本發明涉及能源，特別涉及一種飛輪系統。

背景技術：

1、目前，飛輪儲能技術是一種以動能形式存儲能量的儲能技術，具有快速的爬坡能力、能量轉換效率高、使用壽命長、安裝簡便等優點，在能源領域得到了廣泛應用。然而，相關技術中的飛輪系統，存在靈活性低、飛輪運行可靠性低等問題。

技術實現思路

1、本發明旨在至少在一定程度上解決上述技術中的技術問題之一。

2、為此，本發明的一個目的在于提出一種飛輪系統，可根據飛輪轉子的轉速，對變速裝置的變速比進行配置，以使發電機轉子的轉速保持在設定區間內，可避免發電機轉子的轉速過高或者過低，飛輪系統的運行可靠性較高。

3、本發明第一方面實施例提出了一種飛輪系統，所述飛輪系統包括飛輪轉子、變速裝置、雙饋異步發電機、控制器和能量管理裝置；其中，所述雙饋異步發電機包括發電機定子、發電機轉子和變頻器，所述飛輪轉子通過所述變速裝置與所述發電機轉子傳動連接，所述發電機轉子通過所述變頻器接入電網，所述發電機定子接入電網，所述控制器分別與所述飛輪轉子、所述變速裝置、所述雙饋異步發電機、所述能量管理裝置連接；所述能量管理裝置用于根據所述飛輪轉子的轉速，生成所述變速裝置的變速比的配置指令；所述控制器用于根據所述配置指令，配置所述變速裝置的變速比，以使所述發電機轉子的轉速保持在設定區間內。

4、根據本發明實施例的飛輪系統，包括飛輪轉子、變速裝置、雙饋異步發電機、控制器和能量管理裝置，能量管理裝置用于根據飛輪轉子的轉速，生成變速裝置的變速比的配置指令，控制器用于根據配置指令，配置變速裝置的變速比，以發電機轉子的轉速保持在設定區間內。由此，該飛輪系統可根據飛輪轉子的轉速，對變速裝置的變速比進行配置，以使發電機轉子的轉速保持在設定區間內，可避免發電機轉子的轉速過高或者過低，飛輪系統的運行可靠性較高。

5、另外，根據本發明上述實施例提出的飛輪系統還可以具有如下附加的技術特征：

6、在本發明的一個實施例中，所述能量管理裝置還用于根據所述飛輪轉子的轉速，生成所述發電機轉子的運行參數的調節指令；所述控制器還用于根據所述調節指令，通過所述變頻器對所述發電機轉子的運行參數進行調節，以使所述發電機定子的磁場轉速保持在設定轉速。

7、在本發明的一個實施例中，所述飛輪系統還包括電網檢測裝置，所述電網檢測裝置與所述能量管理裝置連接；所述電網檢測裝置用于檢測電網參數；所述能量管理裝置還用于根據所述飛輪系統的運行參數和/或所述電網參數，生成所述雙饋異步發電機的狀態切換指令；所述控制器還用于根據所述狀態切換指令，對所述雙饋異步發電機進行多個運行狀態內的狀態切換。

8、在本發明的一個實施例中，所述飛輪系統還包括飛輪檢測裝置，所述飛輪檢測裝置與所述能量管理裝置連接；所述飛輪檢測裝置用于檢測所述飛輪系統的運行參數。

9、在本發明的一個實施例中，所述能量管理裝置還用于響應于所述飛輪轉子的轉速小于第一設定閾值，生成所述飛輪轉子的充電指令。

10、在本發明的一個實施例中，所述飛輪系統還包括電動機，所述電動機與所述飛輪轉子傳動連接，所述電動機與所述控制器連接；所述控制器還用于根據所述充電指令，控制所述發動機將所述電網的第一電能轉化為第一動能，并控制所述飛輪轉子儲存所述第一動能。

11、在本發明的一個實施例中，所述能量管理裝置還用于響應于所述飛輪轉子的轉速大于第二設定閾值，生成所述飛輪轉子的放電指令，其中，所述第一設定閾值小于或者等于所述第二設定閾值。

