一種應(yīng)用于飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)電網(wǎng)側(cè)變流裝置控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及的是一種應(yīng)用于電網(wǎng)變流裝置的控制器，特別涉及的是一種應(yīng)用于飛 輪儲(chǔ)能系統(tǒng)電網(wǎng)側(cè)變流裝置控制器。
【背景技術(shù)】
[0002] 飛輪儲(chǔ)能是一種簡(jiǎn)單的機(jī)械儲(chǔ)能裝置，而作為電能儲(chǔ)存裝置是近年來才受到特 別的關(guān)注。近代的飛輪系統(tǒng)由飛輪本體（轉(zhuǎn)子）、保護(hù)罩、軸承及密封裝置等機(jī)械部分和電 動(dòng)發(fā)電機(jī)組變頻器等電力輸人輸出部分以及真空泵、潤(rùn)滑油供給等補(bǔ)給部分組成。飛輪儲(chǔ) 能電力變換裝置是飛輪系統(tǒng)電能與機(jī)械能轉(zhuǎn)換的橋梁，國(guó)內(nèi)外科研人員主要針對(duì)飛輪電機(jī) 的控制、變流器建模與仿真和并網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行研究。飛輪儲(chǔ)能電力變換器由電網(wǎng)側(cè)變流器和 電機(jī)側(cè)變流器組成，下面就對(duì)各自的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀歸納如下。影響電機(jī)運(yùn)行性能的主要 有電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式、PWM調(diào)制方式及控制策略。不同驅(qū)動(dòng)方式適用于不同飛輪電機(jī)。美國(guó) Beacon公司的飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)也采用的永磁同步飛輪電機(jī)，但其采用正弦波脈寬調(diào)制。對(duì)于 電網(wǎng)側(cè)變流器，本發(fā)明以三相電壓型PWM變流器拓?fù)渥鳛榫W(wǎng)側(cè)變流器的研究對(duì)象。三相電 壓源型變流器的優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)側(cè)電流諧波小、允許能量雙向流動(dòng)、并網(wǎng)功率因數(shù)可控，近年來用 于并網(wǎng)發(fā)電的研究，尤其是它的設(shè)計(jì)方法、控制策略均成為研究的熱點(diǎn)。電網(wǎng)側(cè)變流器的控 制策略按照電流控制方式可分為"間接電流控制"和"直接電流控制"兩種，但是因?yàn)殚g接 電流控制不采用電流反饋，因此動(dòng)態(tài)性能較差、對(duì)系統(tǒng)參數(shù)變化過為敏感，目前逐步被"直 接電流控制"取代。三相電壓源型PWM變流器相對(duì)不可控整流的顯著優(yōu)點(diǎn)為電流諧波小，并 且功率因數(shù)可控。為了實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)的可控，變流器并聯(lián)運(yùn)行是實(shí)際飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)必須面 臨的問題。并聯(lián)運(yùn)行能夠增大整個(gè)系統(tǒng)的容量，提高系統(tǒng)工作的可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種針對(duì)三相電壓型PWM變流器拓?fù)渥鳛榫W(wǎng)側(cè)變流器的電 網(wǎng)設(shè)計(jì)一種高效可靠的控制方法。
[0004] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0005] -種應(yīng)用于飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)電網(wǎng)側(cè)變流裝置控制器，其組成包括：仿真模塊、電流控 制模塊，控制系統(tǒng)、變流器、飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)等效模型，其特征是仿真分析電網(wǎng)側(cè)電力變換裝 置工作在整流和逆變狀態(tài)時(shí)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能，研究所設(shè)計(jì)系統(tǒng)和參數(shù)的正確性。
[0006] 所述的一種應(yīng)用于飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)電網(wǎng)側(cè)變流裝置控制器，其特征是：電網(wǎng)側(cè)變流 器在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種應(yīng)用于飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)電網(wǎng)側(cè)變流裝置控制器，其組成包括：仿真模塊、電流控 制模塊，控制系統(tǒng)、變流器、飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)等效模型，其特征是仿真分析電網(wǎng)側(cè)電力變換裝 置工作在整流和逆變狀態(tài)時(shí)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能，研究所設(shè)計(jì)系統(tǒng)和參數(shù)的正確性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)電網(wǎng)側(cè)變流裝置控制器，其特征 是：電網(wǎng)側(cè)變流器在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型：
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種應(yīng)用于飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)電網(wǎng)側(cè)變流裝置控制器，其特征 是：直流母線電容：
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種應(yīng)用于飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)電網(wǎng)側(cè)變流裝置控制器，其特征 是：采用雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)的電網(wǎng)側(cè)變流器，以電壓環(huán)作為其內(nèi)環(huán)，電流環(huán)作為其外環(huán)。
【專利摘要】一種應(yīng)用于飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)電網(wǎng)側(cè)變流裝置控制器，其組成包括：仿真模塊、電流控制模塊，控制系統(tǒng)、變流器、飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)等效模型，其特征是仿真分析電網(wǎng)側(cè)電力變換裝置工作在整流和逆變狀態(tài)時(shí)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能，研究所設(shè)計(jì)系統(tǒng)和參數(shù)的正確性。研究電網(wǎng)側(cè)變流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，建立其數(shù)學(xué)模型，并搭建其仿真模型；根據(jù)飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)與電網(wǎng)能量傳遞的平衡要求，研究電網(wǎng)側(cè)變流器的電流控制技術(shù)，有功與無功功率的控制，解耦控制策略；給出解耦后控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，基于工程設(shè)計(jì)法進(jìn)行控制參數(shù)設(shè)計(jì)，構(gòu)建控制系統(tǒng)的仿真程序；分析研究電網(wǎng)電壓相角鎖相環(huán)技術(shù)和變流器的PWM控制方式，選擇合適的控制方式滿足要求交流側(cè)電網(wǎng)電流總諧波畸變率指標(biāo)。
【IPC分類】H02M7-797, H02J3-30
【公開號(hào)】CN104682764
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310625487
【發(fā)明人】苗惠
【申請(qǐng)人】哈爾濱功成科技創(chuàng)業(yè)投資有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2013年11月28日