设备的负载功率目的，以便将短时间的负载功率突加过程转化为时长可调的总负载功率缓加过程和/或将短时间的负载功率突卸过程转化为时长可调的总负载功率缓卸过程，从而缓解在负载功率突加或突卸时，所产生负荷冲击对电源设备的影响，使得将所述负载平衡设备适配在供电系统中后，可大幅度降低对电源设备的负荷响应指标，拓展电源设备的选择范围，降低选择难度，方便更换具有不同负荷响应特性的电源设备，易于满足实际的生产需求。

在一个可能的设计中，所述负载功率采集单元包括有母线电流互感器、母线电压互感器和功率测量模块，其中，所述母线电流互感器和所述母线电压互感器分别套装在所述传输母线上；

所述母线电流互感器的输出端电连接所述功率测量模块的电流信号输入端，所述母线电压互感器的输出端电连接所述功率测量模块的电压信号输入端，所述功率测量模块的模拟信号输出端电连接所述控制单元的功率信号输入端。

在一个可能的设计中，所述负载变化接收单元的开关量信号输出端电连接所述控制单元的时序信号输入端。