CN106067695B

CN106067695B - 功率分配系统

Info

Publication number: CN106067695B
Application number: CN201610258366.8A
Authority: CN
Inventors: 龙腾; S.伍德; U.穆帕姆比雷伊
Original assignee: GE Energy Power Conversion Technology Ltd
Current assignee: GE Energy Power Conversion Technology Ltd
Priority date: 2015-04-23
Filing date: 2016-04-22
Publication date: 2022-03-01
Anticipated expiration: 2036-04-22
Also published as: US20160315501A1; BR102016009010B1; US9954393B2; EP3086432B1; CN106067695A; CA2927524C; EP3086432A1; CA2927524A1; BR102016009010A2

Abstract

一种功率分配系统包括干线交流母线(42)和应急交流母线(56)。混合驱动系统(32)包括感应电机(34)和原动机(36)，电机的转子和原动机的驱动端机械耦合到负载(40)，如通过机械链接，诸如变速箱(38)。所述系统包括第一有源整流器/逆变器(46)，其具有电连接到所述干线交流母线(42)的交流输入端和直流输出端。所述系统包括第二有源整流器/逆变器(48)，其具有通过直流母排(50)电连接到所述第一有源整流器/逆变器(46)的直流输出的直流输入端和电连接到所述感应电机(34)的交流输出端。停电重启系统(54)包括整流器，整流器具有选择性电连接到应急交流母线(56)的交流输入端和选择性电连接到所述直流母排(50)的直流输出端。

Description

功率分配系统

技术领域

本发明涉及功率分配系统，并且更具体地涉及海上功率分配系统或海上功率分配和推进系统。词语“海上船舶”指包括船、钻探设备和任何其它的海面行进的船舶或平台或潜水（潜艇）船舶。

背景技术

海上功率分配和推进系统是已知的。在一种典型的布置中，一系列功率变换器用来将干线交流母线（a main ac busbar）与一系列负载相连接，负载可以是电机，例如推进电机或推进器。其它负载可以直接连接到干线交流母线或连接到辅助交流母线，辅助交流母线又通过变压器连接到干线交流母线。交流母线通常在不同电压下操作，例如 690VAC和440VAC。

每个功率变换器可以是“有源前端（Active Front End-AFE）”变换器，其供电侧有源整流器/逆变器（或“前端”桥）具有连接到干线交流母线的交流端子和连接到负载的负载侧有源整流器/逆变器。供电侧的有源整流器/逆变器的直流输出通过直流母排( dc link)连接到负载侧的有源整流器/逆变器的直流输入。在正常运行下，供电侧有源整流器/逆变器会作为有源整流器工作，以将功率供应到直流母排，负载侧有源整流器/逆变器会作为逆变器工作，以将功率供应到负载。

每个有源整流器/逆变器通常具有传统的拓扑。

原动机（例如柴油发动机或涡轮机）连接到将功率供应到干线交流母线的各个发电机。

干线交流母线可以配备有具有断路器和相关控制装置的保护开关设备。

海上推进系统通常包括通过母线带（busbar tie）互连的第一（或左舷）交流母线和第二（或右舷）交流母线。一些海上推进系统使用通过多个母线带互连的多个交流母线分段或分组，以提高功率可用性。

在一种布置中，如图1所示，海上推进系统1包括功率吸入/功率吸出（PTI/PTO）混合驱动系统2。混合驱动系统2包括感应（或异步）电机4和柴油发动机6。电机4的转子和柴油发动机6的驱动端通过变速箱8机械耦合，并用来例如驱动推进助推器10。电机4通过AFE变换器14连接到干线交流母线12，AFE变换器14的供电侧有源整流器/逆变器16具有连接到干线交流母线的交流端以及连接到电机的机侧（machine-side）有源整流器/逆变器18。供电侧有源整流器/逆变器16的直流输出通过直流母排20连接到机侧有源整流器/逆变器18的直流输入。在PTI模式中，电机4作为电动机被操作用来驱动推进助推器。功率从干线交流母线12通过AFE变换器14供应到电机4，AFE变换器14的交流供电侧有源整流器/逆变器16作为有源整流器工作，机侧有源整流器/逆变器18作为逆变器工作。在PTO模式中，电机4作为发电机被操作，电机的转子由柴油发动机6驱动。功率从电机4通过AFE变换器14供应到干线交流母线12，AFE变换器14的机侧有源整流器/逆变器18作为有源整流器工作，供电侧有源整流器/逆变器16作为逆变器工作。

