技术领域
[0001] 本发明属于电机技术领域，尤其涉及高压无刷双馈电机控制方法、系统及装置。
相关背景技术
[0002] 双馈电机具有功率因数高，效率高，电压等级范围宽，控制灵活且成本低等优点，可实现风力发电，工业拖动，水利电力及海产品养殖等应用要求，在我国应用最为广泛。而双馈电机发生故障的类型也是比较多，在实际使用过程中，用户遇到最多的是双馈电机堵转不输出和起动冲击过大两种故障，这两种故障都会造成用户生产中断，严重时会造成很大的经济损失。
[0003] 在堵转不输出故障时，电流会有很大一部分为无用无用损耗，电机基本不输出功率，电机转速维持为零，如果按照实际负载调整电机功率，无法调整转速，就无法达到负载要求。而对于起动冲击故障，是由于双馈电机内部逆变器在起动时会产生电流不平衡现象，造成起动冲击电流过大，当电流过大时，由于定子绕组内部温升，可能会使线路过流或引发定子绕组绝缘加速老化，导致电机绕组损坏。针对以上两种故障，目前常用的保护方案为以下几种：
[0004] 1、检测过电流保护：当电流达到设定值进行过电流保护，这种方案只能通过开关断开，无法解决故障问题。
[0005] 2、针对堵转不输出：通过检测定子电流大小，当电流一定时间内没有衰减，认为电机堵转，进行起动拖动，这种方案需要人为进行开关控制，容易造成用户生产中断。
[0006] 3、针对堵转不输出：通过检测位置传感器判断定子电机的速度，当电机速度低于一定数值，认为电机堵转，进行起动拖动，这种方案存在位置传感器的检测原理的干扰，对传感器自身故障无法判断。
[0007] 4、针对堵转不输出：通过检测定子电流进行判断电机转速，当负载电流较大认为电机堵转，进行起动拖动，这种方案因为电流检测的准确度低，导致保护动作容易误动作。
[0008] 因此，对于目前来说，缺少一种解决双馈电机堵转不输出和起动冲击过大问题的方法，提升控制的稳定性和主动性。
具体实施方式
[0075] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。
[0076] 实施例
[0077] 本实施例提供一种高压无刷双馈电机控制方法，双馈电机包括两种逆变器，第一种逆变器为网侧可控逆变器，第二种逆变器为负载侧可控逆变器，该控制方法包括如下的步骤：
[0078] S1、采集双馈电机的负载电流，网侧逆变器通过网侧直流母线连接到双馈电机，网侧逆变器输出的三相交流电输入到双馈电机，负载侧逆变器经过负载侧直流母线连接到双馈电机，负载侧逆变器输出的三相交流电也输入到双馈电机，双馈电机中的机械能量通过负载侧逆变器转换为负载侧的直流电进行存储。
[0079] S2、判断负载电流与负载电流限值的大小，当负载电流超过负载电流限值时，则降低双馈电机的定子有功功率，直至负载电流小于负载电流限。
[0080] 其中，降低双馈电机定子有功功率的实现方法有很多种，例如通过改变网侧逆变器的输出参数或负载侧逆变器的输出参数等。
[0081] 以下对降低定子有功功率进行详细阐述：
[0082] 根据预设的优先级级模式，降低所述双馈电机的定子功率，所述优先级模式分为并网逆变优先级和负载逆变优先级。
[0083] 若双馈电机处于并网逆变优先级下，则执行：
[0084] 设置第一变量，第一变量为大于0的常熟，缺省值为1；
[0085] 判断负载电流与负载电流限值之间的大小，若负载电流大于负载电流限值，则将定子有功功率降低第一预设值，第一预设值是一个大于0的常数；
[0086] 循环执行判断操作，直到负载电流不再大于于负载电流限值。
[0087] 若双馈电机处于并网逆变优先级下，则还执行：
[0088] 判断负载电流与负载电流限值之间的大小，若负载电流小于或等于负载电流限值，则将第一变量设置为第一变量与第一预设值的差，并将第一变量除以第一预设值得到第三变量
[0089] 判断第三变量是否大于等于1，若是则将定子有功功率增加第一预设值。
[0090] 更进一步地，若双馈电机处于并网逆变优先级下，降低定子功率还包括：
[0091] 判断负载电流与负载电流限值之间的大小，若负载电流小于或等于负载电流限值，则进入负载逆变优先级，负载逆变优先级下降低定子功率具体包括：
[0092] 设置第二变量，第二变量为大于0的常熟，缺省值为1；
[0093] 判断负载电流与负载电流限值之间的大小，若负载电流大于负载电流限值，再判断定子功率与标定功率的大小，若定子功率大于标定功率，则将定子功率降低第二预设值。
[0094] 双馈电机处于负载逆变优先级下，降低定子功率还包括：
[0095] 判断负载电流与负载电流限的大小，若负载电流大于负载电流限值，则重复执行降低定子有功功率的操作。
[0096] 双馈电机处于负载逆变优先级下，降低定子功率还包括
