CN111313736A - 一种双向变流器的pid积分控制方法、系统及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双向变流器的PID积分控制方法、系统及装置，当牵引网电压上升至预设馈能启动电压时，根据预设馈能启动积分设置规则设置积分上限值和积分下限值；当牵引网电压下降至预设整流启动电压时，根据预设整流启动积分设置规则设置积分上限值和积分下限值；其中，列车上双向变流器的PID控制的积分器输出值位于积分下限值和积分上限值之间，以加快积分器输出值的调整速度，从而实现双向变流器整流和逆变的快速切换，进而及时吸收制动能量或补充牵引能量，提高了再生制动能量回馈系统的可靠性。

Description

一种双向变流器的PID积分控制方法、系统及装置
技术领域
本发明涉及轨交列车再生制动能量回馈领域，特别是涉及一种双向变流器的PID积分控制方法、系统及装置。
背景技术
在轨道交通列车的再生制动能量回馈系统中，具有整流功能和逆变功能的双向变流器一侧连接三相交流电网，另一侧连接直流牵引网。目前，为了使为列车供电的牵引网电压稳定在一定范围(整流启动电压-馈能启动电压)内，通常采用PID(Proportional-Integral-Derivative，比例-积分-微分)闭环控制方式控制双向变流器工作。具体地，当列车处于制动工况时，牵引网电压上升，当牵引网电压上升至馈能启动电压时，控制双向变流器进入逆变模式工作，目的是使牵引网电压稳定在馈能启动电压；当列车处于牵引工况时，牵引网电压下降，当牵引网电压下降至整流启动电压时，控制双向变流器进入整流模式工作，目的是使牵引网电压稳定在整流启动电压。
但是，由于PID闭环控制中含有积分环节，所以在控制双向变流器整流和逆变切换的过程中，需要一定时间进行退积分和积分处理。现有技术，PID闭环控制只能依靠比例系数、积分系数、当前误差进行逐渐退积分，当比例系数、积分系数较小时退积分速度较慢，会导致双向变流器整流和逆变切换不及时，从而无法及时吸收制动能量或补充牵引能量，降低了再生制动能量回馈系统的可靠性。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种双向变流器的PID积分控制方法、系统及装置，实现了双向变流器整流和逆变的快速切换，从而及时吸收制动能量或补充牵引能量，提高了再生制动能量回馈系统的可靠性。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种双向变流器的PID积分控制方法，包括：
获取列车的牵引网电压；
当所述牵引网电压上升至预设馈能启动电压时，根据预设馈能启动积分设置规则设置积分上限值和积分下限值；
当所述牵引网电压下降至预设整流启动电压时，根据预设整流启动积分设置规则设置积分上限值和积分下限值；
其中，所述列车上双向变流器的PID控制的积分器输出值位于所述积分下限值和所述积分上限值之间，以加快所述积分器输出值的调整速度。
优选地，所述PID积分控制方法还包括：
获取所述牵引网电压的电压变化速率；
相应的，所述馈能启动积分设置规则的预设过程，包括：
预先设置电压变化速率与积分下限值之间的速率下限对应关系；其中，电压变化速率较大，积分下限值越靠近0设置；
当所述牵引网电压上升至预设馈能启动电压时，根据所述速率下限对应关系确定与当前电压变化速率对应的目标积分下限值；
将积分下限值设置为所述目标积分下限值，并将积分上限值设置为积分器输出最大值；
且所述整流启动积分设置规则的预设过程，包括：
预先设置电压变化速率与积分上限值之间的速率上限对应关系；其中，电压变化速率较大，积分上限值越靠近0设置；
当所述牵引网电压下降至预设整流启动电压时，根据所述速率上限对应关系确定与当前电压变化速率对应的目标积分上限值；
将积分上限值设置为所述目标积分上限值，并将积分下限值设置为积分器输出最小值。
优选地，所述馈能启动积分设置规则的预设过程，包括：
当所述牵引网电压上升至预设馈能启动电压时，将积分上限值设置为积分器输出最大值，并将积分下限值设置为0；
且所述整流启动积分设置规则的预设过程，包括：