柴油发电机22, 24将功率供应到干线交流母线12。

如果海上推进系统1是停电情况，则柴油发电机22, 24是不可操作的，电机4通常需要通过将功率经由AFE变换器14供应到干线交流母线来恢复干线交流母线12。换言之，电机4将由柴油发动机6驱动，并作为发电机被操作。本发明提供一种在重启过程中供应功率以使电机4磁化的方式，使得它可以随后将功率供应到干线交流母线12以用于在停电情况下恢复供电目的。

发明内容

本发明提供一种功率分配系统（例如海上功率分配或海上功率分配和推进系统），包括：

干线交流母线；

应急交流母线；

混合驱动系统，包括：

电机和原动机，所述电机的转子和所述原动机的驱动端例如通过诸如变速箱的机械链接机械耦合到负载；

第一有源整流器/逆变器（或供电桥），具有：

交流输入端，所述交流输入端电连接到所述干线交流母线，以及

直流输出端；

第二有源整流器/逆变器（或机桥（machine bridge）），具有：

直流输入端，其通过直流母排电连接到所述第一有源整流器/逆变器的直流输出，以及

交流输出端，其电连接到所述电机；以及

停电重启系统，其包括整流器，整流器具有选择性电连接到所述应急交流母线的交流输入端和选择性电连接到所述直流母排的直流输出端。

电机通常是感应（或异步）电机。但是如果电机是外部励磁同步机，励磁电路出于任何原因不工作，则本文中描述的停电重启系统和过程可以用来向励磁电路提供功率。

至少一个交流发电机通常电连接到干线交流母线。在功率分配系统正常运行时，交流发电机向干线交流母线提供功率，每个交流发电机具有关联的原动机，例如柴油发动机或涡轮机。

在停电情况下，没有任何功率由一个或多个交流发电机供应到干线交流母线，停电重启系统可以用来由应急交流母线对直流母排部分充电，作为停电重启过程的一部分。应急交流母线是一个单独的交流母线，其用来在停电情况下维持到关键负载的功率。通常，应急交流母线会具有其自己的专用电源，例如可以向应急交流母线和/或备用交流发电机（诸如柴油发电机）提供几乎即时功率的适当不间断电源（UPS）。在海上功率分配系统或海上功率分配和推进系统情况下，关键负载可能包括通信系统、导航系统等。停电重启系统的使用优选在支持这些关键负载时，对应急交流母线的操作有最小影响。

功率分配系统中使用的每个有源整流器/逆变器（或桥）可以具有任何适当的拓扑，诸如使用例如脉冲宽度调制（PWM）策略完全控制和调节的一系列半导体功率开关器件的两电平、三电平或多电平拓扑。

本文中描述的功率分配系统可以是海上功率分配系统或海上功率分配和推进系统。在这种情况下，混合驱动系统可以用来驱动推进器或推进助推器。

混合驱动系统可以使用任何适当的原动机，例如柴油发动机或涡轮机。

停电重启系统可以通过断路器、保护开关设备或用于故障隔离目的的其它保护电路电连接到应急交流母线。

整流器可以具有任何适当的拓扑，诸如具有使用例如PWM策略完全控制或调节的一系列半导体功率开关器件的有源拓扑或具有一系列二极管（二极管桥）的无源拓扑。

整流器的交流输入端可以通过交流接触器或其它开关装置电连接到应急交流母线。整流器的直流输出端可以通过直流接触器或其它开关装置电连接到直流母排。交流接触器和/或直流接触器可以是任何适当类型，可以由控制单元控制（即打开和闭合）。交流接触器和直流接触器被闭合以将停电重启系统电连接于应急交流母线和直流母排之间，即，功率可以从应急交流母线流向直流母排，作为停电重启过程的一部分。如果交流接触器和直流接触器中的至少一个打开，则停电重启系统被认为是电断开的。停电重启系统优选通过打开直流接触器与直流母排电断开，使得整流器可以使用较低的额定分量，即额定为部分直流母排电压的分量。

