[发明专利]一种飞轮储能系统的控制方法、控制系统、存储介质

权利要求书

1.一种飞轮储能系统的控制方法，其特征在于，应用于飞轮储能系统，所述飞轮储能系统包括第一电机（3）、飞轮转子（5）以及第二电机（1）；所述第一电机（3）的定子绕组通过双向变流器（10）与电网（9）连接，所述第二电机（1）的定子绕组通过控制开关（8）与所述电网（9）连接；所述飞轮转子（5）、所述第一电机（3）的转子和所述第二电机（1）的转子能够同步转动；

当所述电网（9）的实时频率相对于所述电网（9）的额定频率的波动值小于所述电网（9）的调频死区时，所述飞轮储能系统的控制方法包括：

控制所述控制开关（8）处于闭合状态，使得所述第二电机（1）的定子绕组与所述电网（9）电连接，并且通过所述双向变流器（10）控制所述第一电机（3）处于待机状态，所述飞轮储能系统进入物理惯量支撑阶段；

其中，在所述物理惯量支撑阶段，当所述电网（9）的实时频率大于所述电网（9）的额定频率时，所述第二电机（1）的定子绕组牵引所述飞轮转子（5）加速，将电能转换为所述飞轮转子（5）的动能，直至所述第二电机（1）的定子绕组所产生的磁场与其转子绕组所产生的磁场同相位，所述飞轮转子（5）恢复至待机状态；当所述电网（9）的实时频率小于所述电网（9）的额定频率时，所述飞轮转子（5）牵引所述第二电机（1）的定子绕组减速，将所述飞轮转子（5）的动能转化为电能，直至所述第二电机（1）的定子绕组所产生的磁场与其转子绕组所产生的磁场同相位，使所述飞轮转子（5）恢复至待机状态；

当所述电网（9）的实时频率相对于所述电网（9）的额定频率的波动值大于所述电网（9）的调频死区时，所述飞轮储能系统的控制方法包括：

控制所述双向变流器（10）使能从而使得所述第一电机（3）工作，所述飞轮储能系统进入电网调频阶段；

其中，在所述电网调频阶段，当所述电网（9）的实时频率大于所述电网（9）的额定频率时，所述双向变流器（10）控制所述第一电机（3）处于电动状态，所述飞轮转子（5）加速转动，以使所述飞轮转子（5）将电能转化为动能存储，直至所述飞轮转子（5）恢复至待机状态；当所述电网（9）的实时频率小于所述电网（9）的额定频率时，所述双向变流器（10）控制所述第一电机（3）处于发电状态，所述飞轮转子（5）减速转动，以将所述飞轮转子（5）的动能转化为电能，直至所述飞轮转子（5）恢复至待机状态。

2.根据权利要求1所述的飞轮储能系统的控制方法，其特征在于，所述飞轮储能系统包括励磁控制器（7），所述励磁控制器（7）的一端与所述双向变流器（10）连接，另一端与所述第二电机（1）的转子绕组连接，以向所述第二电机（1）的转子绕组提供所需的电流。

3.根据权利要求2所述的飞轮储能系统的控制方法，其特征在于，当所述电网（9）的实时频率相对于所述电网（9）的额定频率的波动值大于所述电网（9）的调频死区时，所述飞轮储能系统的控制方法还包括：

控制所述控制开关（8）处于闭合状态，使得所述第二电机（1）的定子绕组与所述电网（9）电连接，并且，控制所述励磁控制器（7）以控制所述第二电机（1）的转子绕组的电流相位，使所述第二电机（1）的定子绕组的电流所产生的旋转磁场与其转子绕组的电流所产生的旋转磁场的相位一致，从而使得所述第二电机（1）处于空载状态；

或者，控制所述控制开关（8）断开。

4.根据权利要求2所述的飞轮储能系统的控制方法，其特征在于，所述飞轮储能系统进入所述物理惯量支撑阶段之前，所述飞轮储能系统的控制方法还包括：

控制励磁控制器（7）工作，向所述第二电机（1）提供交流电，启动所述第二电机（1），以使所述飞轮转子（5）旋转频率与所述第二电机（1）的转子绕组所产生的磁场频率之和等于所述电网（9）的实时频率；

控制所述控制开关（8）闭合，以使所述第二电机（1）的定子绕组与所述电网（9）电连接。