一种接入油机的整流器的自适应控制方法与流程

本发明涉及一种电压变换设备的控制方法，具体涉及一种能够自动适应油机容量的控制方法。

背景技术：

目前低成本小功率油机广泛应用于无市电地区的辅助发电，在通信基站的离网系统中应用尤其普遍。但是在油机的使用过程中出现的问题很多，其中较为突出的几个问题，一是维护人员为了携带方便，携带的油机容量小于整流器容量，或者是由于海拔较高，油机实际输出功率远小于标称容量，故由于容量不匹配导致油机负荷太大熄火的现象频繁发生，而对维护人员来说，各个厂家的整流器参数调整方法又各不相同，调整起来又相当繁琐。二是维护人员的操作水平参差不齐，很多人员缺少油机的基本操作规范培训，就停机顺序来讲很多不是先关断整流器再关油机的做法，而是直接停掉油机，油机带载停机时，转速电压均降低，但整流器仍然维持恒功率运行，使油机的电流持续增加，超出油机的额定输出电流值时会使电机的励磁系统中的元件损坏。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：只有通过手动调整整流器的参数来匹配油机与整流器以及油机带载停机时励磁系统易损坏。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种接入油机的整流器的自适应控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、整流器的控制单元通过传感器实时获取油机的输入频率f、输入电压v及输入电流i，由控制单元将整流器的功率单元的功率环参考值pref初始化为0，整流器开机运行；

步骤2、控制单元以设定步长缓慢增加功率环参考值pref，在增加过程中，进行步骤3；

步骤3、由控制单元判断检测到的输入频率f及输入电压v是否有异常降低，若没有，则进入步骤4，若有，则进入步骤5；

步骤4、控制单元根据检测到的输入电压v及输入电流i计算得到检测输出功率，判断检测输出功率是否大于预先设定的最大值，若没有返回步骤2，若检测输出功率大于预先设定的最大值，则控制单元降低功率环参考值pref后，返回步骤3；

步骤5、更新异常次数x，按式(1)更新功率环参考值pref：

pref＝(当前电压*电压异常降低前电流*n1)/x式(1)

式(1)中，n1为预先设定的超负荷时降功率系数；

步骤6、功率环参考值pref更新后，检测输入频率f、输入电压v是否依然持续降低，若是，进入步骤7，若不是，记录超负荷时刻系统的峰值功率，进入步骤8；

步骤7、将功率环参考值pref更新为0，判断输入频率f、输入电压v是否降低至工作极限值以下，若是，则判断为停机动作，结束后返回步骤6；

步骤8、控制单元以设定步长缓慢增加功率环参考值pref，在增加过程中，进行步骤9；

步骤9、由控制单元判断检测到的输入频率f及输入电压v是否有异常降低，若没有，则进入步骤10，若有，则返回步骤5；

步骤10、控制单元根据检测到的输入电压v及输入电流i计算得到检测输出功率，判断检测输出功率是否大于式(2)计算得到的计算值，若是，则降低功率环参考值pref后返回步骤9，若不是，则返回步骤8，其中：

计算值＝步骤6记录的峰值功率*n2(2)

式(2)中，n2为可设定的油机安全高效运行的容量比。

本发明具有如下优点：根据油机超负荷时刻输出电压和频率的变换趋势，采用一种控制算法实现整流器和油机的普遍适应性，解决了只有通过手动调整整流器的参数来解决匹配的问题。另外也避免油机停机时刻由于输出电流持续增加损坏油机励磁系统的可能。

附图说明

图1为油机超负荷电压频率(周期)变换趋势图；

图2为主控单元采样油机模拟量，输出功率环参考值作用于整流器功率环示意图；

图3为自适应控制算法流程图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

在工作过程中，主控单元实时监测输入电压、输入频率的变化，若某一时刻油机超负荷，根据油机超负荷时输出电压和频率均持续降低的特征(如图1所示)，主控单元迅速降低功率环的参考值pref为当前电压*电压跌落前电流*n1/x(n1为超负荷时降功率系数，默认为0.6，x为进入稳定运行状态前油机异常次数)，以迅速降低油机负荷，使油机输出电压、频率回归正常范围，并记录超负荷时刻系统的峰值功率。随后主控单元再次缓慢增加功率环参考值pref，使输出功率等于超负荷时刻系统的峰值功率*n2，n2为可设定的油机安全高效运行的容量比(默认为0.7)，整流器在该功率下稳定运行，满足油机在相对高效的范围内安全工作。

本发明提供的算法中一旦检测到油机的输出功率大幅降低后，其输出电压、频率仍持续降低，则将功率环参考值pref的参考值降为0，避免在油机停机时持续带载损坏油机励磁系统。

结合图3，具体而言，本发明提供的一种接入油机的整流器的自适应控制方法，包括以下步骤：

步骤1、结合图1，整流器的控制单元通过传感器实时获取油机的输入频率f、输入电压v及输入电流i，由控制单元将整流器的功率单元的功率环参考值pref初始化为0，整流器开机运行；

步骤2、控制单元以设定步长缓慢增加功率环参考值pref，在增加过程中，进行步骤3；

步骤3、由控制单元判断检测到的输入频率f及输入电压v是否有异常降低，若没有，则进入步骤4，若有，则进入步骤5；

步骤4、控制单元根据检测到的输入电压v及输入电流i计算得到检测输出功率，判断检测输出功率是否大于预先设定的最大值，若没有返回步骤2，若检测输出功率大于预先设定的最大值，则控制单元降低功率环参考值pref后，返回步骤3；

步骤5、更新异常次数x，按式(1)更新功率环参考值pref：

pref＝(当前电压*电压异常降低前电流*n1)/x式(1)

式(1)中，n1为预先设定的超负荷时降功率系数；

步骤6、功率环参考值pref更新后，检测输入频率f、输入电压v是否依然持续降低，若是，进入步骤7，若不是，记录超负荷时刻系统的峰值功率，进入步骤8；

步骤7、将功率环参考值pref更新为0，判断输入频率f、输入电压v是否降低至工作极限值以下，若是，则判断为停机动作，结束后返回步骤6；

步骤8、控制单元以设定步长缓慢增加功率环参考值pref，在增加过程中，进行步骤9；

步骤9、由控制单元判断检测到的输入频率f及输入电压v是否有异常降低，若没有，则进入步骤10，若有，则返回步骤5；

步骤10、控制单元根据检测到的输入电压v及输入电流i计算得到检测输出功率，判断检测输出功率是否大于式(2)计算得到的计算值，若是，则降低功率环参考值pref后返回步骤9，若不是，则返回步骤8，其中：

计算值＝步骤6记录的峰值功率*n2(2)

式(2)中，n2为可设定的油机安全高效运行的容量比。

在本发明提供的算法中，系统有两个稳定运行状态：一是在油机容量大于整流器容量或者大于负载需求功率时的状态，二是油机容量小于整流器容量和负载需求功率时，使油机的输出功率等于油机峰值功率*油机高效运行容量比时的状态。