CN103441686B - 风力发电变流器直流母线的制动模块的控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风力发电变流器直流母线的制动模块的控制系统和方法。所述直流母线电压的制动模块的控制系统，包括：电压检测单元，采集正直流母线电压信号和负直流母线电压信号；控制单元，根据正直流母线电压与启动制动电压门限之间的差以及负直流母线电压与启动制动电压门限的和进行运算来得到控制信号，并将控制信号输出到脉宽调制单元；脉宽调制单元，所述控制信号控制脉宽调制单元输出一定占空比的信号来驱动制动模块，泄放直流母线能量。本发明能够设定母线电压工作区间，能够平滑控制母线电压，并且能避免制动模块的频繁切入切出，另外能够针对有直流母线中点接地变流器系统的制动模块抑制母线电压不平衡，防止单边母线过压。

Description

风力发电变流器直流母线的制动模块的控制系统和方法

技术领域

本发明涉及一种风力发电系统的制动控制系统和方法，尤其涉及一种风力发电变流器直流母线的制动模块的控制系统和方法。

背景技术

目前，兆瓦级直驱和双馈风力发电系统中，大多采用如图1、图2、图3、图4所示背靠背的双PWM变流器作为电能变换器。图1示意性示出了没有直流母线中点的双馈风力发电系统，其中5表示增速箱，4表示变压器，1表示机侧变流模块，2表示网侧变流模块，3表示Du/dt滤波器。图2示意性示出了直流母线中点接地的双馈风力发电系统。图3示意性示出了没有直流母线中点的直驱风力发电系统。图4示意性示出了直流母线中点接地的直驱风力发电系统。

背靠背的双PWM变流器的基本结构均为交直交（AC-DC-AC）的拓扑结构，主要包括机侧变流模块1、直流母线、网侧变流模块2。风力发电机产生的三相交流电通过机侧变流模块1整流成直流电，能量存储在直流母线上，然后通过网侧变流模块2进行逆变，将直流母线上的能量转换成电网可以接收的三相电，这样就形成了一个由电机到电网的能量转换环，实现了能量的转移。

需要关注的是，当发生如下工况时：（1）如果变流器的网侧变流模块2没有及时将直流母线上的能量送到电网去，而变流器的机侧变流模块又不断将发电机产生的能量注入到变流器直流母线上；（2）如果电网电压提升导致能量反灌至变流器直流母线上；

会导致直流母线电压不断升高，会严重威胁到功率器件的安全，因而对直流母线过压的保护在整个变流器系统中就显得尤为重要。

当前，为了快速消耗掉直流母线上过多的能量，大都采用在图1、图2、图3、图4中变流器的正负直流母线间增加一个制动模块来解决这一问题，如图5、图6所示。

制动模块由一个单相的IGBT桥和制动电阻组成，当直流母线上的电压过压时候，通过制动模块的控制单元来控制IGBT功率模块的开断，通过母线电压检测模块和功率放电模块分别与变流器的母线电连接，让制动电阻投入工作，消耗掉直流母线上过多的能量，维持直流母线的平衡，达到保护功率器件和维持变流器正常工作的目的，这在电网低电压穿越的时候显得尤其重要。

目前制动模块对于具有正、负直流母线系统和具有正、负、地的直流母线系统，均采用正负母线整体进行控制，即，该方法仅根据正母线电压和负母线电压之间的电压差来控制，在实际应用中并不完全适用于如图6所示的具有正、负、地的直流母线系统，因为具有正、负、地的直流母线系统存在正、负母线电压不平衡的情况，极有可能导致单边母线过压的情况发生，从而影响机组运行和寿命。而且传统控制方式仅采用开断方式，制动模块经常突然通断，不能平滑调节。

发明内容

风力发电变流器系统中制动模块是防止直流母线电压发生过压，及时有效进行控制，限制母线电压抬升，将多余能量泄放到制动电阻上消耗掉。因此，本发明设计了一种母线电压的制动模块的浮动控制方法，此控制方法能够有效控制器母线电压，保证变流器可靠运行。