当所述牵引网电压下降至预设整流启动电压时，将积分上限值设置为0，并将积分下限值设置为积分器输出最小值。
优选地，所述将积分上限值设置为积分器输出最大值的过程，包括：
将积分上限值从0开始，以预设上升速率递增至积分器输出最大值。
优选地，所述将积分下限值设置为积分器输出最小值的过程，包括：
将积分下限值从0开始，以预设下降速率递减至积分器输出最小值。
优选地，所述PID积分控制方法还包括：
当所述牵引网电压位于预设整流停止电压和预设馈能停止电压之间时，将积分上限值和积分下限值均设置为0；
其中，所述整流启动电压＜所述整流停止电压＜所述列车空载运行时的牵引网电压＜所述馈能停止电压＜所述馈能启动电压。
优选地，所述PID积分控制方法还包括：
当所述牵引网电压小于所述整流启动电压时，确定所述列车的再生制动能量回馈系统能量不满足于所述列车的牵引补充需求能量。
优选地，所述PID积分控制方法还包括：
根据所述牵引网电压的变化生成牵引网电压-时间曲线；
根据所述牵引网电压-时间曲线确定所述列车的实际运行工况及所述列车在不同运行工况的维持时间。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种双向变流器的PID积分控制系统，包括：
电压获取模块，用于获取列车的牵引网电压；
馈能启动积分限幅模块，用于当所述牵引网电压上升至预设馈能启动电压时，根据预设馈能启动积分设置规则设置积分上限值和积分下限值；
整流启动积分限幅模块，用于当所述牵引网电压下降至预设整流启动电压时，根据预设整流启动积分设置规则设置积分上限值和积分下限值；
其中，所述列车上双向变流器的PID控制的积分器输出值位于所述积分下限值和所述积分上限值之间，以加快所述积分器输出值的调整速度。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种双向变流器的PID积分控制装置，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于在执行所述计算机程序时实现上述任一种双向变流器的PID积分控制方法的步骤。
本发明提供了一种双向变流器的PID积分控制方法，当牵引网电压上升至预设馈能启动电压时，根据预设馈能启动积分设置规则设置积分上限值和积分下限值；当牵引网电压下降至预设整流启动电压时，根据预设整流启动积分设置规则设置积分上限值和积分下限值；其中，列车上双向变流器的PID控制的积分器输出值位于积分下限值和积分上限值之间，以加快积分器输出值的调整速度，从而实现双向变流器整流和逆变的快速切换，进而及时吸收制动能量或补充牵引能量，提高了再生制动能量回馈系统的可靠性。
本发明还提供了一种双向变流器的PID积分控制系统及装置，与上述PID积分控制方法具有相同的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种双向变流器的PID积分控制方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种双向变流器的PID积分控制方法的原理框图；
图3为本发明实施例提供的一种双向变流器的PID积分控制方法的实现曲线图；
图4为本发明实施例提供的一种双向变流器的PID积分控制系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种双向变流器的PID积分控制方法、系统及装置，实现了双向变流器整流和逆变的快速切换，从而及时吸收制动能量或补充牵引能量，提高了再生制动能量回馈系统的可靠性。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种双向变流器的PID积分控制方法的流程图。
该双向变流器的PID积分控制方法包括：
步骤S1：获取列车的牵引网电压。