停电重启系统可以包括具有一次和二次绕组的变压器。一次绕组可以电连接到交流接触器，二次绕组可以电连接到整流器的交流输入端。变压器可以将停电重启系统与应急交流母线隔离，提供保护和共模噪声抑制优点。变压器可以具有任何适当的变压器变比，根据需要可以提供升压/降压功能。变压器和整流器可以具有任何适当的相数，例如三相。如果使用有源拓扑，通过停电重启系统的充电电流可以被变压器的线路阻抗和整流器的触发角限制。

本发明还提供一种在停电情况下操作根据任一前述权利要求所述的功率分配系统的方法，所述方法包括步骤：

将所述停电重启系统电连接于所述应急交流母线和所述直流母排之间；

将功率从所述应急交流母线通过所述停电重启系统供应到所述直流母排，以将直流母排电压提高到比额定直流母排电压小的部分直流母排电压（即对直流母排部分充电）；

操作所述第二有源整流器/逆变器作为逆变器以将所述部分直流母排电压供应到所述电机，从而将所述电机的磁通量提高到比额定磁通量小的部分磁通量（即，使所述电机部分地通过磁通或磁化）；

将所述停电重启系统与所述应急交流母线和/或所述直流母排电断开；

将电流通过所述第二有源整流器/逆变器从所述电机供应到所述直流母排，以将所述直流母排电压提高到额定直流母排电压（即对所述直流母排完全充电）；以及

将所述电机的磁通量提高到额定磁通量（即，使所述电机完全通过磁通或磁化）。

本发明还提供一种在停电情况下操作功率分配系统（即海上功率分配或海上功率分配和推进系统）的方法，所述功率分配系统包括：

干线交流母线；

应急交流母线；

混合驱动系统，包括：

第一有源整流器/逆变器，具有：

交流输入端，其电连接到所述干线交流母线，以及

直流输出端；

第二有源整流器/逆变器，具有：

交流输出端，其电连接到所述电机；

其中，所述方法包括步骤：

将功率从所述应急交流母线供应到所述直流母排，以将直流母排电压提高到比额定直流母排电压小的部分直流母排电压（即对直流母排部分充电）；

使电流通过所述第二有源整流器/逆变器从所述电机供应到所述直流母排，以将所述直流母排电压提高到额定直流母排电压（即对直流母排完全充电）；以及

将所述电机的磁通量提高到额定磁通量（即，使所述电机完全地通过磁通或磁化）。

在使所述电机部分地通过磁通或磁化的步骤中，所述第二有源整流器/逆变器可以被控制，使得所述第二有源整流器/逆变器的输出交流电压具有基本上与所述电机的旋转角速率同步的预定幅值和/或频率。所述第二有源整流器/逆变器可以被操作预定时间。在一种布置中，所述部分直流母排电压可以在所述额定直流母排电压的大约10%和大约40%之间（优选大约30%），所述部分磁通量可以在所述电机的额定磁通量的大约10%和大约40%之间（优选大约30%）。

滑差控制过程可以用来将功率从电机供应到直流母排。滑差控制过程可以提供同步速度和转子速度之间的小的差（或滑差），使得转矩由电机产生。产生的转矩可以用来在发电模式中驱动电机。在一种布置中，所述第二有源整流器/逆变器可以作为整流器工作，以将电流从所述电机供应到所述直流母排，从而将所述直流母排电压提高到额定直流母排电压，随后作为逆变器工作，以将额定直流母排电压供应到所述电机，从而将所述电机的磁通量提高到额定磁通量。在另一种布置中，所述第二有源整流器/逆变器可以作为整流器工作，以将电流从所述电机供应到直流母排，从而将所述直流母排电压提高到额定直流母排电压，同时所述电机的磁通量提高到所述额定磁通量。换言之，可以使用滑差控制过程提高所述直流母排电压，同时使用适当的滑差控制过程提高所述电机的磁通量。