本发明采用基于脉宽调制（PWM）技术的母线电压的比例控制器+滤波器的制动模块的控制方法，能够设定母线电压工作区间，并且平滑控制母线电压；避免母线电压的大幅波动和制动模块的频繁切入切出，根据本发明的实施例的控制方法适用于图5和图6所示系统。

本发明同时针对图2、图4所示具有正、负、地的直流母线系统，采用正负母线分别制动的控制方法，能够完全抑制母线电压不平衡导致的单边母线过压故障的发生，维持母线电压的平衡控制；

根据本发明的实施例的一方面，提供一种直流母线电压的制动模块的控制系统，包括：电压检测单元，采集正直流母线电压信号和负直流母线电压信号；控制单元，根据正直流母线电压与启动制动电压门限之间的差以及负直流母线电压与启动制动电压门限的和进行运算来得到控制信号，并将控制信号输出到脉宽调制单元；脉宽调制单元，所述控制信号控制脉宽调制单元输出一定占空比的信号来驱动制动模块，泄放直流母线能量。

控制单元包括：第一求和器件，第一求和器件将正母线电压与启动制动电压门限的相反数相加，相加之后的值被输出到第一限幅器；第二求和器件，第二求和器件将负母线电压与启动制动电压门限相加，相加之后的值被输出到第二限幅器；第一限幅器，第一限幅器根据从第一求和器件接收的值的大小相应地输出大小在正母线电压限幅最小值到正母线电压限幅最大值之间的值；第二限幅器，第二限幅器根据从第二求和器件接收的值的大小相应地输出大小在负母线电压限幅最小值到负母线电压限幅最大值之间的值；第三求和器件，第三求和器件将第一限幅器的输出值与第二限幅器的输出值的相反数进行求和运算，然后将运算后的值输出给比例控制器；比例控制器，将第三求和器件的输出值乘以预定的比例，然后将运算后的值输出给滤波器；滤波器，用于对从比例控制器输入的信号进行滤波，以去除噪声和平滑从比例控制器输入的信号，得到脉宽调制单元的占空比的设定值信号并输出该设定值信号。

控制单元还包括：第三限幅器，对从滤波器输入的设定值信号进行限幅处理以得到控制信号，用于避免控制信号超过脉冲调制单元能接收的最大值，并将控制信号传输给脉宽调制单元。

脉宽调制单元包括：脉冲波发生器，向比较器的反相输入端输出脉冲波形；比较器，比较器的同相输入端接收从控制单元输出的信号，反相输入端接收脉冲波发生器输出的信号，比较器的输出信号用于驱动制动模块。

比较器的输出信号通过驱动器来驱动制动模块。

所述脉冲波发生器是三角波发生器。

滤波器为一阶、二阶或者更高阶的低通滤波器。

根据本发明的实施例的另一方面，提供了一种直流母线电压的制动模块的控制方法，包括：采集正直流母线电压信号和负直流母线电压信号；控制单元根据正直流母线电压与启动制动电压门限之间的差以及负直流母线电压与启动制动电压门限的和进行运算来得到控制信号，并将控制信号输出到脉宽调制单元；利用所述控制信号控制脉宽调制单元输出一定占空比的信号来驱动制动模块，泄放直流母线能量。

根据正直流母线电压与启动制动电压门限之间的差以及负直流母线电压与启动制动电压门限的和进行运算来得到控制信号的步骤包括：将正母线电压与启动制动电压门限的相反数相加，将相加之后的值输出到第一限幅器；将负母线电压与启动制动电压门限相加，将相加之后的值输出到第二限幅器；第一限幅器根据接收的值的大小相应地输出大小在正母线电压限幅最小值到正母线电压限幅最大值之间的值；第二限幅器根据接收的值的大小相应地输出大小在负母线电压限幅最小值到负母线电压限幅最大值之间的值；求和器件将第一限幅器的输出值与第二限幅器的输出值的相反数进行求和运算，然后将运算后的值输出给比例控制器；比例控制器将从求和器件接收的值乘以预定的比例，然后将运算后的值输出给滤波器，滤波器对从比例控制器输入的信号进行滤波，以去除噪声和平滑从滤波器输入的信号，从而得到脉宽调制单元的占空比的设定值信号并输出该设定值信号。

