太阳能和风力发电具有间歇性,经常需要储能系统来平衡其对电网的影响.飞轮储能系统具有响应速度快和功率密度高等优势,可用来解决上述大规模可再生发电系统并网问题.储能密度是衡量飞轮储能系统性能的一项重要指标.该文提出一种在不改变储能总量、转速和转子直径的前提下,仅通过改变金属转子结构来降低转子质量,进而提高系统储能密度的方法.首先应用上述方法把等厚度金属转子设计成厚度沿转子半径而变化的变厚度结构,然后使用有限元分析软件ANSYS Workbench中的Response Surface Optimization模块对得到的转子结构进行优化.仿真结果表明:结构优化后的转子与原转子相比,质量降低16.88％,系统储能密度提高20.40％.
飞轮转子 结构分析 储能密度 应力分析