新型飞轮储能技术及其应用展望

简要介绍了新型飞轮储能系统的工作原理和基本结构,并从关键技术发展及应用研究的角度出发,系统地介绍了飞轮储能系统的研究情况和今后的发展方向,还对飞轮储能和其他储能方式的特点进行了详细比较。飞轮储能系统具有的诸多优点,有着广阔的应用前景。     

高速储能飞轮转子的分析与设计

高速飞轮储能系统是一种新型的机械能量存储系统。飞轮转子是该系统中的一个关键部件。对以最大储能密度为目标的高速储能飞轮转子进行了理论的分析和设计。从而为飞轮转子的理论设计提供一种方法和依据。     

Application of array 1 MW flywheel energy storage system in rail transit

本文根据城市轨道交通的运行特点和车辆参数提出了一种1 MW阵列式飞轮储能系统,用来吸收再利用机车制动时产生的制动电能。通过对比不同类型的再生制动能量回收方式,突出飞轮储能系统应用在城市轨道交通的必要性和先进性。文中通过对某些线路进行数据测试,根据现有单台飞轮储能装置进行阵列式组合,通过产品优化以及安全计算和工程实施预判,组装出容量为1 MW的阵列式飞轮储能系统,并证明了1 MW阵列式飞轮储能系统在城市轨道交通应用的正确性和可实施性。     

四缸内燃机曲轴-飞轮组结构模态分析

应用Pro/Engineer软件建立了某四缸内燃机的曲轴-飞轮组的三维实体模型,在此基础上应用ANSYS软件对其进行了有限元结构模态分析.研究结果表明:曲轴-飞轮组的结构振动模态在低频段为整体、同步的简单弯曲、扭转振动模态,在高频段为各部分不同步的弯曲、扭转或弯扭组合振动以及复杂的局部振动;以弯曲、扭转及弯扭组合为主要特征的曲轴一飞轮组各阶振动模态极易被作用在曲柄销上的连杆冲击力所激发,因此.在对内燃机曲轴一飞轮组进行设计时.需要在模态分析基础上对其动力学特性进行优化.以保证内燃机获得良好的动力学性能.     

球墨铸铁双质量飞轮薄壁铸件铸造工艺优化

介绍了双质量飞轮铸件的结构特点和工艺要求,对铸件夹渣,皱皮,冷隔,缩松等缺陷进行了分析.砂型铸造双质量飞轮铸件先由水平造型生产线生产,后改用DISA垂直造型生产线生产,对熔炼、浇注温度和浇冒口系统进行了工艺改进.应用改进后的工艺生产出了合格的双质量飞轮铸件,提高了成品率.     

储能优化技术在太阳能路灯系统中的应用

将蓄电池飞轮储能模型应用于太阳能路灯系统中。该模型以成本最小化为目标,以系统的稳定性、实用性和低能耗为约束条件,分别采用线性规划和遗传算法对所建的数学模型进行优化计算。研究结果表明,2种优化方法均能找到稳定的最优解,且遗传算法优于线性规划算法。     

A flywheel in a wind turbine rotor for inertia control

In this paper, a flywheel energy storage that is an integral part of a wind turbine rotor is proposed. The rotor blades of a wind turbine are equipped with internal weights, which increase the inertia of the rotor. The inertia of this flywheel can be controlled by varying the position of the weights, i.e. by positioning them closer to the center of rotation (closer to the hub) or closer to the tip of the blades. The simulation model used in this study is introduced briefly. The equation system of the flywheel is set up. Finally, simulations of different scenarios show the performance of this controllable flywheel. The conclusion is that the proposed system can mitigate transients in the power output of wind turbines. Hence, it can support the frequency control in a power system by contributing to the power system inertia. © 2014 The Authors. Wind Energy published by John Wiley & Sons, Ltd.     

飞轮电池放电系统的设计及其Simulink仿真

介绍了飞轮电池的基本结构及工作原理;分析了飞轮电池放电的特点并构建了放电系统的拓扑结构;论述了Cuk升降压电路的基本原理,并基于该电路设计出了一种飞轮电池放电系统;利用Matlab的Simulink仿真功能,建立了所设计系统的仿真模型,通过仿真表明所设计的放电系统具有很好的动态和稳态性能,并可以实现较宽范围内的无级调压。     

人工蜂群算法在飞轮充电控制系统中的应用研究

飞轮储能系统中飞轮电机非线性、变参数等特性的存在,导致其充电控制系统转速环PID控制器的参数整定存在一定的困难。将人工蜂群算法应用于飞轮充电控制系统中对PID参数进行优化。提出了基于人工蜂群算法优化PID参数的具体流程,分别采用人工蜂群算法、遗传算法和蚁群算法优化飞轮充电控制系统PID控制器,并通过仿真进行性能对比分析,结果表明基于人工蜂群算法整定的PID控制器的阶跃响应具有最短的上升时间和最少的迭代次数,效果最好,验证了人工蜂群算法优化飞轮充电的优越性。     

增大飞轮电池储能的控制方法研究

飞轮电池充电时,常采用id=0的矢量控制策略对它的永磁同步电机进行控制.受逆变器最大输出电压和电机最大电流条件的约束,飞轮电池永磁同步电机的最高转速很快受到限制,这影响了飞轮电池的最大存储能量.针对这一问题,对永磁同步电机在基速以上进行弱磁控制,使电机的定子电流沿着电压极限圆与电流极限圆的交点轨迹运行,在弱磁的同时保证电机有较大的输出转矩.通过仿真对比表明,加入弱磁控制能够有效提高永磁同步电机的最高转速,拓宽飞轮的转速范围,增大飞轮电池充电时的存储能量.