[發明專利]一種基于飛輪儲能的補償控制系統

在審

• 申請號: 202010179924.8
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN113394799A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 姚承勇;張進濱;姚海強
• 申請（專利權）人: 北京群菱能源科技有限公司
• 主分類號: H02J3/30
• 分類號: H02J3/30;H02J3/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于飛輪儲能的補償控制系統，其特征在于，所述補償控制系統包括飛輪儲能電機、變流器A、變流器B、轉換開關、旁路開關、串聯變壓器；所述飛輪儲能電機通過所述變流器A和所述變流器B進行整流和逆變，所述轉換開關和所述旁路開關用于控制補償，所述串聯變壓器用于將電能接入電網。

2.根據權利要求1所述的補償控制系統，其特征在于，所述飛輪儲能電機由儲存能量用的飛輪轉子、支撐轉子的永磁軸承、進行機電能量轉化的電機和進行電能變換與傳輸控制的電能轉換系統組成。

3.根據權利要求1所述的補償控制系統，其特征在于，所述飛輪同軸安裝的永磁無刷直流電機通過二個電壓型變換器所述變流器A和所述變流器B進行能量變換，進而經所述串聯變壓器接入電網。

4.根據權利要求1所述的補償控制系統，其特征在于，補償控制系統運行啟動初期，通過控制系統電源電壓和負荷側電壓之間的相角差，利用所述變流器B起整流作用，將系統電源的能量轉換到飛輪儲能系統的直流母線側，所述變換器A起逆變作用，將從所述變換器B輸出的直流電經過PWM變為頻率可變、電壓大小可變的交流電。

5.根據權利要求1所述的補償控制系統，其特征在于，所述飛輪充滿能量后，補償控制系統進入待機模式，這時旁路開關k₁、k₂、k₃閉合直接將動態電壓恢復所述補償控制系統旁路，以減少串聯變壓器的損耗。

6.根據權利要求1所述的補償控制系統，其特征在于，所述變換器B起整流作用，將發出的交流電整流為直流電，所述變換器A起逆變作用，采用電壓優化補償控制飛輪減速放電，補償敏感負載所需功率。

7.根據權利要求1所述的補償控制系統，其特征在于，當電網電壓發生短時間暫降時，所述補償控制系統輸出電壓使負載電壓的相位在補償開始時與暫降前保持一致，并所述補償控制系統過渡到與暫降后電壓一致，在調制補償過程中始終保持負載電壓幅值與暫降前電壓一致。

8.根據權利要求1所述的補償控制系統，其特征在于，當檢測到暫降電壓后，補償電壓與電網電壓之間的相位角被所述補償控制系統控制且存儲起來，測量的相位角也被存儲起來，測量值通過依靠跌落檢測的數量樣本來產生參考電壓。

9.根據權利要求1所述的補償控制系統，其特征在于，飛輪電機啟動后，飛輪以角速度ω快速旋轉加速，直到所需的轉速，充電過程結束所述補償控制系統轉入恒速待機狀態。

10.根據權利要求1所述的補償控制系統，其特征在于，放電過程中，所述永磁無刷直流電機工作于發電機狀態，放電過程采用閉環控制的Boost升壓電路。