飞轮储能系统将能量以机械能的形式储存在高速旋转的飞轮转子中.与传统化学电池相比,飞轮储能系统优势明显,已获得了广泛的应用.为了解决电网电压对称跌落所带来的直流负载端电压暂降问题,给出了基于飞轮储能系统的直流UPS系统电路拓扑及控制方法.在电网电压正常时,飞轮电机采用速度外环、电流内环的双闭环控制策略加速充电或恒速待机;在电网电压发生对称跌落时,飞轮电机采用电压外环、电流内环的双闭环控制策略减速放电.提出了电流内环控制器的零极点对消降阶设计方案,采用对称优化函数等效法设计了速度外环及电压外环控制器参数,并对设计的控制器进行了稳定性分析.通过Matlab/Simulink仿真对该控制方法进行了验证.结果表明,该控制方法及所设计的控制器参数能准确控制飞轮电机运行模式,稳定直流负载端电压,保护直流负载不受电网电压跌落的影响.
飞轮储能系统 直流不间断电源 充放电控制 永磁同步电机