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《飛輪儲能系統(tǒng)弱磁控制研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第47卷第9期電力電子技術(shù)Vo1．47，No．92013年9月PowerElectronicsSeptember2013飛輪儲能系統(tǒng)弱磁控制研究杜玉亮，鄭瓊林，郭希錚，劉友梅(北京交通大學(xué)，電氣工程學(xué)院，北京100044)摘要：研究了1s輪儲能系統(tǒng)(FESS)弱磁控制原理，分析了飛輪儲能系統(tǒng)充放電過程。提出采用復(fù)矢量電流調(diào)節(jié)器提高系統(tǒng)在弱磁區(qū)的動態(tài)性能和穩(wěn)定性。研制了采用永磁同步電機(PMSM)驅(qū)動的FESS，并進行了弱磁區(qū)充、放電實驗。仿真和實驗結(jié)果表明，飛輪儲能系統(tǒng)在弱磁區(qū)具有良好的充放電性
2、能和穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞：飛輪儲能系統(tǒng)；永磁同步電機；弱磁控制中圖分類號：TM351文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1000—100X(2013)09—0060—03ResearchonFlux-weakeningControlofFlywheelEnergyStorageSystemDUYu—liang，TrillionQZHENG，GUOXi—zheng，LIUYou-mei(BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China)Abstract：Theoryofth
3、eflux—weakeningcontrolofflywheelenergystoragesystem(FESS)anditsprocessofthechargeanddischargeareevaluated．Thecomplexvectorcurrentregulatordemonstratthatitcanimprovethedynamicperfor—manceandstability．TheauthordevelopstheFESSbasedonpermanentmagnetsynch
4、ronousmotor(PMSM)andeom—pletstheexperimentsofchargemodeanddischargemode．Simulationandexperimentalresultsverifyitsgooddynamicperformanceandstabilityduringtheflux—weakeningprocess．Keywords：flywheelenergystoragesystem；permanentmagnetsynchronousmotor；flu
5、x—weakeningcontrolFoundationProject：SupportedbyScienceandTechnologyProjectsofStateGrid(No．DL71—10—001)1引言速時誤補償問題，提出PMSM采用復(fù)矢量電流調(diào)節(jié)器在負i補償弱磁控制方法中具有良好的穩(wěn)定隨著飛輪轉(zhuǎn)子新材料技術(shù)、磁軸承技術(shù)和電性。研制了FESS實驗平臺，進行了FESS弱磁區(qū)力電子技術(shù)的發(fā)展，飛輪儲能這種新型儲能技術(shù)充放電實驗，實驗結(jié)果驗證了其良好的動態(tài)性能。成為代替?zhèn)鹘y(tǒng)物理儲能、化學(xué)儲能等
6、儲能技術(shù)的新選擇。與其他傳統(tǒng)儲能技術(shù)相比，飛輪儲能具有2飛輪儲能系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)分析充放電迅速、高儲能密度、高功率密度、無污染、循FESS拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由三相PWM環(huán)充放電次數(shù)多、可連續(xù)工作、可模塊化設(shè)計制造整流器、逆變器、PMSM及飛輪組成。等諸多優(yōu)點[1-21。與異步電機相比。PMSM具有效率高、功率因數(shù)高、結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠等優(yōu)勢，且通過弱磁控制可拓寬其調(diào)速范圍，因此PMSM應(yīng)用于FESS具有明顯優(yōu)勢。FESS通過電機帶動飛輪轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)將電能轉(zhuǎn)換為機械能以實現(xiàn)儲能。FESS的儲能功率取
7、決于飛輪轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動慣量．因此可通圖1飛輪儲能系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)Fig．1ThetopologyofFESS過對PMSM進行弱磁控制來提高飛輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速進而提高其儲能密度。三相PWM整流器實現(xiàn)FESS與電網(wǎng)能量的雙這里分析了FESS拓撲結(jié)構(gòu)，研究了PMSM弱向傳遞：三相逆變器與PMSM構(gòu)成PMSM控制系磁控制原理，并針對負i補償弱磁控制方法在高統(tǒng)，實現(xiàn)飛輪的加速充電、減速放電功能；飛輪在加速充電階段從電網(wǎng)吸收能量，PWM整流器基金項目：國家電網(wǎng)公司科技項目資助(DL71～10—001)工作在功率因數(shù)
8、整流模式，在減速放電階段工作定稿日期：2013—04—26作者簡介：杜玉亮(1987一)，男，山東濰坊人，博士研究生，于功率因數(shù)逆變模式，將能量回饋給電網(wǎng)。飛輪的研究方向為永磁同步電機驅(qū)動控制技術(shù)。加速與減速階段對應(yīng)PMSM的電動、發(fā)電模式。60第47卷第9期電力電子技術(shù)Vo1．47，No．92013年9月PowerElectronicsSeptember20133永磁同步電機弱磁控制理論PMSM升速主要受以下電流、電壓條件約束：≤0(1)【+Mq2≤瑾Ⅸ2一PMSM在正弦穩(wěn)態(tài)下，轉(zhuǎn)速較高時可忽
