电工技术学报
電工技術學報
전공기술학보
Transactions of China Electrotechnical Society
2015年
14期
6-17
,共12页
飞轮储能系统%放电控制算法%负载电流和转速补偿%动态响应速度%参数适应性
飛輪儲能繫統%放電控製算法%負載電流和轉速補償%動態響應速度%參數適應性
비륜저능계통%방전공제산법%부재전류화전속보상%동태향응속도%삼수괄응성
Flywheel energy storage system%discharge control strategy%load current and rotor speed compensation%dynamic response%adaption
主要研究飞轮储能系统放电过程的直流母线电压稳定控制算法.飞轮放电过程中电机反电势随转速持续下降,直流侧负载通常具有电流突变的脉冲负载特性,而且传统PI双闭环控制的直流母线电压外环控制器具有非线性,导致其应对负载电流突变的动态响应慢,对转速变化的适应性差.为解决上述问题,本文提出了一种采用负载电流和转速补偿的飞轮储能系统放电控制算法.该方法将直流侧负载电流和电机转速信号补偿至直流母线电压外环,根据双向能量变换器交直流侧的功率平衡关系,对传统PI控制器的输出进行修正,重新计算q轴有功电流的给定值.此外,针对飞轮储能系统采用的高速电机d、q轴耦合电压大的特点,本文在电流内环也增加了前馈解耦算法,以实现d、q轴电流的独立解耦控制,增强对电流给定信号的跟踪能力.仿真和实验结果与理论分析一致,证明了改进后的放电算法具有更快的动态响应速度和更强的转速适应能力.
主要研究飛輪儲能繫統放電過程的直流母線電壓穩定控製算法.飛輪放電過程中電機反電勢隨轉速持續下降,直流側負載通常具有電流突變的脈遲負載特性,而且傳統PI雙閉環控製的直流母線電壓外環控製器具有非線性,導緻其應對負載電流突變的動態響應慢,對轉速變化的適應性差.為解決上述問題,本文提齣瞭一種採用負載電流和轉速補償的飛輪儲能繫統放電控製算法.該方法將直流側負載電流和電機轉速信號補償至直流母線電壓外環,根據雙嚮能量變換器交直流側的功率平衡關繫,對傳統PI控製器的輸齣進行脩正,重新計算q軸有功電流的給定值.此外,針對飛輪儲能繫統採用的高速電機d、q軸耦閤電壓大的特點,本文在電流內環也增加瞭前饋解耦算法,以實現d、q軸電流的獨立解耦控製,增彊對電流給定信號的跟蹤能力.倣真和實驗結果與理論分析一緻,證明瞭改進後的放電算法具有更快的動態響應速度和更彊的轉速適應能力.
주요연구비륜저능계통방전과정적직류모선전압은정공제산법.비륜방전과정중전궤반전세수전속지속하강,직류측부재통상구유전류돌변적맥충부재특성,이차전통PI쌍폐배공제적직류모선전압외배공제기구유비선성,도치기응대부재전류돌변적동태향응만,대전속변화적괄응성차.위해결상술문제,본문제출료일충채용부재전류화전속보상적비륜저능계통방전공제산법.해방법장직류측부재전류화전궤전속신호보상지직류모선전압외배,근거쌍향능량변환기교직류측적공솔평형관계,대전통PI공제기적수출진행수정,중신계산q축유공전류적급정치.차외,침대비륜저능계통채용적고속전궤d、q축우합전압대적특점,본문재전류내배야증가료전궤해우산법,이실현d、q축전류적독립해우공제,증강대전류급정신호적근종능력.방진화실험결과여이론분석일치,증명료개진후적방전산법구유경쾌적동태향응속도화경강적전속괄응능력.
