[发明专利]串联飞轮储能阵列装置及其控制方法

权利要求书

1.一种串联飞轮储能阵列装置，其特征在于，包括：

直流电网和多个飞轮储能单元；

预充电支路，用于为所述飞轮储能单元中的直流侧电容充电；

旁路支路，用于预充电完毕后，旁路预充电支路；

阵列控制器，用于与所述直流电网的电压匹配后，调节所述每个飞轮储能单元的飞轮转速进行充电或放电，实现直流电网储能。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述每个飞轮储能单元包括飞轮本体、电机、AC/DC变流器、第一断路器和第二断路器，其中，所述第一断路器串联连接在单元直流母线内，所述第二断路器并联连接在所述单元直流母线内。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述预充电支路包括预充电断路器和充电电阻器。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述旁路支路包括旁路断路器和电抗器。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个飞轮储能单元的直流端串联连接。

6.一种串联飞轮储能阵列装置的控制方法，其特征在于，采用如权利要求1-5任一项所述的装置，包括以下步骤：

上电启动后，开始自检，若自检正常，则保持所述旁路支路内断路器断开，闭合所述预充电支路内断路器，以为所述每个飞轮储能单元内部的直流母线电容预充电，待电容电压到达预设电压后，断开所述预充电支路内断路器，闭合所述旁路支路内断路器，预充电过程结束；

控制所述每个飞轮储能单元的飞轮本体从静止开始升速，待所有飞轮储能单元内飞轮的转速均达到预设转速，软启动过程结束；

根据功率指令和飞轮转速状态执行充电或放电功能，其中，充电时，从所述直流电网获取能量，所述每个飞轮储能单元内飞轮升速，使得存储能量逐步升高，当最高转速到达设定的转速上限值时，停止充电；放电时，向所述直流电网发出能量，所述每个飞轮储能单元内飞轮降速，使得所述存储能量逐步降低，当飞轮最低转速到达设定的转速下限值时，停止放电。