本發(fā)明涉及飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)配置方法，具體涉及一種應(yīng)用于風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合調(diào)頻工況下提高永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)容量的方法，屬于永磁同步飛輪。
背景技術(shù)：
1、隨著清潔能源的不斷發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電作為清潔能源的重要組成部分，其在電力系統(tǒng)中的裝機(jī)容量正在迅速增長(zhǎng)。然而，風(fēng)電機(jī)組與電網(wǎng)的頻率解耦現(xiàn)象導(dǎo)致了系統(tǒng)慣量的降低和穩(wěn)定性的下降，這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)風(fēng)電機(jī)組都是采用變槳距或者變頻調(diào)速的方式來控制輸出功率，從而響應(yīng)風(fēng)速的變化，這種方式雖然能夠有效地捕捉風(fēng)能，但是它減少了機(jī)組對(duì)電網(wǎng)頻率變化的響應(yīng)能力，進(jìn)而影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
2、為此，為了進(jìn)一步提升風(fēng)電機(jī)組對(duì)電網(wǎng)的支撐能力，將儲(chǔ)能系統(tǒng)與風(fēng)電機(jī)組聯(lián)合起來，參與到電網(wǎng)的調(diào)頻中，永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)就是常見的一種形式，它利用永磁飛輪的高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)慣量來儲(chǔ)存能量，但也存在能量密度不高的問題，因此有必要研究一種提高永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)容量的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的主要目的在于提出一種提高永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)容量的方法，技術(shù)方案如下：
2、一種提高永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)容量的方法，包括：
3、永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)開始并網(wǎng)運(yùn)行，確定系統(tǒng)額定功率；
4、并網(wǎng)運(yùn)行后，檢測(cè)永磁飛輪輸出功率；
5、判斷永磁飛輪輸出功率是否為系統(tǒng)額定功率；
6、當(dāng)永磁飛輪輸出功率等于系統(tǒng)額定功率時(shí)，超級(jí)電容不輸出功率，返回繼續(xù)檢測(cè)永磁飛輪輸出功率；
7、當(dāng)永磁飛輪輸出功率小于系統(tǒng)額定功率時(shí)，超級(jí)電容輸出功率，來補(bǔ)充永磁飛輪的功率缺額，提高永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量。
8、進(jìn)一步地，永磁飛輪輸出功率為p1，所述系統(tǒng)額定功率為pn。
9、進(jìn)一步地，當(dāng)永磁飛輪輸出功率等于系統(tǒng)額定功率時(shí)，超級(jí)電容不輸出功率，是指永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)在轉(zhuǎn)速高的恒功率區(qū)間運(yùn)行時(shí)，p1＝pn，超級(jí)電容輸出功率為p2＝0；
10、進(jìn)一步地，當(dāng)永磁飛輪輸出功率小于系統(tǒng)額定功率時(shí)，超級(jí)電容輸出功率，是指永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)在轉(zhuǎn)速低的恒轉(zhuǎn)矩區(qū)間運(yùn)行時(shí)，p1<pn，超級(jí)電容輸出功率為p2＝pn-p1。
11、進(jìn)一步地，所述超級(jí)電容的額定輸出功率要不小于系統(tǒng)額定功率pn與接入超級(jí)電容后的永磁飛輪輸出功率p0的差額功率p，差額功率p的表達(dá)式如下：
12、p＝pn-p0
13、式中，p0為永磁飛輪輸出功率，表達(dá)式如下：
14、
15、式中，n1為接入超級(jí)電容前永磁飛輪允許的最低轉(zhuǎn)速，n0為接入超級(jí)電容后永磁飛輪允許的最低轉(zhuǎn)速。
16、進(jìn)一步地，永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量,表達(dá)式如下：
17、
18、式中，s2為接入超級(jí)電容后永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量，s1為接入超級(jí)電容前永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量，表達(dá)式如下：
19、
20、式中，n1為接入超級(jí)電容前永磁飛輪允許的最低轉(zhuǎn)速，n2為接入超級(jí)電容后永磁飛輪允許的最高轉(zhuǎn)速。
21、進(jìn)一步地，永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)，包括雙饋風(fēng)機(jī)、永磁飛輪和超級(jí)電容，雙饋風(fēng)機(jī)的定子側(cè)接入電網(wǎng)，雙饋風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子側(cè)和永磁飛輪分別通過機(jī)側(cè)變流器和網(wǎng)側(cè)變流器后再接入電網(wǎng)；永磁飛輪也通過其機(jī)側(cè)變流器和網(wǎng)側(cè)變流器接入電網(wǎng)；超級(jí)電容通過dc-dc變換器將輸出電壓調(diào)整到與永磁飛輪變流器中的直流母線電壓相同，并連接至該直流母線，進(jìn)而接入電網(wǎng)。
22、一種提高永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)容量的裝置，包括：
