本發明涉及能源，特別涉及一種飛輪系統的控制方法、裝置、飛輪系統、電子設備和存儲介質。

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，相關技術中的飛輪控制方法，存在電網穩定性低、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的控制方法，可根據第二轉子的轉速和設定轉速之間的大小關系，控制第二轉子通過變頻器向電網輸出電能或者從電網吸收電能，以使第二轉子的磁場轉速保持在設定轉速，使得第一轉子的轉速保持在設定轉速，進而可驅動調相機生成設定頻率的電能，以向電網輸出設定頻率的電能，有助于提升飛輪系統發電的穩定性，還可綜合考慮飛輪系統的運行參數和/或電網參數，來識別當前滿足設定無功補償條件，進而控制無功補償裝置對電網進行無功補償，有助于提升電網的穩定性，保障了飛輪系統的正常運行。

3、本發明的第二個目的在于提出一種飛輪系統的控制裝置。

4、本發明的第三個目的在于提出一種飛輪系統。

5、本發明的第四個目的在于提出一種電子設備。

6、本發明的第五個目的在于提出一種計算機可讀存儲介質。

7、本發明第一方面實施例提出了一種飛輪系統的控制方法，所述飛輪系統包括飛輪轉子、雙饋變速裝置、調相機和無功補償裝置，所述雙饋變速裝置包括第一轉子、第二轉子和變頻器，所述飛輪轉子與所述第二轉子傳動連接，所述第二轉子通過所述變頻器接入電網，所述第一轉子與所述調相機傳動連接，所述調相機、所述無功補償裝置分別接入電網，所述第一轉子的轉速保持在設定轉速；

8、所述方法包括：檢測所述飛輪系統的運行參數和/或電網參數；若所述第二轉子的轉速大于所述設定轉速，控制所述第二轉子通過所述變頻器向所述電網輸出電能，或者，若所述第二轉子的轉速小于所述設定轉速，控制所述第二轉子通過所述變頻器從所述電網吸收電能，以使所述第二轉子的磁場轉速保持在所述設定轉速；根據所述運行參數和/或所述電網參數，識別當前滿足設定無功補償條件，控制所述無功補償裝置對所述電網進行無功補償。

9、根據本發明實施例的飛輪系統的控制方法，可根據第二轉子的轉速和設定轉速之間的大小關系，控制第二轉子通過變頻器向電網輸出電能或者從電網吸收電能，以使第二轉子的磁場轉速保持在設定轉速，使得第一轉子的轉速保持在設定轉速，進而可驅動調相機生成設定頻率的電能，以向電網輸出設定頻率的電能，有助于提升飛輪系統發電的穩定性，還可綜合考慮飛輪系統的運行參數和/或電網參數，來識別當前滿足設定無功補償條件，進而控制無功補償裝置對電網進行無功補償，有助于提升電網的穩定性，保障了飛輪系統的正常運行。

10、另外，根據本發明上述實施例提出的飛輪系統的控制方法還可以具有如下附加的技術特征：

11、在本發明的一個實施例中，所述根據所述運行參數和/或所述電網參數，識別當前滿足設定無功補償條件，控制所述無功補償裝置對所述電網進行無功補償，包括：若電網電壓小于第一設定閾值，和/或電網功率因數大于第二設定閾值，識別當前滿足設定第一無功補償條件，控制所述無功補償裝置向所述電網輸出無功功率；若所述電網電壓大于第三設定閾值，和/或所述電網功率因數小于第四設定閾值，識別當前滿足設定第二無功補償條件，控制所述無功補償裝置從所述電網吸收無功功率；其中，所述第一設定閾值小于或者等于所述第三設定閾值，所述第四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，還包括：響應于無功補償指令，控制所述無功補償裝置對所述電網進行無功補償。

13、在本發明的一個實施例中，所述飛輪系統還包括第一變速裝置，所述飛輪轉子通過所述第一變速裝置與所述第二轉子傳動連接，所述方法還包括：根據所述飛輪轉子的轉速，配置所述第一變速裝置的變速比，以使所述第二轉子的轉速保持在設定區間內。

