飞轮储能技术对改善风力发电性能的应用前景分析

指出风能随机性、间歇性的特点导致其应用于风力发电时会影响到电力系统的电能质量.认为随着风电产业的快速发展,风力发电入网对电力系统的影响日益增大,引入储能装置是改善这种状况的有效途径.介绍了一种基于飞轮储能的风力发电系统方案.概述了飞轮储能的主要特征.阐述了基于飞轮储能的风力发电系统架构及改善风电电能质量的原理,介绍了所...     

飞轮储能电机在风力发电系统中的应用

风力发电会因为风速、风向等自然条件的变化而不能持续地、稳定地输出电能.因此,储能技术在风力发电中尤为重要.该文针对目前飞轮储能技术的研究进展情况,对飞轮储能电动发电机在风电系统独立运行和并网运行两种情况下的应用作了较详细的探讨.对于独立运行风电系统,飞轮储能电机作为其能量储存环节,可提高风能利用率和独立风电系统的电能质量;对于并网运行风电系统,飞轮储能电机作为并网风电机组输出功率补偿环节,可改善风电机组输出的稳定性.     

飞轮储能技术在电力系统中的应用

介绍了飞储能技术的最新发展和研究状况，说明了飞轮计能系统的结构和最佳构成方式，对飞轮储能技术用于电力系统调峰的必要性和可行性进行了分析，并和目前技术成熟的抽水蓄能电站进行了比较，对一个电力系统进行了静态稳定潮流计算，结果表明，飞轮储能利用机组可以提高电力系统的静态稳定性，还可提高电力系统的暂态稳定性和供电可靠性。     

飞轮储能技术及其应用

介绍了飞轮储能的基本原理、发展动态以及应用方向。     

飞轮储能技术在电网中的应用综述

飞轮储能是一种新兴的电能存储技术,在电力系统中具有广阔的应用前景。与其他储能技术相比,飞轮储能具有能量存储密度高、适用范围广、过充电与过放电危害小、功率大、效率高等优点。飞轮储能系统靠飞轮加减速旋转来实现电能与机械能的相互转换,它与超导储能技术、超级电容器储能技术一样,是近年来储能技术的研究热点。     

飞轮储能技术及其应用

介绍了飞轮储能的基本原理、发展动态以及应用方向。     

飞轮储能技术

飞轮储能技术因其储能密度大、储能效率高、对环境无危害等优点而备受关注。在分析飞轮储能工作原理的基础上,重点介绍了当今飞轮储能系统中储能释能分立结构和双向逆变结构的电路拓扑,以及目前飞轮储能技术在国内外的应用情况,为飞轮储能技术的研究与工程应用提供参考。     

飞轮储能在风电系统中的应用及仿真分析

在飞轮储能系统基本结构和工作原理的基础上,对其在独立运行和并网型风力发电系统中的应用进行了阐述,并以Matlab为平台搭建了飞轮储能系统的仿真模型。由于充电模型和放电模型仅转子运动方程部分不同,所以仅建立了充电模型,其中包括电机模块、位置检测模块、系统控制器模块和输出电压模块。最后,基于所建立的仿真模型,对充放电完整过程进行了仿真,并分析了改变转动惯量、摩擦系数和磁极对数对系统转速性能所造成的影响。仿真结果和理论分析一致,证实了所建立的飞轮储能系统的正确性。     

超高速飞轮储能技术及应用研究

介绍了超高速飞轮的结构特点和工作原理;分析了超高速飞轮在电力系统、电动汽车、航空航天等领域的应用现状;指出了超高速飞轮面临的不足及解决方法.     

离网风力发电系统的飞轮储能装置

在飞轮储能系统(FESS)中,通过带双向功率变换器的电机可将飞轮储能的机械能转换成电能。无论何时从中等功率到大功率(kW~MW),在短时间内(几秒钟、几分钟)需要大量(几十万个)充/放电周期的情况下,FESS都是能适用的。FESS充电状态的监视简单可靠,飞轮的材料、电机的型式、轴承的型号以及密封的气体全部加在一起,决定着FESS的能量效率(>85%)。此外,本文还提出了离网风电系统(IWPS)的模拟,该IWPS由风轮发电机(WTG)、用户负荷、同步电机(SM)和FESS组成。模拟结果充分显示,FESS有效平抑了风电功率的波动与负荷的变化。     

飞轮储能系统改善并网风电场稳定性的研究

采用飞轮储能单元作为并网风电场的能量缓冲装置以稳定并网风电场的功率输出。建立了基于等效电路的飞轮储能系统的数学模型,并设计了以风力发电机输出有功功率和无功功率作为控制信号时的控制策略。最后以随机风波动为例,对采用飞轮储能系统的并网风电场进行了仿真研究。结果表明,此方案能实现风电机组输出有功功率和无功功率的综合快速补偿,有效地改善并网风电场的电能质量和稳定性。     

离网风力发电系统的飞轮储能装置

介绍了飞轮储能系统的组成,提出了离网风电系统（IWPS）的模拟,该IWPS由风轮发电机（WTG）、用户负荷、同步电机（SM）和FESS组成。模拟结果充分显示,FESS有效平抑了风电功率的波动与负荷的变化。     