23、雙饋風(fēng)機(jī)模塊，用于將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能；
24、永磁飛輪模塊，用于將電能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能儲(chǔ)存；
25、機(jī)側(cè)變流器模塊，用于控制電機(jī)的變頻調(diào)速；
26、網(wǎng)側(cè)變流器模塊，用于接入電網(wǎng)提供電能輸出；
27、超級(jí)電容模塊，用于輸出功率，來補(bǔ)充永磁飛輪的功率缺額；
28、變換器模塊，用于將超級(jí)電容輸出電壓調(diào)整到與永磁飛輪變流器中的直流母線電壓相同。
29、一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)介質(zhì)、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)一種提高永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)容量的方法的步驟。
30、一種存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行一種提高永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)容量的方法的步驟。
31、與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于：
32、永磁飛輪和超級(jí)電容共用網(wǎng)側(cè)變流器，降低了建設(shè)成本和后續(xù)故障率，通過接入超級(jí)電容，利用超級(jí)電容的輸出來補(bǔ)充永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行在低轉(zhuǎn)速區(qū)間時(shí)的功率缺額，使永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠在更大范圍的轉(zhuǎn)速區(qū)間以系統(tǒng)額定功率運(yùn)行，提高了永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量和參與電網(wǎng)調(diào)頻的能力，增強(qiáng)了功率響應(yīng)能力和穩(wěn)定性，優(yōu)化整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行性能。
1.一種提高永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)容量的方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)容量的方法，其特征在于，所述永磁飛輪輸出功率為p1，所述系統(tǒng)額定功率為pn。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)容量的方法，其特征在于，所述當(dāng)永磁飛輪輸出功率等于系統(tǒng)額定功率時(shí)，超級(jí)電容不輸出功率，是指永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)在轉(zhuǎn)速高的恒功率區(qū)間運(yùn)行時(shí)，p1＝pn，超級(jí)電容輸出功率為p2＝0。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)容量的方法，其特征在于，所述當(dāng)永磁飛輪輸出功率小于系統(tǒng)額定功率時(shí)，超級(jí)電容輸出功率，是指永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)在轉(zhuǎn)速低的恒轉(zhuǎn)矩區(qū)間運(yùn)行時(shí)，p1<pn，超級(jí)電容輸出功率為p2＝pn-p1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)容量的方法，其特征在于，所述超級(jí)電容的額定輸出功率要不小于系統(tǒng)額定功率pn與接入超級(jí)電容后的永磁飛輪輸出功率p0的差額功率p，差額功率p的表達(dá)式如下：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)容量的方法，其特征在于，所述永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量,表達(dá)式如下：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種提高永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)容量的方法，其特征在于，所述永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)，包括雙饋風(fēng)機(jī)、永磁飛輪和超級(jí)電容，所述雙饋風(fēng)機(jī)的定子側(cè)接入電網(wǎng)，所述雙饋風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子側(cè)和永磁飛輪分別通過機(jī)側(cè)變流器和網(wǎng)側(cè)變流器后再接入電網(wǎng)；永磁飛輪也通過其機(jī)側(cè)變流器和網(wǎng)側(cè)變流器接入電網(wǎng)；超級(jí)電容通過dc-dc變換器將輸出電壓調(diào)整到與永磁飛輪變流器中的直流母線電壓相同，并連接至該直流母線，進(jìn)而接入電網(wǎng)。
8.一種提高永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)容量的裝置，其特征在于，包括：
9.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，其特征在于，包括存儲(chǔ)介質(zhì)、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-7任一所述的一種提高永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)容量的方法的步驟。
10.一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行如權(quán)利要求1-7任一所述的一種提高永磁飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)容量的方法的步驟。