基于磁集成結(jié)構(gòu)雙向DC-DC變換器的飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)研究.pdf

1、由于受眾多不確定性因素的影響，微網(wǎng)會(huì)出現(xiàn)電能缺額、供需失衡、電能質(zhì)量下降等問(wèn)題。目前，解決上述問(wèn)題最主要的辦法:在微網(wǎng)中配置不間斷電源UPS(Uninterruptible Power Supply)。而傳統(tǒng)的UPS多采用化學(xué)蓄電池，在頻繁的儲(chǔ)能、釋能循環(huán)中，蓄電池的使用壽命急劇下降，并不實(shí)用。飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)(Flywheel Energy Storage System，F(xiàn)ESS)具有放電時(shí)間短，放電功率大等特點(diǎn)，能夠有效地提高微網(wǎng)的供電

2、可靠性，因此本文主要研究飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換器和電機(jī)控制策略。
　　論文研究了飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的國(guó)、內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)包括能量轉(zhuǎn)換部分和儲(chǔ)能部分。雙向DC/DC變換器結(jié)構(gòu)是利用磁集成技術(shù)將分立磁件集成到一個(gè)磁芯中，減少了磁性元件的數(shù)量，具有元件少、占地空間小，有效地降低電流紋波的特性，并適用于大功率場(chǎng)合。其次，從結(jié)構(gòu)、原理深入研究飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的儲(chǔ)能部分。該部分的關(guān)鍵是飛輪電機(jī)充、放電控制策略的實(shí)現(xiàn)。充電時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制算法

3、是基于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)矢量控制實(shí)現(xiàn)的;放電時(shí)，采用電壓閉環(huán)控制，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定直流側(cè)電壓。重點(diǎn)研究了主要參數(shù)的技術(shù)指標(biāo)，并制作了磁集成雙向DC/DC變換器裝置。
　　最后對(duì)研究的基于磁集成雙向DC/DC變換器的飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明:本文選取的飛輪充、放電控制策略，控制性能良好。充電時(shí)，充電時(shí)間短;放電時(shí)，能夠穩(wěn)定飛輪裝置減速放電的直流側(cè)電壓，并且電壓脈動(dòng)小。與傳統(tǒng)的變換器相比，磁集成結(jié)構(gòu)變換器箱體體積小、重量輕、成本低、經(jīng)濟(jì)性