具体地，在列车的再生制动能量回馈系统中，双向变流器一侧连接三相交流电网，另一侧连接直流牵引网。当列车处于制动工况时，电机反转产生能量，牵引网电压上升，当牵引网电压上升至馈能启动电压时，为了使牵引网电压稳定在馈能启动电压，控制双向变流器进入逆变模式工作，以将多于馈能启动电压的牵引网电压逆变为三相交流电传输至三相交流电网，从而实现吸收列车制动能量。当列车处于牵引工况时，电机正转消耗能量，牵引网电压下降，当牵引网电压下降至整流启动电压时，为了使牵引网电压稳定在整流启动电压，控制双向变流器进入整流模式工作，以将三相交流电网的三相交流电整流成直流电传输至直流牵引网，从而实现补充列车牵引能量。
可见，双向变流器的工作模式取决于列车的牵引网电压的大小，所以本申请实时获取列车的牵引网电压，以为后续确定双向变流器的工作模式。
步骤S2：当牵引网电压上升至预设馈能启动电压时，根据预设馈能启动积分设置规则设置积分上限值和积分下限值；当牵引网电压下降至预设整流启动电压时，根据预设整流启动积分设置规则设置积分上限值和积分下限值。
需要说明的是，本申请的预设是提前设置好的，只需要设置一次，除非根据实际情况需要修改，否则不需要重新设置。
具体地，对于牵引网电压的稳压控制，采用的是PID闭环控制，控制较为稳定。在连续域内，PID的数学模型为：
Figure BDA0002392840610000061
其中，u(t)是PID控制器的输出，e(t)是系统给定量Uref与输出量udc的偏差，KP是比例系数，Ti是积分时间常数，Td为微分时间常数。
在数字域内，需要对PID的数学模型进行离散化处理，才能进行应用。具体地，选定采样周期为T，对其进行离散化，得到：
Figure BDA0002392840610000062
其中，积分器为
Figure BDA0002392840610000063
已知双向变流器进入逆变模式时，积分器输出值为正值；双向变流器进入整流模式时，积分器输出值为负值；则将双向变流器由整流模式切换至逆变模式时，若按照现有技术依靠PID的比例系数、积分系数、当前误差进行退积分和积分处理，则积分器的输出由负值缓慢调整为正值，导致双向变流器的整流和逆变切换不及时。
基于此，如图2所示，本申请为积分器输出值设置积分上限值Ui.Max和积分下限值Ui.Min，即在选择积分器输出值时，从积分下限值和积分上限值之间选择。考虑到当牵引网电压上升至预设馈能启动电压时，双向变流器进入逆变模式，积分器输出值为正值，所以当牵引网电压上升至预设馈能启动电压时，本申请将积分下限值靠近0设置，以实现快速退积分处理，从而加快积分器输出值的调整速度。
同样地，考虑到当牵引网电压下降至预设整流启动电压时，双向变流器进入整流模式，积分器输出值为负值，所以当牵引网电压下降至预设整流启动电压时，本申请将积分上限值靠近0设置，以实现快速退积分处理，从而加快积分器输出值的调整速度。
本发明提供了一种双向变流器的PID积分控制方法，当牵引网电压上升至预设馈能启动电压时，根据预设馈能启动积分设置规则设置积分上限值和积分下限值；当牵引网电压下降至预设整流启动电压时，根据预设整流启动积分设置规则设置积分上限值和积分下限值；其中，列车上双向变流器的PID控制的积分器输出值位于积分下限值和积分上限值之间，以加快积分器输出值的调整速度，从而实现双向变流器整流和逆变的快速切换，进而及时吸收制动能量或补充牵引能量，提高了再生制动能量回馈系统的可靠性。
在上述实施例的基础上：
作为一种可选的实施例，PID积分控制方法还包括：
获取牵引网电压的电压变化速率；
相应的，馈能启动积分设置规则的预设过程，包括：
预先设置电压变化速率与积分下限值之间的速率下限对应关系；其中，电压变化速率较大，积分下限值越靠近0设置；
当牵引网电压上升至预设馈能启动电压时，根据速率下限对应关系确定与当前电压变化速率对应的目标积分下限值；
将积分下限值设置为目标积分下限值，并将积分上限值设置为积分器输出最大值；
且整流启动积分设置规则的预设过程，包括：
预先设置电压变化速率与积分上限值之间的速率上限对应关系；其中，电压变化速率较大，积分上限值越靠近0设置；
当牵引网电压下降至预设整流启动电压时，根据速率上限对应关系确定与当前电压变化速率对应的目标积分上限值；
将积分上限值设置为目标积分上限值，并将积分下限值设置为积分器输出最小值。