当正直流母线电压与启动制动电压门限之间的差小于第一限幅器的正母线电压限幅最小值时，第一限幅器输出正母线电压限幅最小值；当正直流母线电压与启动制动电压门限之间的差大于第一限幅器的正母线电压限幅最小值但小于第一限幅器的正母线电压限幅最大值时，第一限幅器输出正直流母线电压与启动制动电压门限之间的差；当正直流母线电压与启动制动电压门限之间的差大于第一限幅器的正母线电压限幅最大值时，第一限幅器输出正母线电压限幅最大值。

当负直流母线电压与启动制动电压门限之间的和小于第二限幅器的负母线电压限幅最小值时，第二限幅器输出负母线电压限幅最小值；当负直流母线电压与启动制动电压门限之间的和大于第二限幅器的负母线电压限幅最小值但小于第二限幅器的负母线电压限幅最大值时，第二限幅器输出负直流母线电压与启动制动电压门限之间的和；当负直流母线电压与启动制动电压门限之间的和大于第二限幅器的负母线电压限幅最大值时，第二限幅器输出负母线电压限幅最大值。

第三限幅器对从滤波器输入的设定值信号进行限幅处理，以避免超过脉冲调制单元能接收的最大值，从而得到控制信号并将控制信号传输给比较器。

脉冲波发生器向比较器的反相输入端输出脉冲波形；比较器的同相输入端接收从控制单元输出的信号，反相输入端接收脉冲波发生器输出的信号，比较器的输出信号用于驱动制动模块。

占空比的设定值duty满足：

duty=Udc_Kp*(Udc_Plus_out–Udc_mins_out))

其中，Udc_Kp为比例控制器的比例系数，Udc_Plus_out为第一限幅器输出的值，Udc_mins_out为第二限幅器输出的值，Udc_Kp满足：

$\mathrm{Udc}\_\mathrm{Kp}=\frac{1}{\mathrm{Udc}\_\mathrm{Plus}\_\mathrm{limitHigh}-\mathrm{Udc}\_\min s\_\mathrm{limitLow}},$

其中，Udc_Plus_LimitHigh为第一限幅器的正母线电压限幅最大值，Udc_mins_LimitLow为第二限幅器的负母线电压限幅最小值。

滤波器函数为一阶、二阶或者更高阶的低通滤波器实现函数。

本发明改进了制动控制环节，采用分别正负母线电压计算控制的方法，能够针对有直流母线中点接地变流器系统的制动模块，抑制母线电压不平衡，防止单边母线过压的发生。

本发明设置启动制动电压门限的方法，设定了制动模块工作的启动条件。

本发明采用结合比例和滤波器环节的控制算法，平滑控制和泄放母线电压多余能量。

本发明控制环节中使用限幅环节，能有效进行设定和输出值的保护和调节。

附图说明

通过下面结合示例性地示出一例的附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1示意性示出了没有直流母线中点的双馈风力发电系统。

图2示意性示出了直流母线中点接地的双馈风力发电系统。

图3示意性示出了没有直流母线中点的直驱风力发电系统。

图4示意性示出了直流母线中点接地的直驱风力发电系统。

图5示意性示出了增加了制动模块7的没有直流母线中点的变流器的拓补结构。

图6示意性示出了增加了制动模块7的直流母线中点接地的变流器的拓补结构。

图7示意性示出了根据本发明的实施例的直流母线电压的制动控制系统。

具体实施方式

以下，参照附图来详细说明本发明的实施例。

根据本发明的实施例的直流母线电压的制动控制系统可适用于控制图5的没有直流母线中点的变流器拓扑结构中的制动模块7，也可适用于控制图6的直流母线中点接地的变流器拓扑结构中的制动模块7。

