电工电能新技术
電工電能新技術
전공전능신기술
ADVANCED TECHNOLOGY OF ELECTRICAL ENGINEERING AND ENERGY
2014年
10期
16-22
,共7页
刘文军%唐西胜%周龙%齐智平
劉文軍%唐西勝%週龍%齊智平
류문군%당서성%주룡%제지평
飞轮储能系统%直流不间断电源%充放电控制%永磁同步电机
飛輪儲能繫統%直流不間斷電源%充放電控製%永磁同步電機
비륜저능계통%직류불간단전원%충방전공제%영자동보전궤
Flywheel Energy Storage System (FESS)%DC uninterruptable power supply (DC UPS)%charge and discharge control%permanent magnet synchronous motor (PMSM)
飞轮储能系统将能量以机械能的形式储存在高速旋转的飞轮转子中.与传统化学电池相比,飞轮储能系统优势明显,已获得了广泛的应用.为了解决电网电压对称跌落所带来的直流负载端电压暂降问题,给出了基于飞轮储能系统的直流UPS系统电路拓扑及控制方法.在电网电压正常时,飞轮电机采用速度外环、电流内环的双闭环控制策略加速充电或恒速待机;在电网电压发生对称跌落时,飞轮电机采用电压外环、电流内环的双闭环控制策略减速放电.提出了电流内环控制器的零极点对消降阶设计方案,采用对称优化函数等效法设计了速度外环及电压外环控制器参数,并对设计的控制器进行了稳定性分析.通过Matlab/Simulink仿真对该控制方法进行了验证.结果表明,该控制方法及所设计的控制器参数能准确控制飞轮电机运行模式,稳定直流负载端电压,保护直流负载不受电网电压跌落的影响.
飛輪儲能繫統將能量以機械能的形式儲存在高速鏇轉的飛輪轉子中.與傳統化學電池相比,飛輪儲能繫統優勢明顯,已穫得瞭廣汎的應用.為瞭解決電網電壓對稱跌落所帶來的直流負載耑電壓暫降問題,給齣瞭基于飛輪儲能繫統的直流UPS繫統電路拓撲及控製方法.在電網電壓正常時,飛輪電機採用速度外環、電流內環的雙閉環控製策略加速充電或恆速待機;在電網電壓髮生對稱跌落時,飛輪電機採用電壓外環、電流內環的雙閉環控製策略減速放電.提齣瞭電流內環控製器的零極點對消降階設計方案,採用對稱優化函數等效法設計瞭速度外環及電壓外環控製器參數,併對設計的控製器進行瞭穩定性分析.通過Matlab/Simulink倣真對該控製方法進行瞭驗證.結果錶明,該控製方法及所設計的控製器參數能準確控製飛輪電機運行模式,穩定直流負載耑電壓,保護直流負載不受電網電壓跌落的影響.
비륜저능계통장능량이궤계능적형식저존재고속선전적비륜전자중.여전통화학전지상비,비륜저능계통우세명현,이획득료엄범적응용.위료해결전망전압대칭질락소대래적직류부재단전압잠강문제,급출료기우비륜저능계통적직류UPS계통전로탁복급공제방법.재전망전압정상시,비륜전궤채용속도외배、전류내배적쌍폐배공제책략가속충전혹항속대궤;재전망전압발생대칭질락시,비륜전궤채용전압외배、전류내배적쌍폐배공제책략감속방전.제출료전류내배공제기적령겁점대소강계설계방안,채용대칭우화함수등효법설계료속도외배급전압외배공제기삼수,병대설계적공제기진행료은정성분석.통과Matlab/Simulink방진대해공제방법진행료험증.결과표명,해공제방법급소설계적공제기삼수능준학공제비륜전궤운행모식,은정직류부재단전압,보호직류부재불수전망전압질락적영향.