具体地，馈能/整流启动积分设置规则的第一种设置方式：积分器的积分调整速度大小与牵引网电压的电压变化速率相关，具体是牵引网电压的电压变化速率越快，积分器的积分调整速度越快。则馈能启动积分设置规则的设置过程为：提前设置电压变化速率与积分下限值之间的速率下限对应关系，可以理解的是，电压变化速率较大，积分下限值越靠近0设置，积分器输出值的调整速度越快。同理，整流启动积分设置规则的设置过程包括：提前设置电压变化速率与积分上限值之间的速率上限对应关系，可以理解的是，电压变化速率较大，积分上限值越靠近0设置，积分器输出值的调整速度越快。
基于此，当牵引网电压上升至预设馈能启动电压时，首先根据速率下限对应关系确定与当前电压变化速率对应的目标积分下限值，然后将积分器的积分下限值设置为目标积分下限值，并将积分器的积分上限值设置为积分器输出最大值。同理，当牵引网电压下降至预设整流启动电压时，首先根据速率上限对应关系确定与当前电压变化速率对应的目标积分上限值，然后将积分器的积分上限值设置为目标积分上限值，并将积分器的积分下限值设置为积分器输出最小值。
作为一种可选的实施例，馈能启动积分设置规则的预设过程，包括：
当牵引网电压上升至预设馈能启动电压时，将积分上限值设置为积分器输出最大值，并将积分下限值设置为0；
且整流启动积分设置规则的预设过程，包括：
当牵引网电压下降至预设整流启动电压时，将积分上限值设置为0，并将积分下限值设置为积分器输出最小值。
具体地，馈能/整流启动积分设置规则的第二种设置方式：当牵引网电压上升至预设馈能启动电压时，本申请将积分下限值设置为0，将积分上限值设置为积分器可输出的最大值。也就是说，积分器输出值直接从大于0选择，实现快速退积分处理，即双向变流器立即工作在逆变模式。同样地，当牵引网电压下降至预设整流启动电压时，本申请将积分上限值设置为0，将积分下限值设置为积分器可输出的最小值。也就是说，积分器输出值直接从小于0选择，实现快速退积分处理，即双向变流器立即工作在整流模式，从而实现双向变流器整流和逆变的最快速切换。
作为一种可选的实施例，将积分上限值设置为积分器输出最大值的过程，包括：
将积分上限值从0开始，以预设上升速率递增至积分器输出最大值。
具体地，本申请在将积分上限值设置为积分器输出最大值时，可即刻将积分上限值限为积分器输出最大值，也可将积分上限值从0开始，以预设上升速率递增至积分器输出最大值。相比于即刻将积分上限值限为积分器输出最大值，递增方式会减小控制运算压力。
需要说明的是，本申请在将积分下限值设置为0时，具体是即刻将积分下限值限为0，以实现快速退积分处理。
作为一种可选的实施例，将积分下限值设置为积分器输出最小值的过程，包括：
将积分下限值从0开始，以预设下降速率递减至积分器输出最小值。
具体地，本申请在将积分下限值设置为积分器输出最小值时，可即刻将积分下限值限为积分器输出最小值，也可将积分下限值从0开始，以预设下降速率递减至积分器输出最小值。同样地，相比于即刻将积分下限值限为积分器输出最小值，递减方式会减小控制运算压力。另外，本申请在将积分上限值设置为0时，具体是即刻将积分上限值限为0，以实现快速退积分处理。
需要说明的是，上升速率和下降速率不宜取过小值，不然会影响控制速度。
作为一种可选的实施例，PID积分控制方法还包括：
当牵引网电压位于预设整流停止电压和预设馈能停止电压之间时，将积分上限值和积分下限值均设置为0；
其中，整流启动电压＜整流停止电压＜列车空载运行时的牵引网电压＜馈能停止电压＜馈能启动电压。
进一步地，列车的运行工况除了包括制动工况、牵引工况，还包括空载运行工况(滑行工况)，当列车空载运行时，其牵引网电压在一定范围内波动，具体是列车空载运行时的牵引网电压＜馈能停止电压，且列车空载运行时的牵引网电压＞整流停止电压。
基于此，当列车的牵引网电压位于整流停止电压和馈能停止电压之间时，确定列车处于空载运行工况。考虑到在列车空载运行时，双向变流器既不整流也不逆变，即PID控制的积分器输出0，所以当列车处于空载运行工况时，本申请将积分上限值和积分下限值均设置为0，即保证积分器只能输出0，也方便后续由空载运行工况切换为牵引工况或制动工况时调整积分上下限值。
作为一种可选的实施例，PID积分控制方法还包括：
当牵引网电压小于整流启动电压时，确定列车的再生制动能量回馈系统能量不满足于列车的牵引补充需求能量。