除非明确指出，否则被电连接的任何组件不需要直接电连接，而是适当时可以通过插入的组件间接地电连接。

附图说明

图1是具有混合驱动系统的已知海上功率分配和推进系统的示意图；

图2是根据本发明示出的具有重启系统的海上功率分配和推进系统的一部分的示意图；

图3是图2的重启系统的示意图；

图4是根据本发明的停电重启过程的步骤的流程图；

图5是第一滑差控制过程的示意图；

图6是第二滑差控制过程的示意图；以及

图7至图11示出仿真的停电重启过程结果的图形。

具体实施方式

参照图2，根据本发明的海上功率分配和推进系统30包括PTI/PTO混合驱动系统32。混合驱动系统32包括感应（或异步）电机34和柴油发动机36。电机34的转子和柴油发动机36的驱动端通过变速箱38机械耦合，并用来例如驱动推进助推器40。

电机34通过AFE变换器44连接到干线交流母线42，AFE变换器44具有通过滤波器52连接到干线交流母线的交流端的供电桥46和连接到电机端的机桥（machine bridge）48。供电桥46的直流输出通过具有一个或多个电容器的直流母排50连接到机桥48的直流输入。

柴油发电机（未显示）将功率供应到干线交流母线42。

停电重启系统54电连接于应急交流母线56和AFE变换器44的直流母排50之间。停电重启系统54通过断路器58电连接到应急交流母线56。很容易理解，断路器58不作为下文更加详细描述的停电重启过程的一部分被操作，而只是出于故障隔离和保护的目的。

停电重启系统54更详细地示于图3中，包括整流器60。整流器60的半导体开关装置可以由控制单元（未显示）控制。整流器60具有直流输出端，直流输出端通过直流接触器62电连接到直流母排50，直流接触器62通过控制单元64被控制为开和关。整流器60具有电连接到变压器66的交流输入端。变压器66包括通过交流接触器68电连接到应急交流母线56的一次绕组和电连接到整流器60的交流输入端的二次绕组，交流接触器68被控制单元64控制开和关。整流器60和变压器66可以具有任何适当数目的相位，例如三个。

当海上分配和推进系统正常操作时，交流接触器68和直流接触器62打开，使得停电重启系统54与应急交流母线56和直流母排50电断开。

如果海上船舶经历停电情况，即柴油发电机（未显示）不工作，则混合驱动系统32可以用来通过将功率供应给干线交流母线42来恢复干线交流母线42。换言之，电机34可以由柴油发动机36驱动，使得电机34可以在PTO模式中作为发电机操作，以将功率通过AFE变换器44供应到干线交流母线42。但是在电机34可以作为发电机操作之前，电机34必须接收功率以便磁化。这可以使用参照图4描述的多步骤停电重启过程来实现。

响应于停电重启请求，交流接触器68和直流接触器62被控制闭合，以将重启系统54电连接到应急交流母线56和AFE变换器44的直流母排50。整流器60也被启动。停电重启请求可以由操作员手动触发，或者例如由单独的控制或监控过程自动触发。

功率从应急交流母线56通过重启系统54被供应，以部分地对AFE变换器44的直流母排50充电。很容易认识到在本文中凡是提到对直流母排充电，意味着对如图2所示的（若干）直流母排电容充电。在一种布置中，额定直流母排电压是1070 VDC，直流母排50被充电到395 VDC。整流器60中的功率半导体器件的触发角可以以预定角（例如150°）启动，然后能够以由请求的重启时间和充电电流极限确定的预定速率降低。

当直流母排50被部分充电时，AFE变换器44的机桥48被启动，作为逆变器被操作，以将部分直流母排电压供应到电机34，从而使电机部分地通过磁通或磁化。机桥48的半导体开关器件可以使用脉冲宽度调制（PWM）策略控制，使得机桥的输出交流电压具有与电机的转子速度同步的频率。如果电机不允许测量转子速度（例如使用速度传感器或编码器），则转子速度可以使用适当的估计过程来估计。机桥48的半导体开关装置还可以被控制，使得输出交流电压具有预定的幅值，例如210 VAC，以便电机被部分地通过磁通或磁化到额定磁通的大约30%，其取决于电机的速度和部分直流母排电压。

停电重启系统54然后通常通过打开直流接触器62被电断开，以将停电重启系统从直流母排50上电断开。这允许停电重启系统54的组件特别是整流器60的功率半导体器件被额定为部分直流母排电压。否则，如果停电重启系统54保持电连接到直流母排（但与应急交流母线56断开），则停电重启系统54在滑差控制（slip control）过程中（参见下文）会经历提高到额定电压的直流母排电压。在一些布置中，交流接触器68可以被打开，以将停电重启系统54与应急交流母线56电断开，或者可以在直流接触器62已经打开之后被打开。