以图6所示拓扑结构为例，采用母线电压的比例控制器加上滤波器的制动控制方法，其控制模型描述如图7所示。

图7示意性示出了根据本发明的实施例的直流母线电压的制动控制系统。根据本发明的直流母线电压的制动控制系统包括：电压检测单元，负责采集直流正、负母线电压信号；控制单元，根据正直流母线电压与启动制动电压门限（Udc_startVoltage）之间的差以及负直流母线电压与启动制动电压门限的和这两者进行运算来得到控制信号，并将控制信号输出到脉宽调制单元；脉宽调制单元（PWM），控制信号经过脉宽调制单元驱动制动模块，泄放直流母线能量。

其中，控制单元包括求和器件9、求和器件10限幅器11和12、求和器件13、比例控制器14、滤波器15和限幅器16。求和器件9将正母线电压与制动模块启动值Udc_startVoltage（也称为启动制动电压门限，其可以为例如图7中所示的550V）的相反数相加，相加之后的值被输出到限幅器11，限幅器11根据输入的值的大小相应地输出正母线电压限幅最小值（例如，0V）到正母线电压限幅最大值（例如，15V）之间的值Udc_Plus_out。

求和器件10将负母线电压与制动模块启动值相加，相加之后的值被输出到限幅器12，限幅器12根据输入的值的大小相应地输出负母线电压限幅最小值（例如，-15V）到负母线电压限幅最大值（例如，0V）之间的值Udc_mins_out。Udc_Plus_out、Udc_mins_out为图7中第一步输出值。求和器件13将限幅器11的输出值Udc_Plus_out与限幅器12的输出值Udc_mins_out的相反数相加，将相加之后的值(Udc_Plus_out–Udc_mins_out)输出到比例控制器14，比例控制器14将该值乘以预定的比例Udc_Kp，即得到脉宽调制单元的占空比的设定值。

比例控制器14实际输出的是与占空比的设定值对应的电压信号，但是输入电压信号经过比例控制器14之后该电压信号可能含有很大的噪声（相乘运算导致噪声放大），比例控制器14实际输出的电压信号与期望的占空比设定值对应的电压信号存在偏差，导致其对应的占空比波动幅度较大，甚至可能超出了0-100%的范围，因此可需要滤波器15进行滤波处理，以输出期望的占空比的设定值。而进一步为了稳妥起见，可以采用限幅器16对滤波器15输出的占空比设定值进行再次限幅。最后限幅器16将一定大小的电压（控制信号）输出到比较器18的同相输入端，并与脉冲波发生器（优选三角波发生器）17输出到比较器的反相输入端的波形（优选三角波）进行比较；当然，根据另一实施例，也可以不设置限幅器16，让滤波器15直接将占空比设定值输出给比较器18的同相输入端。三角波的电压大小可以均为正，例如，0到10V，如果限幅器16输出10V（说明母线电压偏离正常值很多），则比较器18就会一直输出高电平，使得制动模块一直导通，从而实现占空比为100%的制动控制。比较器18的输出信号通过驱动器19来驱动制动模块7。

控制制动单元的基本方程包括：

其中：

Udc_Plus为电压检测单元测量得到的正母线电压，Udc_mins为电压检测单元测量得到的负母线电压。

Udc_Plus_LimitLow为限幅器11的正母线电压限幅最小值，在图7中示出为0V，当然，本发明不限于0V。Udc_Plus_LimitHigh为限幅器11的正母线电压限幅最大值，在图7中示出为15V，当然，本发明不限于此；

Udc_Mins_LimitLow为限幅器12的负母线电压限幅最小值，在图7中示出为-15V，当然，本发明不限于此；Udc_Mins_LimitHigh为限幅器12的负母线电压限幅最大值，在图7中示出为0V，当然，本发明不限于此。