12、在本發明的一個實施例中，所述能量管理裝置還用于根據所述飛輪系統的運行參數、所述電網參數、所述充電指令、所述放電指令中的至少一種，生成所述雙饋異步發電機的狀態切換指令。

13、在本發明的一個實施例中，所述飛輪系統的運行參數包括所述飛輪轉子的轉速、所述雙饋異步發電機的轉速中的至少一種，所述電網參數包括電網電壓、電網功率因數、電網頻率中的至少一種。

14、在本發明的一個實施例中，所述飛輪系統還包括無功補償裝置，所述無功補償裝置接入電網，所述無功補償裝置與所述控制器連接；所述能量管理裝置還用于根據所述飛輪系統的運行參數和/或所述電網參數，生成所述無功補償裝置或者所述雙饋異步發電機的無功補償指令；所述控制器還用于根據所述無功補償指令，控制所述無功補償裝置或者所述雙饋異步電動機對所述電網進行無功補償。

15、本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

技術特征：

1.一種飛輪系統，其特征在于，所述飛輪系統包括飛輪轉子、變速裝置、雙饋異步發電機、控制器和能量管理裝置；其中，

2.根據權利要求1所述的飛輪系統，其特征在于，所述能量管理裝置還用于根據所述飛輪轉子的轉速，生成所述發電機轉子的運行參數的調節指令；

3.根據權利要求1所述的飛輪系統，其特征在于，所述飛輪系統還包括電網檢測裝置，所述電網檢測裝置與所述能量管理裝置連接；

4.根據權利要求3所述的飛輪系統，其特征在于，所述飛輪系統還包括飛輪檢測裝置，所述飛輪檢測裝置與所述能量管理裝置連接；

5.根據權利要求1所述的飛輪系統，其特征在于，所述能量管理裝置還用于響應于所述飛輪轉子的轉速小于第一設定閾值，生成所述飛輪轉子的充電指令。

6.根據權利要求5所述的飛輪系統，其特征在于，所述飛輪系統還包括電動機，所述電動機與所述飛輪轉子傳動連接，所述電動機與所述控制器連接；

7.根據權利要求5所述的飛輪系統，其特征在于，所述能量管理裝置還用于響應于所述飛輪轉子的轉速大于第二設定閾值，生成所述飛輪轉子的放電指令，其中，所述第一設定閾值小于或者等于所述第二設定閾值。

8.根據權利要求7所述的飛輪系統，其特征在于，所述能量管理裝置還用于根據所述飛輪系統的運行參數、所述電網參數、所述充電指令、所述放電指令中的至少一種，生成所述雙饋異步發電機的狀態切換指令。

9.根據權利要求3-8任一項所述的飛輪系統，其特征在于，所述飛輪系統的運行參數包括所述飛輪轉子的轉速、所述雙饋異步發電機的轉速中的至少一種，所述電網參數包括電網電壓、電網功率因數、電網頻率中的至少一種。

10.根據權利要求3-8任一項所述的飛輪系統，其特征在于，所述飛輪系統還包括無功補償裝置，所述無功補償裝置接入電網，所述無功補償裝置與所述控制器連接；

技術總結
本發明公開了一種飛輪系統。飛輪系統包括飛輪轉子、變速裝置、雙饋異步發電機、控制器和能量管理裝置；其中，雙饋異步發電機包括發電機定子、發電機轉子和變頻器，飛輪轉子通過變速裝置與發電機轉子傳動連接，控制器分別與飛輪轉子、變速裝置、雙饋異步發電機、能量管理裝置連接；能量管理裝置用于根據飛輪轉子的轉速，生成變速裝置的變速比的配置指令；控制器用于根據配置指令，配置變速裝置的變速比，以使發電機轉子的轉速保持在設定區間內。由此，該飛輪系統可根據飛輪轉子的轉速，對變速裝置的變速比進行配置，以使發電機轉子的轉速保持在設定區間內，可避免發電機轉子的轉速過高或者過低，飛輪系統的運行可靠性較高。

技術研發人員：白寧,陳俊,孫璇,張蔚琦,高康偉,李瑩,曾子競,張容銓,魏方舟,吳凱毅
受保護的技術使用者：國家電投集團科學技術研究院有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28