[发明专利]微电网下提高飞轮储能装置放电深度的控制方法

权利要求书

1.微电网下提高飞轮储能装置放电深度的控制方法，其特征是，包括以下步骤：

选取接入微电网的飞轮电机的数学模型，根据该数学模型得到转速是飞轮电机输出电压首要影响因素，且在飞轮电机空载情况下成正比；

将飞轮电机转速与飞轮电机输出电压简化为正比关系，比例系数设为k；

根据上述比例系数及飞轮电机转速得到飞轮电机经过整流后的输出电压即Cuk电路的输入电压U_in，

U_in＝kω

其中ω为飞轮电机转速；

Cuk电路的输入电压经过Cuk电路电压变换后输出电压U_o，

其中，α为Cuk电路中控制信号占空比；

根据产生IGBT控制信号的PWM发生器模块运行原理，得到PWM发生器控制信号u，

u＝1-α

根据产生控制信号的PWM发生器运行原理、Cuk电路的输入电压U_in及经过Cuk电路电压变换后输出电压U_o得到PWM发生器控制信号u的表达式：

当需要保持经过Cuk电路电压变换后输出电压U_o与电压参考值U_ref相等时，得到PWM发生器控制信号u与ω的关系函数，根据上述关系函数，当飞轮电机转速ω加速跌落时，PWM发生器控制信号u加速跌落，Cuk电路中控制信号占空比α会加速上升，从而PWM发生器控制信号能够大幅度长时间地变化，实现持久地维持飞轮电机输出电压继而提高放电深度。

2.如权利要求1所述的微电网下提高飞轮储能装置放电深度的控制方法，其特征是，当需要保持U_o＝U_ref时的PWM发生器控制信号u与ω的关系函数为：

3.如权利要求1所述的微电网下提高飞轮储能装置放电深度的控制方法，其特征是，经过Cuk电路电压变换后输出电压U_o与电压参考值U_ref存在偏差时，偏差指输入PID控制器后得到输出值，飞轮电机转速指输入PWM发生器控制信号u与ω的关系函数得到PWM发生器控制信号u，经过PID控制器的输出值及PWM发生器控制信号u求和得到实际的PWM发生器控制信号u’。

4.如权利要求1所述的微电网下提高飞轮储能装置放电深度的控制方法，其特征是，飞轮电机转速与飞轮电机输出电压的比例系数由飞轮电机的数学模型计算出初值后调试修正。