滑差控制过程用来将直流母排电压从395 VDC完全地充电到额定直流母排电压（即1070 VDC）。很容易认识到在开始滑差控制过程之前，电机被部分地通过磁通或磁化，但转子速度与同步速度即定子的磁场的旋转速率相同。不存在滑差，因此电机不产生任何转矩。滑差控制过程设计成提供同步速度和转子速度之间的小的差别（或滑差），以便产生转矩。所产生的转矩然后可以用来在发电模式中驱动电机以完全对直流母排充电。

适当的滑差控制过程示于图5中。该过程使用转子速度ω_rotor，转子速度ω_rotor可以是测量的（例如使用速度传感器或编码器）或者是使用适当的估计过程估计的。直流母排电压参考Vdc_ref与由电压传感器提供的直流母排电压反馈Vdc_fb进行比较。比较的输出被提供给比例积分（PI）控制器70。PI控制器70的输出ω_slip表示目标滑差参考，被转换成负值（对于负滑差，原因是电机作为发电机操作，所以转子速度大于同步速度），并与值pω_rotor求和，其中，p是电机34的电极对的数目。求和结果作为相位角信息提供给PWM发生器72，与常数K相乘，并作为幅值信息提供给PWM发生器。很容易认识到相位角信息指示了目标电压和实际电压之间的相位角，幅值信息指示了目标电压和实际电压之间的幅值差。PWM发生器72可以形成用于机桥48的控制器的一部分。

一旦直流母排被完全地充电，则AFE变换器44的机桥48被启用并作为逆变器被操作，以将额定直流母排电压供应到电机34，从而使电机完全通过磁通或磁化，即将磁通提高到额定磁通。

在另一种布置中，滑差控制过程可以用来将直流母排完全充电到额定直流母排电压，同时使电机完全通过磁通或磁化。这种滑差控制过程示于图6，使用dq轴矢量控制。磁通参考Ψs_ref与磁通反馈Ψs_fb比较。比较的输出提供给第一PI控制器74。第一PI控制器74的输出是d轴电流参考Id_ref，其与d轴电流反馈Id_fb比较。比较的输出提供给第二PI控制器76。第二PI控制器76的输出作为幅值信息提供给PWM发生器78。直流母排电压参考Vdc_ref与由电压传感器提供的直流母排电压反馈Vdc_fb比较。比较的输出提供给第三PI控制器80。第三PI控制器80的输出是q轴电流参考Iq_ref，它与q轴电流反馈Iq_fb比较。比较的输出提供给第四PI控制器82。第四PI控制器82的输出与值pω_rotor求和，其中p是电极对的数目。和作为相位角信息提供给PWM发生器78。和还提供给Park（派克）变换块84，Park变换块84还使用定子电流的测量值Iabc，导出d和q轴电流反馈Id_fb和Iq_fb。图6中所示的滑差控制过程在一些情况下是有用的，原因是电机34在整个过程中被调节，通过动态地调节磁通参考Ψs_ref和直流母排电压参考Vdc_ref，允许直流母排电压和电机磁通同步地提高。

一旦电机被完全通过磁通或磁化，则停电重启过程完成。电机随后可以通过AFE变换器44将功率供应到干线交流母线42，以用于恢复目的。在停电重启过程中，供电桥46不工作。但在停电重启过程完成时，供电桥46作为逆变器工作，机桥48作为有源整流器工作。

仿真的停电重启过程的结果示于图7到11中。

在仿真的停电重启过程中，停电重启系统在0.1秒连接到应急交流母线，在2.7秒与应急交流母线断开。对直流母排完全充电的滑差控制过程在3.2秒开始，在4.4秒完成。电机在4.4秒被完全通过磁通，这代表停电重启过程的结束。

图7示出在0.1和2.7秒之间直流母排电压从0VDC充电到395VDC，然后在滑差控制过程在3.2秒开始之后更加快速地从395VDC升高到1070VDC。直流母排电压升高的速率可以在停电重启系统的第一阶段（即从0.1到2.7秒）被停电重启系统控制，在停电重启系统的第二阶段（例如从3.2到4.4秒）被滑差控制过程（例如PI控制器70）控制。