14、在本發明的一個實施例中，還包括：根據所述運行參數和/或所述電網參數，對所述調相機進行多個運行狀態內的狀態切換。

15、在本發明的一個實施例中，所述根據所述運行參數和/或所述電網參數，對所述調相機進行多個運行狀態內的狀態切換，包括：若所述飛輪轉子的轉速小于第五設定閾值，和/或接收到所述飛輪轉子的充電指令，控制所述調相機的運行狀態切換為電動機狀態，以使所述調相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。

16、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，所述方法還包括：若所述飛輪轉子的轉速小于第五設定閾值，和/或接收到所述飛輪轉子的充電指令，控制所述電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。

17、在本發明的一個實施例中，所述根據所述運行參數和/或所述電網參數，對所述調相機進行多個運行狀態內的狀態切換，包括：若所述飛輪轉子的轉速小于所述第五設定閾值，和/或接收到所述飛輪轉子的充電指令，控制所述調相機的運行狀態切換為待機狀態。

18、在本發明的一個實施例中，所述根據所述運行參數和/或所述電網參數，對所述調相機進行多個運行狀態內的狀態切換，包括：若所述飛輪轉子的轉速大于第六設定閾值，和/或接收到所述飛輪轉子的放電指令，控制所述飛輪轉子釋放第二動能，并控制所述調相機的運行狀態切換為發電機狀態，以使所述調相機將所述第二動能轉化為設定頻率的第二電能，并向所述電網輸出所述第二電能；其中，所述第五設定閾值小于或者等于所述第六設定閾值。

19、在本發明的一個實施例中，所述根據所述運行參數和/或所述電網參數，對所述調相機進行多個運行狀態內的狀態切換，包括：若電網電壓小于第一設定閾值，和/或電網功率因數大于第二設定閾值，控制所述調相機的運行狀態切換為第一調相狀態，以使所述調相機向所述電網輸出無功功率；若所述電網電壓大于第三設定閾值，和/或所述電網功率因數小于第四設定閾值，控制所述調相機的運行狀態切換為第二調相狀態，以使所述調相機從所述電網吸收無功功率；其中，所述第一設定閾值小于或者等于所述第三設定閾值，所述第四設定閾值小于或者等于所述第二設定閾值。

20、在本發明的一個實施例中，所述根據所述運行參數和/或所述電網參數，對所述調相機進行多個運行狀態內的狀態切換，包括：若電網頻率小于第七設定閾值，控制所述飛輪轉子釋放第二動能，并控制所述調相機的運行狀態切換為發電機狀態，以使所述調相機將所述第二動能轉化為設定頻率的第二電能，并向所述電網輸出所述第二電能。

21、在本發明的一個實施例中，所述根據所述運行參數和/或所述電網參數，對所述調相機進行多個運行狀態內的狀態切換，包括：若所述電網頻率大于第八設定閾值，控制所述調相機的運行狀態切換為電動機狀態，以使所述調相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；其中，所述第七設定閾值小于或者等于所述第八設定閾值。

22、在本發明的一個實施例中，所述根據所述運行參數和/或所述電網參數，對所述調相機進行多個運行狀態內的狀態切換，包括：根據所述運行參數和/或所述電網參數，識別當前滿足設定待機條件，控制所述調相機的運行狀態切換為待機狀態。

23、在本發明的一個實施例中，所述運行參數包括所述飛輪轉子的轉速、所述調相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。

24、在本發明的一個實施例中，所述第一轉子為外轉子、所述第二轉子為內轉子，或者，所述第一轉子為內轉子，所述第二轉子為外轉子。

25、本發明第二方面實施例提出了一種飛輪系統的控制裝置，所述飛輪系統包括飛輪轉子、雙饋變速裝置、調相機和無功補償裝置，所述雙饋變速裝置包括第一轉子、第二轉子和變頻器，所述飛輪轉子與所述第二轉子傳動連接，所述第二轉子通過所述變頻器接入電網，所述第一轉子與所述調相機傳動連接，所述調相機、所述無功補償裝置分別接入電網，所述第一轉子的轉速保持在設定轉速；

26、所述飛輪系統的控制裝置包括：檢測模塊，用于檢測所述飛輪系統的運行參數和/或電網參數；第一控制模塊，用于若所述第二轉子的轉速大于所述設定轉速，控制所述第二轉子通過所述變頻器向所述電網輸出電能，或者，若所述第二轉子的轉速小于所述設定轉速，控制所述第二轉子通過所述變頻器從所述電網吸收電能，以使所述第二轉子的磁場轉速保持在所述設定轉速；第二控制模塊，用于根據所述運行參數和/或所述電網參數，識別當前滿足設定無功補償條件，控制所述無功補償裝置對所述電網進行無功補償。