含飞轮储能单元的永磁直驱风电机组频率调节研究

在分析风力发电接入对电力系统频率特性影响的基础上,提出利用飞轮储能单元进行辅助频率调节的控制策略。该控制策略通过对飞轮储能单元输出功率的灵活控制增大系统等效惯量和阻尼,进而改善风电接入电力系统的频率特性。通过对含飞轮储能单元的永磁直驱风电系统在全工况下的仿真对比研究表明,在实现最大风能跟踪控制的前提下,所提控制策略下的系统频率特性可得到有效改善,有助于提高风电接入电网的频率稳定性。     

飞轮储能风力发电系统的功率快速平滑控制策略研究

飞轮储能风力发电系统可充分利用风能资源,抑制风电系统功率波动。但是飞轮储能系统的并网逆变器输出功率的高频扰动将降低电网吸纳风能的能力。且增加飞轮储能系统后,风力发电系统的软硬件成本较高。文中通过分析并网逆变器输出功率的高频扰动风量,计算飞轮储能系统功率参考值,实现快速功率平滑控制,减少并网功率波动,增加电网吸纳能力。通过采用定频滞环控制策略,克服了开关频率不固定、输出电流谐波含量高的缺点,其响应速度快,软硬件资源要求低,可减少PI控制器,减少锁相环等环节,降低软件开发成本。为验证采用定频滞环控制的快速功率平滑控制策略的性能,设计了仿真模型,并进行实验验证。仿真和实验结果表明：该控制策略可快速降低网侧有功功率波动,减小网侧电流谐波且软硬件成本低。     

磁悬浮飞轮储能技术UPS及连续供电

文章介绍了无蓄电池、绿色环保的磁悬浮飞轮储能技术UPS电源系统,是在线互动式的UPS电源系统。这是一种新型的储能技术,很有发展前途。     

飞轮储能系统研究进展、应用现状与前景

飞轮储能系统是应用前景广阔的新技术,详细地介绍了国内、外高等院校、科研院所与科技企业的最近研究进展与应用现状,论述了该技术的应用方向与前景,并对飞轮储能系统研究进展、应用现状与前景进行了总结.     

电网不对称故障下含飞轮储能单元的永磁直驱风电系统增强运行控制策略

分析了电网不对称故障下含飞轮储能单元的永磁直驱风电系统直流母线电压波动机理,在此基础上,研究了适用于该类型风电系统低电压穿越增强运行控制策略。所提控制策略在实现电网不对称故障下发电系统向电网提供暂态无功支持的同时,亦可提供3种可选的独立运行模式。所提控制方案突破传统控制模式下网侧变换器抑制直流链电压波动能力的局限,将比例积分谐振控制器(proportional integralresonant,PIR)引入飞轮电机电流闭环控制,利用飞轮储能单元吸收直流电容2倍工频脉动功率,从而有效实现故障过程中直流链电压的稳定无波动控制,进一步增强系统不对称故障穿越运行能力。通过仿真计算验证了所提控制策略的正确性和有效性。     

功率波动下风电并网中的储能技术优化

由于风电功率的波动,大规模风电并网对系统冲击较大。提出一种风电并网的储能技术优化方法,首先通过时间序列法,获取不同时间段的风速样本,构建风速周期性预测模型,基于预测到的风速数据,采用神经网络法构建风速-功率模型,计算出平稳性良好的风电功率波动周期,依据周期对储能过程进行合理配置,优化储能过程。测试结果表明,在误差较小的周期内,风电并网系统的储能平稳性较高,对系统冲击较小。     

采用飞轮储能的永磁直驱风电机组有功平滑控制策略

风速的不稳定性和间歇性使得采用最大风能捕获控制策略的风电机组输出有功功率会随风速的变化而波动,影响风电机组的输出电能质量,引起电网频率波动,甚至带来电网的稳定性问题.简单分析了永磁直驱风电机组的全功率双脉宽调制(PWM)交-直-交变流器的控制策略,提出了在不改变现有变流器控制策略的前提下,在变流器的直流侧接入飞轮储能系统,用以实现风电机组输出有功功率的平滑控制.设计了飞轮储能系统的能量控制策略,并给出了平滑功率值的计算方法.对1.3 MW永磁直驱风电机组的运行特性进行了仿真研究,仿真结果表明,采用所提出的飞轮储能系统能量控制策略能够有效平滑风电机组输出有功功率,提高了风电机组的输出电能质量.     

基于磁悬浮飞轮储能的脉冲功率电源系统设计

设计构建了一套基于磁悬浮飞轮储能的脉冲功率电源系统,该系统主要包括储能部分、充电部分、放电部分及监控系统。储能部分采用磁悬浮飞轮储能装置,充电部分采用充电电源和充电机,放电部分采用逆变器和变压器,监控系统实现对整个系统的数据采集、存储、监视和控制。系统的运行状态包括静止状态、启动状态、充电状态、放电状态、待机状态和停机状态。通过监控系统对整个系统的运行状态进行协同控制,保持系统正常运行。搭建模拟测试系统进行了实验测试,结果表明,测试系统能够在3 ms内快速响应,输出秒级的脉冲平顶波。该系统采用模块化设计,容量配置灵活,响应速度快,使用寿命长,建设周期短,运维简单,可满足多种应用场景下的脉冲功率电源需求。