进一步地，列车在牵引工况维持阶段，若列车的再生制动能量回馈系统能量大于列车的牵引补充需求能量，则系统能够满足列车牵引所需补充的能量，牵引网电压可稳定在整流启动电压。反之，若系统能量小于列车的牵引补充需求能量，则系统无法满足列车牵引所需补充的能量，牵引网电压呈现下垂特性，但双向变流器仍工作在整流模式。基于此，当牵引网电压小于整流启动电压时，本申请可确定系统此时无法满足列车牵引所需补充的能量。
作为一种可选的实施例，PID积分控制方法还包括：
根据牵引网电压的变化生成牵引网电压-时间曲线；
根据牵引网电压-时间曲线确定列车的实际运行工况及列车在不同运行工况的维持时间。
进一步地，本申请可根据随时间变化的牵引网电压生成牵引网电压-时间曲线，即u-t曲线，由于列车的牵引网电压随运行工况的变化而变化，所以本申请分析u-t曲线可得到列车的实际运行工况及列车在不同运行工况的维持时间。
比如，请参照图3，图3为本发明实施例提供的一种双向变流器的PID积分控制方法的实现曲线图。
A点之前，列车处于空载运行阶段，牵引网电压在Uempty附近波动，Uempty<馈能停止电压Uinv-stop且Uempty>整流停止电压Urec-stop。再生制动能量回馈系统的双向变流器的PID控制积分限幅Ui.Max和Ui.Min保持0，积分器因Ui.Max和Ui.Min保持0只能输出0，因此双向变流器既不整流也不逆变。
从A点到B点，列车处于制动阶段，牵引网电压逐渐升高至馈能启动电压Uinv-start，系统进入馈能阶段。Ui.Max值按预设上升速率(可设置0～1s)递增至+100％，Ui.Min保持0，积分器可输出的最大值达到+100％，双向变流器工作在逆变模式。
从B点到C点，列车处于制动维持阶段，该阶段持续时间与列车实际运行工况相关。
从C点到D点，列车从制动工况迅速进入牵引工况，牵引网电压快速降低，当牵引网电压下降至整流启动电压Urec-start时，Ui.Min值按预设下降速率(可设置0～1s)递减至-100％，Ui.Max即刻限为0，积分器可输出的最小值达到-100％，双向变流器立即停止逆变模式，转而工作在整流模式，实现逆变整流的快速切换。
从D点到E点，列车处于牵引维持阶段，因列车牵引所需补充的能量小于系统能量，牵引网电压保持稳定，该阶段持续时间与列车实际运行工况相关。双向变流器工作在整流模式。
从E点到F点，列车仍处于牵引维持阶段，因列车牵引所需补充的能量大于系统能量，牵引网电压呈现下垂特性，该阶段持续时间与列车实际运行工况相关。双向变流器仍工作在整流模式。
从F点到G点，列车从牵引工况迅速进入制动工况，牵引网电压快速升高至馈能启动电压Uinv-start，Ui.Min即刻限为0，Ui.Max值按预设上升速率递增至+100％。双向变流器立即停止整流模式，转而工作在逆变模式，实现整流逆变的快速切换。
请参照图4，图4为本发明实施例提供的一种双向变流器的PID积分控制系统的结构示意图。
该双向变流器的PID积分控制系统包括：
电压获取模块1，用于获取列车的牵引网电压；
馈能启动积分限幅模块2，用于当牵引网电压上升至预设馈能启动电压时，根据预设馈能启动积分设置规则设置积分上限值和积分下限值；
整流启动积分限幅模块3，用于当牵引网电压下降至预设整流启动电压时，根据预设整流启动积分设置规则设置积分上限值和积分下限值；
其中，列车上双向变流器的PID控制的积分器输出值位于积分下限值和积分上限值之间，以加快积分器输出值的调整速度。
本申请提供的PID积分控制系统的介绍请参考上述PID积分控制方法的实施例，本申请在此不再赘述。
本申请还提供了一种双向变流器的PID积分控制装置，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于在执行计算机程序时实现上述任一种双向变流器的PID积分控制方法的步骤。
本申请提供的PID积分控制装置的介绍请参考上述PID积分控制方法的实施例，本申请在此不再赘述。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种双向变流器的PID积分控制方法，其特征在于，包括：