图8示出在大约一个周期的充电电流峰值为68A。此电流可以被停电重启系统控制。较小的峰值电流意味着部分地对直流母排充电会花费较长时间，反之亦然。

图9示出应急交流母线上的电压不被停电重启系统明显影响。在仿真的停电重启过程中，应急交流母线在小于大约300ms时，只经历大约5V的降落。

定子绕组电流和定子频率滑差分别示于图10和11中。在仿真中，电机是2.8 MW、690 VAC、功率因数为0.81的感应电机，额定电流为2.9 kArms。在滑差控制过程中，来自电机的充电电流在大约15个周期达到额定电流，然后降低到小于0.1 p.u。这是可接受的，充电电流可以根据需要由滑差控制过程进一步控制（例如由PI控制器70）。当电机使用由转矩即有源功率产生的电流对直流母排充电时，滑差控制过程中的滑差小于大约0.8%。当直流母排被完全充电到额定直流母排电压时，滑差大约为0%，原因是不需要来自电机的任何有源功率来对直流母排充电，不需要任何的负载电流。

Claims

1.一种功率分配系统，所述功率分配系统包括：

干线交流母线（42）；

应急交流母线（56）；

混合驱动系统（32），所述混合驱动系统包括：

电机（34）和原动机（36），所述电机（34）的转子和所述原动机（36）的驱动端通过机械链接被耦合到负载（40）；

第一有源整流器/逆变器（46），所述第一有源整流器/逆变器具有：

交流输入端，所述交流输入端被电连接到所述干线交流母线（42），以及

直流输出端；

第二有源整流器/逆变器（48），所述第二有源整流器/逆变器具有：

直流输入端，所述直流输入端通过直流母排（50）被电连接到所述第一有源整流器/逆变器（46）的直流输出，以及

交流输出端，所述交流输出端被电连接到所述电机（34）；以及

停电重启系统（54），所述停电重启系统（54）包括整流器（60），所述整流器（60）具有选择性电连接到所述应急交流母线（56）的交流输入端和选择性电连接到所述直流母排（50）的直流输出端，以便使功率从所述应急交流母线（56）通过所述停电重启系统（54）供应到所述直流母排（50），以将直流母排电压提高到比额定直流母排电压小的部分直流母排电压。

2.根据权利要求1所述的功率分配系统，其中，所述整流器（60）是具有一系列半导体功率开关器件的有源整流器。

3.根据权利要求1所述的功率分配系统，其中，所述整流器是无源整流器。

4.根据权利要求1到3中的任一项所述的功率分配系统，其中，所述整流器（60）的交流输入端通过交流接触器（68）被电连接到所述应急交流母线（56）。

5.根据权利要求1到3中的任一项所述的功率分配系统，其中，所述整流器（60）的直流输出端通过直流接触器（62）被电连接到所述直流母排（50）。

6.根据权利要求1到3中的任一项所述的功率分配系统，其中，所述停电重启系统（54）还包括具有一次绕组和二次绕组的变压器（66）。

7.根据权利要求4所述的功率分配系统，其中，所述停电重启系统（54）还包括具有一次绕组和二次绕组的变压器（66），所述一次绕组被连接到所述交流接触器（68），所述二次绕组连接到所述整流器（60）的交流输入端。

8.根据权利要求1到3中的任一项所述的功率分配系统，所述功率分配系统为海上功率分配或海上功率分配和推进系统，并且其中，所述混合驱动系统用来驱动推进器（40）或推进助推器。

9.一种在停电情况下操作根据权利要求1到8中的任一项所述的功率分配系统的方法，所述方法包括步骤：

将所述停电重启系统（54）电连接于所述应急交流母线（56）和所述直流母排（50）之间；

使功率从所述应急交流母线（56）通过所述停电重启系统（54）供应到所述直流母排（50），以将直流母排电压提高到比额定直流母排电压小的部分直流母排电压；

以逆变器操作所述第二有源整流器/逆变器（48），以将所述部分直流母排电压供应到所述电机（34），从而将所述电机（34）的磁通量提高到比额定磁通量小的部分磁通量；

将所述停电重启系统（54）与所述应急交流母线（56）和/或所述直流母排（50）电断开；

使电流通过所述第二有源整流器/逆变器（48）从所述电机（34）供应到所述直流母排（50），以将所述直流母排电压提高到所述额定直流母排电压；以及

将所述电机（34）的所述磁通量提高到所述额定磁通量。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，在以逆变器操作所述第二有源整流器/逆变器（48）以将所述部分直流母排电压供应到所述电机（34）的步骤中，所述第二有源整流器/逆变器（48）被控制，使得所述第二有源整流器/逆变器（48）的输出交流电压具有基本上与所述电机（34）的旋转角速率同步的预定幅值和/或频率。

