[发明专利]一种调速型双四象限变频器的能量回收系统的控制方法

权利要求书

1.一种调速型双四象限变频器的能量回收系统的控制方法，其特征在于，所述的调速型双四象限变频器的能量回收系统包括第一SHRT(1)和第二SHRT(2)；

所述的第一SHRT(1)包括依次同轴相连的第一烧结风机(101)、第一电机(102)、第一变速离合器(103)和第一汽轮机(104)，还包括与第一烧结风机(101)、第一电机(102)、第一变速离合器(103)和第一汽轮机(104)电连接的第一机组DCS控制器(105)；

所述的第二SHRT(2)包括依次同轴相连的第二烧结风机(201)、第二电机(202)、第二变速离合器(203)和第二汽轮机(204)，还包括与第二烧结风机(201)、第二电机(202)、第二变速离合器(203)和第二汽轮机(204)电连接的第二机组DCS控制器(205)；

所述的第一电机(102)与第一四象限变频器(3)电连接，第一四象限变频器(3)分别与第一高压电缆(5)和第二高压电缆(6)电连接；

所述的第二电机(202)与第二四象限变频器(4)电连接，第二四象限变频器(4)分别与第一高压电缆(5)和第二高压电缆(6)电连接；

所述的第一四象限变频器(3)与第二四象限变频器(4)还分别与变频器PLC控制器(7)电连接，变频器PLC控制器(7)分别与第一机组DCS控制器(105)和第二机组DCS控制器(205)电连接；

所述的第一电机(102)还与第一高压电缆(5)直接电连接；所述的第二电机(202)还与第二高压电缆(6)直接电连接；

该方法包括以下步骤：

步骤一，启动至工频额定转速工况控制：

步骤101，启动时，由第一机组DCS控制器(105)和第二机组DCS控制器(205)给变频器PLC控制器(7)发出启动指令，由变频器PLC控制器(7)控制，经过第二机组DCS控制器(205)的调控先将第二烧结风机(201)的风门关闭至开度为5％～10％，再启动第一烧结风机(101)；

步骤102，根据变频器PLC控制器(7)设定的升速速率，通过第一四象限变频器(3)的调控将第一电机(102)升至工频50Hz运行，第一机组DCS控制器(105)控制第一汽轮机(104)升速，升至额定转速附近时，控制升速的速率≯5rpm，第一变速离合器(103)平稳啮合，第一汽轮机(104)与第一电机(102)共同驱动，使得第一烧结风机(101)在额定转速下运行；

步骤103，第一烧结风机(101)运行稳定后，再根据变频器PLC控制器(7)设定的升速速率，通过第二四象限变频器(4)的调控将第二电机(202)升至工频50Hz运行，第二机组DCS控制器(205)控制第二汽轮机(204)升速，升至额定转速附近时，控制升速的速率≯5rpm，第二变速离合器(203)平稳啮合，第二汽轮机(204)与第二电机(202)共同驱动，使得第二烧结风机(201)在额定转速下运行；

步骤二，低能量损失工况控制：

第一烧结风机(101)和第二烧结风机(201)运行稳定后，调速型双四象限变频器的能量回收系统维持在额定转速下运行，第一四象限变频器(3)退出第一高压电缆(5)，第一电机(102)直接在电网的第一高压电缆(5)中取电拖动第一电机(102)运行；第二四象限变频器(4)退出第二高压电缆(6)，第二电机(202)直接在电网的第二高压电缆(6)中取电拖动第二电机(202)运行；

步骤三，变频工况控制：

步骤301，当第一SHRT(1)和第二SHRT(2)的工况变化时，第一烧结风机(101)和第二烧结风机(201)需要调速运行，由第一机组DCS控制器(105)和第二机组DCS控制器(205)给变频器PLC控制器(7)发出调速指令，第一四象限变频器(3)切入第一高压电缆(5)，第一电机(102)通过第一四象限变频器(3)在电网的第一高压电缆(5)中取电拖动第一电机(102)运行；第二四象限变频器(4)切入第二高压电缆(6)，第二电机(202)通过第二四象限变频器(4)在电网的第二高压电缆(6)中取电拖动第二电机(202)运行；

