[发明专利]多飞轮储能单元并联的飞轮阵列储能系统有效
| 申请号： | 201210237828.X | 申请日： | 2012-07-09 |
| 公开（公告）号： | CN102751719A | 公开（公告）日： | 2012-10-24 |
| 发明（设计）人： | 周龙;唐西胜;刘文军;齐智平 | 申请（专利权）人： | 中国科学院电工研究所 |
| 主分类号： | H02J1/16 | 分类号： | H02J1/16 |
| 代理公司： | 北京科迪生专利代理有限责任公司 11251 | 代理人： | 关玲 |
| 地址： | 100190 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 飞轮 单元 并联 阵列 系统 | ||
1.一种多飞轮储能单元并联的飞轮阵列储能系统,其特征在于，所述的飞轮阵列储能系统(103)由一条公共直流母线(200)，一个并网静态开关(203)，一个制动电阻(204),一个飞轮阵列控制器(400)，以及两个以上的飞轮储能单元及其单元控制器组成；所述的飞轮储能单元均包含两个直流侧引出端；所述公共直流母线(200)由正母线(201)与负母线(202)组成，每个飞轮储能单元的直流侧第一引出端与公共直流母线(200)的正母线(201)连接，每个飞轮储能单元的直流侧第二引出端与公共直流母线(200)的负母线(202)连接；所述的并网静态开关(203)由正回路开关(203a)和负回路开关(203b)组成；公共直流母线(200)的正母线(201)经过并网静态开关(203)的正回路开关(203a)接入直流电网(100)的正母线(101)；公共直流母线(200)的负母线(202)经过并网静态开关(203)的负回路开关(203b)接入直流电网(100)的负母线(102)；所述制动电阻(204)的第一引出端(406)与公共直流母线(200)的正母线(201)连接，制动电阻(204)的第二引出端(407)与公共直流母线(200)的负母线(202)连接；所述的飞轮阵列控制器(400)通过通信控制信号线与各个单元控制器连接，并利用工业以太网协议完成控制器之间的信号传输。
2.根据权利要求1所述的一种多飞轮储能单元并联的飞轮阵列储能系统，其特征在于：所述的飞轮储能单元由双向功率变换电路(301)、永磁同步电机(302)、支撑轴承(303)以及飞轮转子(304)组成；所述的双向功率变换电路(301)包含直流侧引出端和交流侧引出端，其中直流侧第一引出端(411)与公共直流母线(200)的正母线(201)连接，直流侧第二引出端(412)与公共直流母线(200)的负母线(202)连接；双向功率变换电路(301)的交流侧第一引出端(413)、第二引出端(414)和第三引出端(415)分别与永磁同步电机(302)的A相、B相和C相连接；永磁同步电机(302)与飞轮转子(304)同轴连接并安装于支撑轴承(303)上。
3.根据权利要求1所述的一种多飞轮储能单元并联的飞轮阵列储能系统，其特征在于：以所述的飞轮阵列控制器(400)作为飞轮阵列储能系统(103)的主控制器，各飞轮储能单元的单元控制器作为从控制器，采用主从控制模式；其中，飞轮阵列控制器(400)采用阵列控制方法对飞轮阵列储能系统(103)进行控制；各个单元控制器，例如第一单元控制器(401)、第二单元控制器(402)，……，第N单元控制器(403)，N≥2，采用飞轮储能单元控制方法，控制飞轮储能单元向直流电网(100)吸收或者释放功率。
4.根据权利要求1所述的一种多飞轮储能单元并联的飞轮阵列储能系统，其特征在于：所述的并网静态开关(203)受飞轮阵列控制器(400)的控制；若飞轮阵列储能系统(103)和直流电网(100)的状态均正常，则并网静态开关(203)在飞轮阵列控制器(400)的控制下闭合，飞轮阵列储能系统(103)接入直流电网(100)，吸收或者释放功率；如果飞轮阵列储能系统(103)或者直流电网(100)的状态异常，则并网静态开关(203)断开，飞轮阵列储能系统(103)停止运行。
5.根据权利要求1所述的一种多飞轮储能单元并联的飞轮阵列储能系统，其特征在于：所述的制动电阻(204)受飞轮阵列控制器(400)的控制；在飞轮阵列储能系统(103)运行时，如果并网静态开关(203)闭合，则制动电阻(204)不发挥作用；如果并网静态开关(203)断开，则飞轮阵列控制器(400)启用制动电阻(204)将飞轮阵列储能系统(103)内部剩余的能量以热能形式释放。
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