27、本發明實施例的飛輪系統的控制裝置，可根據第二轉子的轉速和設定轉速之間的大小關系，控制第二轉子通過變頻器向電網輸出電能或者從電網吸收電能，以使第二轉子的磁場轉速保持在設定轉速，使得第一轉子的轉速保持在設定轉速，進而可驅動調相機生成設定頻率的電能，以向電網輸出設定頻率的電能，有助于提升飛輪系統發電的穩定性，還可綜合考慮飛輪系統的運行參數和/或電網參數，來識別當前滿足設定無功補償條件，進而控制無功補償裝置對電網進行無功補償，有助于提升電網的穩定性，保障了飛輪系統的正常運行。

28、另外，根據本發明上述實施例提出的飛輪系統的控制裝置還可以具有如下附加的技術特征：

29、在本發明的一個實施例中，所述第二控制模塊，還用于：若電網電壓小于第一設定閾值，和/或電網功率因數大于第二設定閾值，識別當前滿足設定第一無功補償條件，控制所述無功補償裝置向所述電網輸出無功功率；若所述電網電壓大于第三設定閾值，和/或所述電網功率因數小于第四設定閾值，識別當前滿足設定第二無功補償條件，控制所述無功補償裝置從所述電網吸收無功功率；其中，所述第一設定閾值小于或者等于所述第三設定閾值，所述第四設定閾值小于或者等于所述第二設定閾值。

30、在本發明的一個實施例中，所述第二控制模塊，還用于：響應于無功補償指令，控制所述無功補償裝置對所述電網進行無功補償。

31、在本發明的一個實施例中，所述飛輪系統還包括第一變速裝置，所述飛輪轉子通過所述第一變速裝置與所述第二轉子傳動連接，所述飛輪系統的控制裝置，還包括：配置模塊，所述配置模塊，用于：根據所述飛輪轉子的轉速，配置所述第一變速裝置的變速比，以使所述第二轉子的轉速保持在設定區間內。

32、在本發明的一個實施例中，所述飛輪系統的控制裝置，還包括：切換模塊，所述切換模塊，用于：根據所述運行參數和/或所述電網參數，對所述調相機進行多個運行狀態內的狀態切換。

33、在本發明的一個實施例中，所述切換模塊，還用于：若所述飛輪轉子的轉速小于第五設定閾值，和/或接收到所述飛輪轉子的充電指令，控制所述調相機的運行狀態切換為電動機狀態，以使所述調相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。

34、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，所述第一控制模塊，還用于：若所述飛輪轉子的轉速小于第五設定閾值，和/或接收到所述飛輪轉子的充電指令，控制所述電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。

35、在本發明的一個實施例中，所述切換模塊，還用于：若所述飛輪轉子的轉速小于所述第五設定閾值，和/或接收到所述飛輪轉子的充電指令，控制所述調相機的運行狀態切換為待機狀態。

36、在本發明的一個實施例中，所述切換模塊，還用于：若所述飛輪轉子的轉速大于第六設定閾值，和/或接收到所述飛輪轉子的放電指令，控制所述飛輪轉子釋放第二動能，并控制所述調相機的運行狀態切換為發電機狀態，以使所述調相機將所述第二動能轉化為設定頻率的第二電能，并向所述電網輸出所述第二電能；其中，所述第五設定閾值小于或者等于所述第六設定閾值。

37、在本發明的一個實施例中，所述切換模塊，還用于：若電網電壓小于第一設定閾值，和/或電網功率因數大于第二設定閾值，控制所述調相機的運行狀態切換為第一調相狀態，以使所述調相機向所述電網輸出無功功率；若所述電網電壓大于第三設定閾值，和/或所述電網功率因數小于第四設定閾值，控制所述調相機的運行狀態切換為第二調相狀態，以使所述調相機從所述電網吸收無功功率；其中，所述第一設定閾值小于或者等于所述第三設定閾值，所述第四設定閾值小于或者等于所述第二設定閾值。