[0097] 判断负载电流与负载电流限的大小，若负载电流小于或等于负载电流限值，将第二变量设为第二变量与第二预设值的差，并将第二变量除以第二预设值得到第四变量；
[0098] 判断第四变量与1的大小，则将定子功率增加第二预设值。
[0099] 第一预设值和第二预设值的设置与负载电流限值大小有关，负载电流限值越大，则第一预设值和第二预设值设置越大。
[0100] 上述步骤中，由于双馈电机启动时系统需要迅速建立初始化的网压、网频，因此首先网侧逆变器优先进入运行状态，负载侧逆变器处于待机状态，负载逆变的优先级比网侧变低一点，则第一预设值和第二预设值可以设置的比负载电流限值略高。
[0101] 在运行过程中，系统达到稳态，网侧逆变器、负载逆变器均进入运行模式，若负载电流大于预设负载电流限值，且定子功率大于标定功率，则同时降低网侧和负载侧的输出功率。
[0102] 在运行过程中，若负载电流大于预设负载电流限值但不超过第一预设值，则第一变量保持不变，并设定子有功功率保持不变；若负载电流小于或等于负载电流限值，则将第一变量设置为第一变量与第一预设值的差，并计算第三变量，第三变量设置为第一变量与第一预设值的差除以第一预设值，若第三变量大于等于1，将所述定子有功功率增加所述第一预设值。
[0103] 若负载电流大于负载电流限值但不超过第二预设值，则第二变量保持不变，并设定子有功功率保持不变；若负载电流小于或等于负载电流限值，则将第二变量设置为第二变量与第二预设值的差，并计算第四变量，第四变量设置为第二变量与第二预设值的差与第二预设值的比值，若第四变量大于等于1，将定子有功功率增加第二预设值。
[0104] 在稳定状态运行中，负载电流不小于负载电流限值，当负载电流大于负载电流限值，则降低定子有功功率，当负载电流小于等于负载电流限值，则计算变量，若变量大于等于1，则增加定子有功功率，在增加定子有功功率的同时，降低定子无功功率。
[0105] 在稳定状态运行中，负载电流小于负载电流限值，设定子有功功率保持不变。
[0106] 在运行过程中，当网侧发生故障时，双馈电机启动网侧逆变器，降低定子有功功率，当负载电流大于负载电流限值，降低定子有功功率，当负载电流小于等于负载电流限值，计算变量，若变量大于等于1，增加定子有功功率，增加有功功率的同时，降低定子无功功率。在负载电流大于负载电流限值的同时，若定子有功功率大于标定功率，则降低双馈电机的定子有功值，降低所述定子有功功率到所述定子有功功率与标定功率之间，再计算变量，若变量大于等于1，则定子有功功率增加第二预设值。
[0107] 在运行过程中，当负载侧发生故障时，双馈电机启动负载侧逆变器，负载电流大于负载电流限值时，降低负载电流。
[0108] 网侧发生故障时，网侧逆变器控制电压降为0v，网侧输出功率降为0，负载电流增大，大于负载电流限值，则降低定子有功功率。
[0109] 负载侧发生故障时，负载侧逆变器停止工作，此时负载电流大于负载电流限值，但此时由于网侧逆变器继续工作，定子有功功率和定子无功功率均保持在额定功率不变，当负载电流小于负载电流限值时，调整定子有功功率和定子无功功率保持输出负载电流限值。
[0110] 当网侧发生故障时，网侧逆变器降额，负载电流增大，负载电流大于负载电流限值，降低定子有功功率，直到负载电流小于负载电流限值，网侧逆变器降额结束后，设定子有功功率保持不变。
[0111] 当网侧逆变器正常输出时，负载电流不小于负载电流限值。设定子有功功率，设定子无功功率同时调整，其中，设定子有功功率的调整，是根据负载电流，以及第一预设值进行计算，具体为：负载电流减去负载电流限值除以第一预设值，设定子有功功率保持不变；当负载电流小于负载电流限值时，设定子有功功率为额定功率。
[0112] 设定子无功功率的调整，是根据负载电流，以及负载电流限值进行调整，具体为：设定子无功功率与负载电流限值的差值再除以负载电流限值，当负载电流小于负载电流限值时，设定子有功功率，设定子无功功率的功率为额定功率。
[0113] 在负载侧发生故障时，负载侧逆变器停止工作，负载电流大于负载电流限值，降低定子有功功率直到负载电流的值小于负载电流限值，负载电流限值大于等于故障电流值。当负载侧逆变器恢复工作，若负载电流大于负载电流限值，则降低有功功率，直到负载电流小于负载电流限值。
[0114] 在实施例中，将双馈电机中的定子有功功率、定子无功功率、负载电流相关联，根据负载电流进行定子有功功率和定子无功功率的调整，保护了双馈电机稳定运行。其中调节有功、无功输出的优先级，可根据双馈电机保护的重要程度进行调整，保证双馈电机稳定运行。调整定子有功功率或无功功率的同时，可以保证网侧电流以及负载侧电流在允许的范围内。
[0115] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。