获取列车的牵引网电压；
当所述牵引网电压上升至预设馈能启动电压时，根据预设馈能启动积分设置规则设置积分上限值和积分下限值；
当所述牵引网电压下降至预设整流启动电压时，根据预设整流启动积分设置规则设置积分上限值和积分下限值；
其中，所述列车上双向变流器的PID控制的积分器输出值位于所述积分下限值和所述积分上限值之间，以加快所述积分器输出值的调整速度。
2.如权利要求1所述的双向变流器的PID积分控制方法，其特征在于，所述PID积分控制方法还包括：
获取所述牵引网电压的电压变化速率；
相应的，所述馈能启动积分设置规则的预设过程，包括：
预先设置电压变化速率与积分下限值之间的速率下限对应关系；其中，电压变化速率较大，积分下限值越靠近0设置；
当所述牵引网电压上升至预设馈能启动电压时，根据所述速率下限对应关系确定与当前电压变化速率对应的目标积分下限值；
将积分下限值设置为所述目标积分下限值，并将积分上限值设置为积分器输出最大值；
且所述整流启动积分设置规则的预设过程，包括：
预先设置电压变化速率与积分上限值之间的速率上限对应关系；其中，电压变化速率较大，积分上限值越靠近0设置；
当所述牵引网电压下降至预设整流启动电压时，根据所述速率上限对应关系确定与当前电压变化速率对应的目标积分上限值；
将积分上限值设置为所述目标积分上限值，并将积分下限值设置为积分器输出最小值。
3.如权利要求1所述的双向变流器的PID积分控制方法，其特征在于，所述馈能启动积分设置规则的预设过程，包括：
当所述牵引网电压上升至预设馈能启动电压时，将积分上限值设置为积分器输出最大值，并将积分下限值设置为0；
且所述整流启动积分设置规则的预设过程，包括：
当所述牵引网电压下降至预设整流启动电压时，将积分上限值设置为0，并将积分下限值设置为积分器输出最小值。
4.如权利要求2-3任一项所述的双向变流器的PID积分控制方法，其特征在于，所述将积分上限值设置为积分器输出最大值的过程，包括：
将积分上限值从0开始，以预设上升速率递增至积分器输出最大值。
5.如权利要求2-3任一项所述的双向变流器的PID积分控制方法，其特征在于，所述将积分下限值设置为积分器输出最小值的过程，包括：
将积分下限值从0开始，以预设下降速率递减至积分器输出最小值。
6.如权利要求3所述的双向变流器的PID积分控制方法，其特征在于，所述PID积分控制方法还包括：
当所述牵引网电压位于预设整流停止电压和预设馈能停止电压之间时，将积分上限值和积分下限值均设置为0；
其中，所述整流启动电压＜所述整流停止电压＜所述列车空载运行时的牵引网电压＜所述馈能停止电压＜所述馈能启动电压。
7.如权利要求1所述的双向变流器的PID积分控制方法，其特征在于，所述PID积分控制方法还包括：
当所述牵引网电压小于所述整流启动电压时，确定所述列车的再生制动能量回馈系统能量不满足于所述列车的牵引补充需求能量。
8.如权利要求1所述的双向变流器的PID积分控制方法，其特征在于，所述PID积分控制方法还包括：
根据所述牵引网电压的变化生成牵引网电压-时间曲线；
根据所述牵引网电压-时间曲线确定所述列车的实际运行工况及所述列车在不同运行工况的维持时间。
9.一种双向变流器的PID积分控制系统，其特征在于，包括：
电压获取模块，用于获取列车的牵引网电压；
馈能启动积分限幅模块，用于当所述牵引网电压上升至预设馈能启动电压时，根据预设馈能启动积分设置规则设置积分上限值和积分下限值；
整流启动积分限幅模块，用于当所述牵引网电压下降至预设整流启动电压时，根据预设整流启动积分设置规则设置积分上限值和积分下限值；
其中，所述列车上双向变流器的PID控制的积分器输出值位于所述积分下限值和所述积分上限值之间，以加快所述积分器输出值的调整速度。
10.一种双向变流器的PID积分控制装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于在执行所述计算机程序时实现如权利要求1-8任一项所述的双向变流器的PID积分控制方法的步骤。
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