Limit（）为一函数，其与括号中的三项有关。Limit（Udc_Plus-Udc_startVoltage,Udc_Plus_LimitLow,Udc_Plus_LimitHigh）函数可由如下程序段实现（或表示为如下程序段）：

其中：其用于调节制动模块投入工作的时间，Udc_Kp为比例系数。当Udc_Plus_out–Udc_mins_out达到最大时（即达到Udc_Plus_limitHigh-Udc_mins_limitLow时，Udc_mins_limitLow是负数，其绝对值最大），正、负母线电压均是过压最严重的时候，则此时理应让制动模块完全投入工作，即让占空比duty达到100%，即1=Udc_Kp*(Udc_Plus_limitHigh-Udc_mins_limitLow)，对应设定 $\mathrm{Udc}\_\mathrm{Kp}=\frac{1}{\mathrm{Udc}\_\mathrm{Plus}\_\mathrm{limitHigh}-\mathrm{Udc}\_\min s\_\mathrm{limitLow}},$ 此即为Udc_Kp的计算方法。

由于经过比例控制器14之后电压信号可能含有很大的噪声或冲击电压，因此需要进一步被滤波，输出duty_filter。

duty_filter=filter_Function(duty) ;                     （4）

duty_filter是经过滤波器filter_Function函数输出值，filter_Function(duty)代表通用的滤波器实现函数，即，可为一阶、二阶甚至高阶的低通滤波器实现函数。

然后通过限幅器16（第四步）再次将输出值限幅至0～100%的范围，以去除尖峰噪声。

控制单元控制流程步骤描述如下：

1）分别根据电压检测单元测量得到的正母线电压和负母线电压，分别与启动制动电压门限判断并进行相应的求和处理。

2）分别经过各自限幅器进行限幅，如求和后值在限幅范围内，则直接输出输入值，如大于或小于限幅值，则输出为限幅值。如果限幅为制动母线高限值电压，则使脉宽调制单元输出最大调制占空比（100%），发挥最大制动效能。

3）利用求和器件13对限幅器11的输出值和限幅器12的输出值的相反数进行求和。

4）再经过比例控制器14和滤波器15这两个环节的控制，输出占空比设定值。

5）此占空比设定值，经过限幅器再次限定到0～100%，并将其输出给脉宽调制单元（PWM）的比较器18的正相输入端，通过与三角波进行比较，来实现占空比的控制；

6）经脉宽调制单元（PWM）最终驱动输出到IGBT单元控制制动模块的工作；

下面举一个具体的数值示例，假设电压检测单元检测到正母线电压Udc_Plus为570V，启动制动电压门限Udc_Plus-Udc_startVoltage为550V，相反数为-550V，则Udc_Plus-Udc_startVoltage为20V；假设负母线电压为-550V，则与Udc_Plus-Udc_startVoltage求和后为0V。通过限幅器11和12之后分别被限幅为15V和0V。经求和器件13运算后得到输出15V。假设比例为1/30，则根据公式（3）得到占空比设定值为50%。

从以上步骤中看出，假设只有正母线电压超过启动制动电压门限值，同样能够进行母线制动控制，抑制正母线电压、负母线电压的不平衡，防止单边母线电压过压的发生。而如果利用传统的控制系统，则有可能发生损坏器件的事故，例如，正母线电压由550V升高到600V，而负母线电压由-550V也升高到-500V（负母线电压的幅值减小），那么它们之间的电压差仍然是1100V，如果使用传统的控制系统，制动系统不会工作，但是此时600V的正母线电压已经有可能损坏直流母线上半部分的器件了。

另外，正母线和负母线分别设定了启动制动电压门限值，并根据比例控制器和滤波器环节控制，使得随着母线电压提升，脉宽调制单元输出占空比随之平滑随比例增加到100%，平滑控制制动模块工作。

