飛輪儲(chǔ)能驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā).pdf

1、利用和發(fā)展可再生能源發(fā)電可以節(jié)約化石燃料、減少污染物的排放，是應(yīng)對(duì)化石能源危機(jī)，保證電力工業(yè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。為了大規(guī)模推廣和有效應(yīng)用可再生能源發(fā)電，需要減少其輸出功率的隨機(jī)性和波動(dòng)性對(duì)電網(wǎng)和用戶帶來(lái)的影響。因此，需要利用儲(chǔ)能技術(shù)吸收電網(wǎng)過(guò)剩的功率并在缺額時(shí)及時(shí)補(bǔ)償，從而保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定和用戶的供電質(zhì)量。此外，在新興的電能應(yīng)用領(lǐng)域如電動(dòng)汽車(chē)、電磁發(fā)射等，也同樣需要儲(chǔ)能技術(shù)。
　　 目前常見(jiàn)的儲(chǔ)能方式，如抽水蓄

2、能和蓄電池等，具有受地理?xiàng)l件制約、效率低和對(duì)環(huán)境影響大的缺點(diǎn)。隨著材料、磁懸浮、控制和電力電子等幾個(gè)方面科學(xué)技術(shù)的突破，飛輪儲(chǔ)能以其高效率、高儲(chǔ)能密度、無(wú)污染、靈活可靠的優(yōu)勢(shì)開(kāi)始成為研究的熱點(diǎn)。國(guó)外已經(jīng)有成熟的商業(yè)產(chǎn)品，但是國(guó)內(nèi)的研究還停留于實(shí)驗(yàn)研究階段。
　　 本論文從飛輪儲(chǔ)能驅(qū)動(dòng)及其控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理入手，分析了各個(gè)關(guān)鍵電路的技術(shù)。根據(jù)飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的工作特點(diǎn)選用永磁無(wú)刷直流電機(jī)作為飛輪儲(chǔ)能的電動(dòng)/發(fā)電機(jī)，并對(duì)其基本工作原理

3、和控制策略進(jìn)行了理論上的研究和Matlab仿真。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了飛輪儲(chǔ)能的驅(qū)動(dòng)控制電路，選用IPM、IGBT作為電路的電力電子器件，選用TMS320F2812作為控制器的核心CPU。并根據(jù)實(shí)際的系統(tǒng)需求設(shè)計(jì)雙向DC-DC電路、三相全橋電路和基于雙DSP的數(shù)字控制器等相關(guān)功能電路，完成具體的電路板設(shè)計(jì)和測(cè)試工作。
　　 最后，利用小型飛輪樣機(jī)、驅(qū)動(dòng)控制電路和其他配套設(shè)備搭建了飛輪儲(chǔ)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用CCS軟件為DSP編程實(shí)現(xiàn)了控制策