[发明专利]飞轮储能设备和发电机组联合供电系统及控制方法

权利要求书

1.一种飞轮储能设备和发电机组联合供电系统，其特征在于，该系统包括：

至少一个负载，具有冲击性；

至少一个发电机组，用于输出交流电；

至少一个整流器，具有直流侧和交流侧，所述交流侧通过三相交流线与所述发电机组连接，所述直流侧通过直流母线与所述负载连接，所述整流器用于将所述交流侧输入的交流电进行变换后从直流侧输出直流电；

飞轮储能设备，连接在所述直流母线上，所述飞轮储能设备包括：分别与直流母线连接的总控制器和至少一个飞轮储能单元，每一个飞轮储能单元具有与所述总控制器通信连接的飞轮控制器，所述飞轮控制器用于获取并发送所述飞轮储能单元的运行数据给所述总控制器，所述总控制器用于获取并处理所述直流母线的电压、总负载电流和所述运行数据，根据处理结果自动生成控制指令，所述飞轮控制器接收所述控制指令对所述飞轮储能单元的充放电状态进行控制；

所述飞轮储能设备处于放电状态时，所述飞轮储能设备与所述发电机组共同为所述负载供电，所述飞轮储能设备处于充电状态时，由所述发电机组为所述负载和所述飞轮储能设备供电。

2.根据权利要求1所述的飞轮储能设备和发电机组联合供电系统，其特征在于，所述控制指令包括：充电指令、放电指令和停止充放电指令。

3.根据权利要求1所述的飞轮储能设备和发电机组联合供电系统，其特征在于，所述飞轮储能单元设有多个，多个飞轮储能单元分别与所述直流母线连接。

4.根据权利要求1所述的飞轮储能设备和发电机组联合供电系统，其特征在于，所述飞轮储能单元还包括依次连接的双向变流器、永磁同步电机以及飞轮本体，所述双向变流器与所述飞轮控制器通信连接，所述飞轮控制器根据接收的控制指令控制所述双向变流器的功率方向和大小。

5.根据权利要求1所述的飞轮储能设备和发电机组联合供电系统，其特征在于，所述总控制器通过电压传感器或外接采集终端获取所述直流母线的电压，所述总控制器通过电流传感器或外接采集终端获取总负载电流。

6.一种飞轮储能设备和发电机组联合供电系统的控制方法，其特征在于，该控制方法包括：

接收飞轮储能单元的运行数据，所述运行数据包括所述飞轮储能单元的充放电状态和电量状态；

获取直流母线电压和总负载电流，计算得到总负载功率；

根据所述总负载功率和飞轮储能单元的运行数据自动生成控制指令，并将所述控制指令发送给飞轮控制器。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述控制指令包括：充电指令、放电指令和停止充放电指令。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，“根据所述总负载功率和飞轮储能单元的运行数据自动生成控制指令”的步骤包括：

判断总负载功率是否小于预设充电功率阈值；

若是，飞轮储能设备为可充电状态时生成充电指令；

若否，判断总负载功率是否大于预设放电功率阈值，若是，飞轮储能设备为可放电状态时则生成放电指令，若否，生成停止充放电指令。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，“飞轮储能设备为可充电状态时生成充电指令”的步骤包括：

判断飞轮储能设备为可充电状态；

根据总负载功率和预设充电功率阈值计算飞轮储能设备的总充电功率；

根据所述总充电功率计算各飞轮储能单元的充电功率；

根据所述计算结果生成充电指令。

10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，“飞轮储能设备为可放电状态时生成放电指令”的步骤包括：

判断飞轮储能设备为可放电状态；

根据总负载功率和预设放电功率阈值计算飞轮储能设备的总放电功率；

根据所述总放电功率计算各飞轮储能单元的放电功率；

根据所述计算结果生成放电指令。