11.根据权利要求9到10中的任一项所述的方法，其中，所述部分直流母排电压在所述额定直流母排电压的10%和40%之间，所述部分磁通量在所述电机（34）的额定磁通量的10%和40%之间。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述部分直流母排电压是所述额定直流母排电压的30%，所述部分磁通量是所述电机（34）的所述额定磁通量的30%。

13.根据权利要求9到10中的任一项所述的方法，其中，滑差控制过程用来将电流从所述电机（34）供应到所述直流母排（50）。

14.根据权利要求9到10中的任一项所述的方法，其中，所述第二有源整流器/逆变器（48）作为整流器工作，以将电流从所述电机（34）供应到所述直流母排（50），从而将所述直流母排电压提高到所述额定直流母排电压，随后作为逆变器操作，以将所述额定直流母排电压供应到所述电机（34），从而将所述电机（34）的所述磁通量提高到所述额定磁通量。

15.根据权利要求9到10中的任一项所述的方法，其中，所述第二有源整流器/逆变器（48）作为整流器工作，以将电流从所述电机（34）供应到所述直流母排（50），从而将所述直流母排电压提高到所述额定直流母排电压，同时所述电机（34）的所述磁通量被提高到所述额定磁通量。

16.一种在停电情况下操作功率分配系统的方法，所述功率分配系统包括：

干线交流母线（42）；

应急交流母线（56）；

混合驱动系统（32），所述混合驱动系统包括：

电机（34）和原动机（36），所述电机（34）的转子和所述原动机（36）的驱动端通过机械链接机械被耦合到负载（40）；

直流输出端；

交流输出端，所述交流输出端被电连接到所述电机（34）；

其中，所述方法包括步骤：

将功率从所述应急交流母线（56）供应到所述直流母排（50），以将直流母排电压提高到比额定直流母排电压小的部分直流母排电压；

以逆变器操作所述第二有源整流器/逆变器（48），以将所述部分直流母排电压供应到所述电机（34），从而将所述电机的磁通量提高到比额定磁通量小的部分磁通量；

将所述电机（34）的所述磁通量提高到所述额定磁通量。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述机械链接是变速箱（38）。

18.根据权利要求16所述的方法，其中，在以逆变器操作所述第二有源整流器/逆变器（48）以将所述部分直流母排电压供应到所述电机（34）的步骤中，所述第二有源整流器/逆变器（48）被控制，使得所述第二有源整流器/逆变器（48）的输出交流电压具有基本上与所述电机（34）的旋转角速率同步的预定幅值和/或频率。

19.根据权利要求16到18中的任一项所述的方法，其中，所述部分直流母排电压在所述额定直流母排电压的10%和40%之间，所述部分磁通量在所述电机（34）的额定磁通量的10%和40%之间。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述部分直流母排电压是所述额定直流母排电压的30%，所述部分磁通量是所述电机（34）的所述额定磁通量的30%。

21.根据权利要求16到18中的任一项所述的方法，其中，滑差控制过程用来将电流从所述电机（34）供应到所述直流母排（50）。

22.根据权利要求16到18中的任一项所述的方法，其中，所述第二有源整流器/逆变器（48）作为整流器工作，以将电流从所述电机（34）供应到所述直流母排（50），从而将所述直流母排电压提高到所述额定直流母排电压，随后作为逆变器操作，以将所述额定直流母排电压供应到所述电机（34），从而将所述电机（34）的所述磁通量提高到所述额定磁通量。

23.根据权利要求16到18中的任一项所述的方法，其中，所述第二有源整流器/逆变器（48）作为整流器工作，以将电流从所述电机（34）供应到所述直流母排（50），从而将所述直流母排电压提高到所述额定直流母排电压，同时所述电机（34）的所述磁通量被提高到所述额定磁通量。