38、在本發明的一個實施例中，所述切換模塊，還用于：若電網頻率小于第七設定閾值，控制所述飛輪轉子釋放第二動能，并控制所述調相機的運行狀態切換為發電機狀態，以使所述調相機將所述第二動能轉化為設定頻率的第二電能，并向所述電網輸出所述第二電能。

39、在本發明的一個實施例中，所述切換模塊，還用于：若所述電網頻率大于第八設定閾值，控制所述調相機的運行狀態切換為電動機狀態，以使所述調相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；其中，所述第七設定閾值小于或者等于所述第八設定閾值。

40、在本發明的一個實施例中，所述切換模塊，還用于：根據所述運行參數和/或所述電網參數，識別當前滿足設定待機條件，控制所述調相機的運行狀態切換為待機狀態。

41、在本發明的一個實施例中，所述運行參數包括所述飛輪轉子的轉速、所述調相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。

42、在本發明的一個實施例中，所述第一轉子為外轉子、所述第二轉子為內轉子，或者，所述第一轉子為內轉子，所述第二轉子為外轉子。

43、本發明第三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、雙饋變速裝置、調相機和無功補償裝置，所述雙饋變速裝置包括第一轉子、第二轉子和變頻器，所述飛輪轉子與所述第二轉子傳動連接，所述第二轉子通過所述變頻器接入電網，所述第一轉子與所述調相機傳動連接，所述調相機、所述無功補償裝置分別接入電網，所述第一轉子的轉速保持在設定轉速；以及本發明第二方面實施例所述的飛輪系統的控制裝置。

44、在本發明的一個實施例中，所述飛輪系統還包括第一變速裝置，所述飛輪轉子通過所述第一變速裝置與所述第二轉子傳動連接。

45、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。

46、在本發明的一個實施例中，所述第一轉子為外轉子、所述第二轉子為內轉子，或者，所述第一轉子為內轉子，所述第二轉子為外轉子。

47、本發明實施例的飛輪系統，可根據第二轉子的轉速和設定轉速之間的大小關系，控制第二轉子通過變頻器向電網輸出電能或者從電網吸收電能，以使第二轉子的磁場轉速保持在設定轉速，使得第一轉子的轉速保持在設定轉速，進而可驅動調相機生成設定頻率的電能，以向電網輸出設定頻率的電能，有助于提升飛輪系統發電的穩定性，還可綜合考慮飛輪系統的運行參數和/或電網參數，來識別當前滿足設定無功補償條件，進而控制無功補償裝置對電網進行無功補償，有助于提升電網的穩定性，保障了飛輪系統的正常運行。

48、本發明第四方面實施例提出了一種電子設備，包括：存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述程序時，實現如本發明第一方面實施例所述的飛輪系統的控制方法。

49、本發明實施例的電子設備，通過處理器執行存儲在存儲器上的計算機程序，可根據第二轉子的轉速和設定轉速之間的大小關系，控制第二轉子通過變頻器向電網輸出電能或者從電網吸收電能，以使第二轉子的磁場轉速保持在設定轉速，使得第一轉子的轉速保持在設定轉速，進而可驅動調相機生成設定頻率的電能，以向電網輸出設定頻率的電能，有助于提升飛輪系統發電的穩定性，還可綜合考慮飛輪系統的運行參數和/或電網參數，來識別當前滿足設定無功補償條件，進而控制無功補償裝置對電網進行無功補償，有助于提升電網的穩定性，保障了飛輪系統的正常運行。

50、本技術第五方面實施例提出了一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，該程序被處理器執行時，實現如本發明第一方面實施例所述的飛輪系統的控制方法。

51、本發明實施例的計算機可讀存儲介質，通過存儲計算機程序并被處理器執行，可根據第二轉子的轉速和設定轉速之間的大小關系，控制第二轉子通過變頻器向電網輸出電能或者從電網吸收電能，以使第二轉子的磁場轉速保持在設定轉速，使得第一轉子的轉速保持在設定轉速，進而可驅動調相機生成設定頻率的電能，以向電網輸出設定頻率的電能，有助于提升飛輪系統發電的穩定性，還可綜合考慮飛輪系統的運行參數和/或電網參數，來識別當前滿足設定無功補償條件，進而控制無功補償裝置對電網進行無功補償，有助于提升電網的穩定性，保障了飛輪系統的正常運行。

52、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。