一种发电控制系统的放电自检方法与流程

本发明涉及电源系统领域中的发电控制系统自检，尤其涉及一种发电控制系统的放电自检方法。

背景技术：

1、发电控制系统主要由永磁同步发电机、电缆以及发电机控制器组成，如图1为发电控制系统原理框图。其中，永磁同步发电机起动后通过传动机构将机械能传递到发电机转子上，再通过控制发电机控制器中绝缘栅双极型晶体管(insulated gatebipolartransistor,igbt)的开通与关断，从而控制直流母线电压稳定在600v。

2、针对发电机控制器的自检功能，其不但要实现上电自检，将故障定位到某个功能模块(如模拟量采样模块、igbt模块等)，还需要实现上电采样零漂在线更新、下电自检、下电主动放电和下电主动放电自检的功能。

3、经检索分析发现，现有技术中缺乏能够集成上述功能的发电控制系统的放电自检方法，因此，有必要对相关技术的实现过程进行研究，以更好地完成放电自检过程。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种发电控制系统的放电自检方法，以解决现有放电自检方法无法完成若干放电自检功能的问题。

2、本发明公开了一种发电控制系统的放电自检方法，包括：

3、所述系统上电后，对所述系统进行上电自检，包括：

4、若监测到高压母线接触器闭合、且电机转速的绝对值小于电机启动转速阈值，进入零漂自检状态；

5、零漂自检状态通过后，进入阻抗自检状态，开启三相高频igbt控制信号，以进行阻抗自检；

6、阻抗自检状态通过后，关闭三相高频igbt控制信号；

7、所述系统下电后，对所述系统进行下电自检，包括：

8、进入阻抗自检状态；

9、阻抗自检状态通过后，基于所述三相高频igbt控制信号对所述系统进行预定时长的下电主动放电，然后，进入下电主动放电自检状态；

10、下电主动放电自检状态通过后，关闭三相高频igbt控制信号。

11、在上述方案的基础上，本发明还做出了如下改进：

12、基于上述方法的进一步改进，在所述零漂自检状态下，执行：

13、获取零漂采样数据，包括：三相电流自检采样值、三相电压自检采样值及母线电流自检采样值；

14、对零漂采样数据进行零漂自检，若每一零漂采样数据均满足相应的零漂值允许范围，则零漂自检状态通过，并将零漂值更新为零漂采样数据；

15、否则，零漂自检状态不通过，根据零漂自检不通过的零漂采样数据进行故障定位，将故障码的相应故障位置1，然后进入故障状态。

16、基于上述方法的进一步改进，在所述阻抗自检状态下，执行：

17、获取阻抗自检采样数据，包括：周期性获取系统稳定情况下的三相电流自检采样值、三相电压自检采样值，并获取开启三相高频igbt控制信号t1时间后的母线电压自检采样值；

18、基于系统稳定情况下的三相电流自检采样值及三相电压自检采样值，得到三相自检阻抗值；

19、若各相自检阻抗值与该相实际阻抗值均相符，则阻抗自检状态通过；否则，阻抗自检状态不通过；根据各相自检阻抗值和各相实际阻抗值以及母线电压自检采样值、母线实际电压值确定电路故障位置。

20、基于上述方法的进一步改进，所述根据各相自检阻抗值和各相实际阻抗值以及母线电压自检采样值、母线实际电压值确定电路故障位置具体为：

21、若某相自检阻抗值与该相实际阻抗值不相符，且母线电压自检采样值和母线实际电压相符，则该相电流采样和调理电路故障；

22、若某相自检阻抗值与该相实际阻抗值不相符，且母线电压自检采样值和母线实际电压不相符，则该相电机侧igbt模块故障。

23、基于上述方法的进一步改进，通过以下方式获取各相实际阻抗值：

24、在确保系统没有故障的情况下，多次进入阻抗自检状态并获取阻抗自检采样数据；

25、基于每次采样得到的系统稳定情况下的三相电流自检采样值及三相电压自检采样值，得到三相自检阻抗值；

26、将多次采样的三相自检阻抗值的平均值作为各相实际阻抗值；

27、将多次采样的母线电压自检采样值的平均值作为母线实际电压。

28、基于上述方法的进一步改进，根据以下公式计算得到各相自检阻抗值：

29、zgm＝um/igm                         (1)