步骤302，由第一机组DCS控制器(105)和第二机组DCS控制器(205)给变频器PLC控制器(7)给出需要调节的目标转速，变频器PLC控制器(7)根据目标转速计算出相应的频率，通过变频器PLC控制器(7)发出指令，通过第一四象限变频器(3)和第二四象限变频器(4)的调控同时对第一电机(102)和第二电机(202)进行调速，使得第一电机(102)和第二电机(202)达到目标转速对应的频率，第一SHRT(1)和第二SHRT(2)进入变频工况；

步骤四，单个四象限变频器突发故障时的不停机降转速工况控制：

步骤401，第一SHRT(1)和第二SHRT(2)在变频工况下运行，当第一四象限变频器(3)或第二四象限变频器(4)突发故障，对应的第一电机(102)或第二电机(202)断电失去驱动力，对应的第一SHRT(1)或第二SHRT(2)由第一汽轮机(104)或第二汽轮机(204)单独驱动；

步骤402，当第一汽轮机(104)或第二汽轮机(204)的功率大于对应的第一烧结风机(101)或第二烧结风机(201)的功率时，第一电机(102)或第二电机(202)机处于发电状态，第一SHRT(1)或第二SHRT(2)在第一汽轮机(104)或第二汽轮机(204)的驱动下持续升速，为防止第一SHRT(1)或第二SHRT(2)超速，在第一机组DCS控制器(105)或第二机组DCS控制器(205)中设置108％额定转速为汽轮机超速保护连锁停机值；

当第一汽轮机(104)或第二汽轮机(204)的功率不足以驱动对应的第一烧结风机(101)或第二烧结风机(201)时，第一烧结风机(101)或第二烧结风机(201)在惯性的作用下惰走，转速下降至达到与第一汽轮机(104)或第二汽轮机(204)平衡状态对应的转速，第一SHRT(1)或第二SHRT(2)由第一汽轮机(104)或第二汽轮机(204)单独驱动；

步骤五，单个四象限变频器突发故障时的不停机升转速工况控制：

步骤501，当第一SHRT(1)由第一汽轮机(104)单独驱动时，第二SHRT(2)通过第二四象限变频器(4)的调控将第二电机(202)升至工频50Hz运行，使第二烧结风机(201)在额定转速下运行，第二四象限变频器(4)退出第二高压电缆(6)；

步骤502，由第一机组DCS控制器(105)将第一汽轮机(104)的当前转速反馈至变频器PLC控制器(7)，变频器PLC控制器(7)控制第二四象限变频器(4)切入第一高压电缆(5)，变频器PLC控制器(7)根据目标转速调节第二四象限变频器(4)的输出频率，在输出频率下启动第一电机(102)；

步骤503，第一电机(102)拖动第一烧结风机(101)升速，第一汽轮机(104)的空载升速速率大于第一烧结风机(101)的升速速率，第一变速离合器(103)始终处于啮合状态，第一汽轮机(104)跟随第一电机(102)的转速持续升速，直至额定转速，第一汽轮机(104)和第一电机(102)共同驱动第一烧结风机(101)运行；

步骤504，第二四象限变频器(4)退出第一高压电缆(5)，使第一烧结风机(101)在额定转速下运行；

步骤505，第一SHRT(1)和第二SHRT(2)都进入额定转速对应的工频50Hz状态下运行，通过调节第一烧结风机(101)和第二烧结风机(201)的风门开度的方式调节工况；

步骤506，当第二SHRT(2)由第二汽轮机(204)单独驱动时，采用与步骤501至步骤505相同的方法，使得第二SHRT(1)和第一SHRT(2)都进入额定转速对应的工频50Hz状态下运行。