本发明改进了制动控制环节，能够对变流器系统的制动模块进行有效控制，并针对有直流母线中点接地系统抑制母线电压不平衡，防止单边母线过压的发生。另外采用设置启动制动电压门限的方法，结合比例和滤波器环节的控制算法，平滑控制和泄放母线电压多余能量。另外，在控制环节中使用限幅环节，有效进行设定和输出值的保护和调节。在发生异常工况导致的母线电压抬升条件下，能够有效发挥制动模块的功能，大大提高了变流器系统的安全性。

出于促进对本发明的原理的理解的目的，已经对附图中示出的优选实施例进行了说明，并已经使用了特定的语言来描述这些实施例。然而，该特定的语言并非意图限制本发明的范围，本发明应被解释成包括对于本领域普通技术人员而言通常会出现的所有实施例。此外，除非元件被特别地描述为“必不可少的”或“关键的”，否则没有元件或模块对本发明的实施是必不可少的。

虽然上面已经详细描述了本发明的示例性实施例，但本发明所属技术领域中具有公知常识者在不脱离本发明的精神和范围内，可对本发明的实施例做出各种的修改、润饰和变型。但是应当理解，在本领域技术人员看来，这些修改、润饰和变型仍将落入权利要求所限定的本发明的示例性实施例的精神和范围内。

最后，除非这里指出或者另外与上下文明显矛盾，否则这里描述的所有方法的步骤可以以任意合适的顺序执行。

Claims (16)

1.一种直流母线电压的制动模块的控制系统，包括：

电压检测单元，采集正直流母线电压信号和负直流母线电压信号；

控制单元，根据正直流母线电压与启动制动电压门限之间的差以及负直流母线电压与启动制动电压门限的和进行运算来得到控制信号，并将控制信号输出到脉宽调制单元；

脉宽调制单元，所述控制信号控制脉宽调制单元输出一定占空比的信号来驱动制动模块，泄放直流母线能量。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，控制单元包括：

第一求和器件，第一求和器件将正母线电压与启动制动电压门限的相反数相加，相加之后的值被输出到第一限幅器；

第二求和器件，第二求和器件将负母线电压与启动制动电压门限相加，相加之后的值被输出到第二限幅器；

第一限幅器，第一限幅器根据从第一求和器件接收的值的大小相应地输出大小在正母线电压限幅最小值到正母线电压限幅最大值之间的值；

第二限幅器，第二限幅器根据从第二求和器件接收的值的大小相应地输出大小在负母线电压限幅最小值到负母线电压限幅最大值之间的值；

第三求和器件，第三求和器件将第一限幅器的输出值与第二限幅器的输出值的相反数进行求和运算，然后将运算后的值输出给比例控制器；

比例控制器，将第三求和器件的输出值乘以预定的比例，然后将运算后的值输出给滤波器；

滤波器，用于对从比例控制器输入的信号进行滤波，以去除噪声和平滑从比例控制器输入的信号，得到脉宽调制单元的占空比的设定值信号并输出该设定值信号。

3.根据权利要求2所述的控制系统，其中，控制单元还包括：

第三限幅器，对从滤波器输入的设定值信号进行限幅处理以得到控制信号，用于避免控制信号超过脉冲调制单元能接收的最大值，并将控制信号传输给脉宽调制单元。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制系统，其中，脉宽调制单元包括：

脉冲波发生器，向比较器的反相输入端输出脉冲波形；

比较器，比较器的同相输入端接收从控制单元输出的信号，反相输入端接收脉冲波发生器输出的信号，比较器的输出信号用于驱动制动模块。

5.根据权利要求4所述的控制系统，其中，

比较器的输出信号通过驱动器来驱动制动模块。

6.根据权利要求4所述的控制系统，其中，

所述脉冲波发生器是三角波发生器。

7.根据权利要求3所述的控制系统，其中，

滤波器为一阶、二阶或者更高阶的低通滤波器。

8.根据权利要求4所述的控制系统，其中，

滤波器为一阶、二阶或者更高阶的低通滤波器。

9.一种直流母线电压的制动模块的控制方法，包括：

采集正直流母线电压信号和负直流母线电压信号；

控制单元根据正直流母线电压与启动制动电压门限之间的差以及负直流母线电压与启动制动电压门限的和进行运算来得到控制信号，并将控制信号输出到脉宽调制单元；

利用所述控制信号控制脉宽调制单元输出一定占空比的信号来驱动制动模块，泄放直流母线能量。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其中，根据正直流母线电压与启动制动电压门限之间的差以及负直流母线电压与启动制动电压门限的和进行运算来得到控制信号的步骤包括：