30、其中，zgm表示第m相自检阻抗值，um为第m相电压有效值，igm为第m相电流有效值，m∈{a,b,c}与三相电路对应；

31、

32、

33、其中，um(t)为系统稳定情况下的一个周期内第t时刻的第m相电压自检采样值，igm(t)为系统稳定情况下的一个周期内第t时刻的第m相电流自检采样值，t为三相高频igbt控制信号的周期。

34、基于上述方法的进一步改进，在所述下电主动放电自检状态下，执行：

35、监测下电主动放电自检状态下的母线电压自检采样值，若小于60v，则下电主动放电自检状态通过；否则，下电主动放电自检状态不通过，故障定位为电机侧igbt模块故障，将故障码的相应故障位置1。

36、基于上述方法的进一步改进，所述三相高频igbt控制信号是频率为600hz、幅值为0.8的三相正弦交流信号。

37、基于上述方法的进一步改进，所述电机启动转速阈值为5rpm。

38、基于上述方法的进一步改进，所述预定时长为3s。

39、与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

40、本发明提供的一种发电控制系统的放电自检方法，具备如下有益效果：

41、根据上电和下电的不同，放电自检执行的流程也不同。上电自检时，对采样零漂进行故障检测并在线更新零漂值，然后对三相电机电流采样和igbt模块进行自检。下电自检时，对三相电机电流采样和igbt模块进行自检，然后进行主动放电与主动放电故障检测。从而实现了集自检、零漂在线更新、主动放电于一体的发电控制系统的放电自检方法，有效提升了发电控制系统的放电自检效率、降低了发电控制系统的放电自检的难度，具有较高的推广价值。

42、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

技术特征：

1.一种发电控制系统的放电自检方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的发电控制系统的放电自检方法，其特征在于，在所述零漂自检状态下，执行：

3.根据权利要求1所述的发电控制系统的放电自检方法，其特征在于，在所述阻抗自检状态下，执行：

4.根据权利要求3所述的发电控制系统的放电自检方法，其特征在于，所述根据各相自检阻抗值和各相实际阻抗值以及母线电压自检采样值、母线实际电压值确定电路故障位置具体为：

5.根据权利要求3所述的发电控制系统的放电自检方法，其特征在于，通过以下方式获取各相实际阻抗值：

6.根据权利要求3-5中任一项所述的发电控制系统的放电自检方法，其特征在于，根据以下公式计算得到各相自检阻抗值：

7.根据权利要求1所述发电控制系统的放电自检方法，其特征在于，在所述下电主动放电自检状态下，执行：

8.根据权利要求1所述的发电控制系统的放电自检方法，其特征在于，所述三相高频igbt控制信号是频率为600hz、幅值为0.8的三相正弦交流信号。

9.根据权利要求1所述的发电控制系统的放电自检方法，其特征在于，所述电机启动转速阈值为5rpm。

10.根据权利要求1所述的发电控制系统的放电自检方法，其特征在于，所述预定时长为3s。

技术总结
本发明涉及一种发电控制系统的放电自检方法，属于发电控制系统自检技术领域，用于解决现有放电自检方法无法完成若干自检功能的问题。该方法包括：系统上电后，对系统进行上电自检：若监测到高压母线接触器闭合、且电机转速的绝对值小于电机启动转速阈值，进入零漂自检状态；零漂自检状态通过后，进入阻抗自检状态，开启三相高频IGBT控制信号，以进行阻抗自检；阻抗自检状态通过后，关闭三相高频IGBT控制信号；系统下电后，对系统进行下电自检：进入阻抗自检状态；阻抗自检状态通过后，基于所述三相高频IGBT控制信号对所述系统进行预定时长的下电主动放电，进入下电主动放电自检状态；下电主动放电自检状态通过后，关闭三相高频IGBT控制信号。

技术研发人员：王婧,吴元元,陈昊,田超
受保护的技术使用者：北京机械设备研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15