基于飞轮储能石油钻机系统的研究

石油钻机在生产运行中经常出现突变负载,这类负载会造成动力机组轻载或重载,严重时甚至损坏机组轴承,而且使得动力机组的能耗大大增加.由于飞轮储能系统具有大功率充放电以及充放电次数无限制等优点,本文提出采用飞轮储能系统辅助石油钻机动力系统的负载调峰方案,并提出了应用于石油钻机的飞轮储能充放电优化控制策略,在动力机组轻载时多余能量储存于飞轮中,重载时飞轮释能,从而实现平抑负载波动的功能,同时节能效果显著.通过理论分析及仿真试验验证了在石油钻机上应用飞轮储能系统方案和控制策略的可行性和正确性,这也提高了动力机组的效率.     

飞轮储能动态电压恢复器的拓扑结构和充电策略

基于飞轮储能的动态电压恢复器的传统拓扑结构采用辅助整流器给飞轮充电,提高了系统的复杂程度,也增加了成本.为此,提出了两种新型拓扑结构:并联结构和串联结构.并联结构通过引入转换开关,使动态电压恢复器的电压源型变换器工作于整流状态给飞轮充电;串联结构使动态电压恢复器的电压源型变换器工作于逆变状态给飞轮充电,进一步简化了结构.并针对串联结构提出了自充电策略.最后将3种拓扑结构在经济和系统性能等方面进行了比较.实验结果验证了拓扑结构和充电策略的正确性.