将正母线电压与启动制动电压门限的相反数相加，将相加之后的值输出到第一限幅器；

将负母线电压与启动制动电压门限相加，将相加之后的值输出到第二限幅器；

第一限幅器根据接收的值的大小相应地输出大小在正母线电压限幅最小值到正母线电压限幅最大值之间的值；

第二限幅器根据接收的值的大小相应地输出大小在负母线电压限幅最小值到负母线电压限幅最大值之间的值；

求和器件将第一限幅器的输出值与第二限幅器的输出值的相反数进行求和运算，然后将运算后的值输出给比例控制器；

比例控制器将从求和器件接收的值乘以预定的比例，然后将运算后的值输出给滤波器，滤波器对从比例控制器输入的信号进行滤波，以去除噪声和平滑从滤波器输入的信号，从而得到脉宽调制单元的占空比的设定值信号并输出该设定值信号。

11.根据权利要求10所述的控制方法，其中，

当正直流母线电压与启动制动电压门限之间的差小于第一限幅器的正母线电压限幅最小值时，第一限幅器输出正母线电压限幅最小值；

当正直流母线电压与启动制动电压门限之间的差大于第一限幅器的正母线电压限幅最小值但小于第一限幅器的正母线电压限幅最大值时，第一限幅器输出正直流母线电压与启动制动电压门限之间的差；

当正直流母线电压与启动制动电压门限之间的差大于第一限幅器的正母线电压限幅最大值时，第一限幅器输出正母线电压限幅最大值。

12.根据权利要求10所述的控制方法，其中，

当负直流母线电压与启动制动电压门限之间的和小于第二限幅器的负母线电压限幅最小值时，第二限幅器输出负母线电压限幅最小值；

当负直流母线电压与启动制动电压门限之间的和大于第二限幅器的负母线电压限幅最小值但小于第二限幅器的负母线电压限幅最大值时，第二限幅器输出负直流母线电压与启动制动电压门限之间的和；

当负直流母线电压与启动制动电压门限之间的和大于第二限幅器的负母线电压限幅最大值时，第二限幅器输出负母线电压限幅最大值。

13.根据权利要求10所述的控制方法，其中，

第三限幅器对从滤波器输入的设定值信号进行限幅处理，以避免超过脉冲调制单元能接收的最大值，从而得到控制信号并将控制信号传输给比较器。

14.根据权利要求9-13中任一项所述的控制方法，其中，

脉冲波发生器向比较器的反相输入端输出脉冲波形；

比较器的同相输入端接收从控制单元输出的信号，反相输入端接收脉冲波发生器输出的信号，比较器的输出信号用于驱动制动模块。

15.根据权利要求9-13中任一项所述的控制方法，其中，占空比的设定值duty满足：

duty＝Udc_Kp*(Udc_Plus_out–Udc_mins_out))

其中，Udc_Kp为比例控制器的比例系数，Udc_Plus_out为第一限幅器输出的值，Udc_mins_out为第二限幅器输出的值，Udc_Kp满足：

$\mathrm{Udc}\_\mathrm{Kp}=\frac{1}{\mathrm{Udc}\_\mathrm{Plus}\_\mathrm{limitHigh}-\mathrm{Udc}\_\min s\_\mathrm{limitLow}},$

其中，Udc_Plus_LimitHigh为第一限幅器的正母线电压限幅最大值，Udc_mins_LimitLow为第二限幅器的负母线电压限幅最小值。

16.根据权利要求9-13中任一项所述的控制方法，其中，

滤波器函数为一阶、二阶或者更高阶的低通滤波器实现函数。