[发明专利]一种后备式飞轮储能UPS的控制方法及系统

权利要求书

1.一种后备式飞轮储能UPS的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，检测电网市电是否正常；

S2，若检测所述电网市电正常，则控制第一可控硅开关闭合且第二可控硅开关断开，以使所述电网市电为电力负载和飞轮UPS装置供电；所述飞轮UPS装置包括飞轮本体和双向变流器，所述双向变流器由机侧变流器和网侧变流器组成，所述机侧变流器和所述网侧变流器通过直流母线相连；

S3，若所述电网市电故障，则控制所述第一可控硅开关断开且所述第二可控硅开关断开，以使所述飞轮UPS装置为所述电力负载供电，以及实时检测所述电网市电是否恢复正常，若检测到所述电网市电恢复正常，则执行S1，若检测到所述电网市电未恢复正常，则所述飞轮UPS装置继续为所述电力负载供电；

S4，判断所述飞轮UPS装置为所述电力负载供电的供电时间是否等于预设时间，若等于则执行S5，若不等于则继续执行S3；

S5，控制所述第一可控硅开关断开且所述第二可控硅开关闭合，控制柴电机组为所述电力负载和所述飞轮UPS装置供电，以及实时检测所述电网市电是否恢复正常，若恢复正常，则执行S1，若检测到所述电网市电未恢复正常，则所述柴电机组继续为所述电力负载和所述飞轮UPS装置供电；

所述飞轮UPS装置的工作状态包括充电控制状态和放电控制状态，其中，所述充电控制状态包括恒转矩升速控制、恒功率升速控制和直流母线稳压控制，所述放电控制状态包括输出电压比例谐振控制和直流母线稳压控制。

2.根据权利要求1所述的一种后备式飞轮储能UPS的控制方法，其特征在于，在所述电网市电或所述柴电机组为所述飞轮UPS装置充电时，所述飞轮UPS装置为所述充电控制状态；

所述飞轮UPS装置的所述充电控制状态的工作方式为：所述网侧变流器设置电压环和电流环，控制直流母线电压为额定电压；所述机侧变流器设置转速环和电流环，控制所述飞轮本体升速，判断所述飞轮本体的当前转速，若所述转速低于最低工作转速，则承载所述飞轮本体的电机以恒转矩方式升速，若所述转速高于最低工作转速，则承载所述飞轮本体的电机以恒功率方式升速，若所述转速等于额定转速，所述飞轮UPS装置保持浮充状态。

3.根据权利要求1所述的一种后备式飞轮储能UPS的控制方法，其特征在于，

在所述飞轮UPS装置为所述电力负载供电时，所述飞轮UPS装置为所述放电控制状态；

所述飞轮UPS装置的所述放电控制状态的工作方式为：所述网侧变流器设置电压环；所述机侧变流器设置电压环和电流环，控制直流母线电压保持为额定电压。

4.一种后备式飞轮储能UPS系统，其特征在于，包括：

电网市电通过第一电抗器、第一可控硅开关与电力负载连接，飞轮UPS装置通过LC滤波器、断路器与所述电力负载连接，柴电机组通过第二电抗器、第二可控硅开关与所述电力负载连接；所述飞轮UPS装置包括飞轮本体和双向变流器，所述双向变流器由机侧变流器和网侧变流器组成，所述机侧变流器和所述网侧变流器通过直流母线相连；

在所述电网市电正常时，所述第一可控硅开关闭合且所述第二可控硅开关断开，所述电网市电为所述电力负载和所述飞轮UPS装置供电；

在所述电网市电故障时，所述第一可控硅开关断开且所述第二可控硅开关断开，所述飞轮UPS装置在预设放电时间内为所述电力负载供电；

在所述电网市电故障，所述飞轮UPS装置达到所述预设放电时间时，所述第一可控硅开关断开且所述第二可控硅开关闭合，所述柴电机组为所述电力负载和所述飞轮UPS装置供电；

在所述电网市电或所述柴电机组为所述飞轮UPS装置充电时，所述飞轮UPS装置为充电控制状态，所述充电控制状态包括恒转矩升速控制、恒功率升速控制和直流母线稳压控制；

在所述飞轮UPS装置为所述电力负载供电时，所述飞轮UPS装置为放电控制状态，所述放电控制状态包括输出电压比例谐振控制和直流母线稳压控制。

5.根据权利要求4所述的一种后备式飞轮储能UPS系统，其特征在于，

在所述飞轮UPS装置或所述柴电机组为所述电力负载供电时，实时检测所述电网市电是否恢复正常，若恢复正常，则所述电网市电为所述电力负载和所述飞轮UPS装置供电。