[發明專利]基于飛輪儲能的電力調頻系統

在審

• 申請號: 202110764679.1
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113489029A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 鄢秋亮;賀智威;李莉;劉東;柳哲;王亞東;饒武峰
• 申請（專利權）人: 坎德拉（深圳）新能源科技有限公司
• 主分類號: H02J3/30
• 分類號: H02J3/30;H02J3/24;H02K7/02;H02K16/02
• 代理公司: 北京市浩東律師事務所 11499
• 代理人: 遲爽

本發明涉及一種基于飛輪儲能的電力調頻系統，連接在電網上，包括飛輪系統、雙轉子電機和變頻器；飛輪系統與所述雙轉子電機的外轉子傳動連接，所述雙轉子電機的定子與電網通過開關連接；所述雙轉子電機的內轉子通過所述變頻器與所述電網連接。本發明提供的基于飛輪儲能的電力調頻系統通過將飛輪系統、雙轉子電機和變頻器連接成一個裝置系統，通過雙轉子電機的定子直接并網，實時在線感受電力系統的功率不平衡，通過變頻器控制雙轉子電機的內轉子電流，來實現對雙轉子電機定子端輸出電壓的調節，能實現對飛輪系統的無極調速，還可以使得整個系統向電力系統吸收或者釋放無功或者有功功率，來對電網中的不平衡功率進行調節，從而實現電網調頻的作用。

技術領域

本發明涉及電網控制設備領域，特別是涉及一種基于飛輪儲能的電力調頻系統。

背景技術

電網通常會提供頻率穩定的電能，例如我國電網的額定頻率是50Hz，現有電力系統的頻率穩定主要還是依靠原有的火力機組來進行。而目前大部分的新能源發電方式，例如風電和光伏發電等，不具備電網調頻的作用。

目前電網系統中，大部分調頻機組應用于火力發電的調頻，這種調頻存在響應較慢，碳排放嚴重等環境問題。新能源發電不但不具備電網調頻能力，而且新能源發電系統中電力電子器件的高頻諧波還對電網頻率的穩定有負面影響。

發明內容

基于此，有必要針對上述提到的至少一個問題，提供一種基于飛輪儲能的電力調頻系統。

本發明申請提供的基于飛輪儲能的電力調頻系統，連接在電網上，包括飛輪系統和變頻器；

所述飛輪系統包括雙轉子電機和飛輪轉子，所述飛輪轉子與所述雙轉子電機的外轉子傳動連接，所述雙轉子電機的定子與所述電網通過開關連接；所述雙轉子電機的內轉子通過所述變頻器與所述電網連接。

在其中一個實施例中，所述變頻器包括機側變流器、電容和網側變流器；所述機側變流器與所述雙轉子電機的內轉子電連接，所述網側變流器與所述電網電連接；所述電容分別與所述機側變流器和所述網側變流器并聯。

在其中一個實施例中，所述機側變流器為AC/DC整流器，所述網側變流器為雙向DC/AC變流器。

在其中一個實施例中，所述雙轉子電機的外轉子采用鼠籠式轉子，所述雙轉子電機的內轉子采用繞線式電磁勵轉子。

本發明的實施例中提供的技術方案帶來如下有益技術效果：

本發明提供的基于飛輪儲能的電力調頻系統通過將飛輪系統、雙轉子電機和變頻器連接成一個裝置系統，通過雙轉子電機的定子直接并網，實時在線感受電力系統的功率不平衡，通過變頻器控制雙轉子電機的內轉子電流，來實現對雙轉子電機定子端輸出電壓的調節，能實現對飛輪系統的無極調速，還可以使得整個系統向電力系統吸收或者釋放無功或者有功功率，來對電網中的不平衡功率進行調節，從而實現電網調頻的作用。

本申請附加的方面和優點將在后續部分中給出，并將從后續的描述中詳細得到理解，或通過對本發明的具體實施了解到。

附圖說明

圖1為本發明申請一實施例中基于飛輪儲能的電力調頻系統的結構框架示意圖；

圖2為本發明申請另一實施例中基于飛輪儲能的電力調頻系統的結構框架示意圖；

圖3為本發明申請一實施例中雙轉子電機的結構示意圖。

具體實施方式

為了便于理解本發明，下面將參照相關附圖對本發明進行更全面的描述。附圖中給出了本發明的可能的實施例。但是，本發明可以以許多不同的形式來實現，并不限于本文已經通過附圖描述的實施例。通過參考附圖描述的實施例是示例性的，用于使對本發明的公開內容的理解更加透徹全面，而不能解釋為對本發明的限制。此外，如果已知技術的詳細描述對于示出的本發明的特征是非必要技術的，則可能將這些技術細節予以省略。