[发明专利]一种基于飞轮储能的补偿控制系统

权利要求书

1.一种基于飞轮储能的补偿控制系统，其特征在于，所述补偿控制系统包括飞轮储能电机、变流器A、变流器B、转换开关、旁路开关、串联变压器；所述飞轮储能电机通过所述变流器A和所述变流器B进行整流和逆变，所述转换开关和所述旁路开关用于控制补偿，所述串联变压器用于将电能接入电网。

2.根据权利要求1所述的补偿控制系统，其特征在于，所述飞轮储能电机由储存能量用的飞轮转子、支撑转子的永磁轴承、进行机电能量转化的电机和进行电能变换与传输控制的电能转换系统组成。

3.根据权利要求1所述的补偿控制系统，其特征在于，所述飞轮同轴安装的永磁无刷直流电机通过二个电压型变换器所述变流器A和所述变流器B进行能量变换，进而经所述串联变压器接入电网。

4.根据权利要求1所述的补偿控制系统，其特征在于，补偿控制系统运行启动初期，通过控制系统电源电压和负荷侧电压之间的相角差，利用所述变流器B起整流作用，将系统电源的能量转换到飞轮储能系统的直流母线侧，所述变换器A起逆变作用，将从所述变换器B输出的直流电经过PWM变为频率可变、电压大小可变的交流电。

5.根据权利要求1所述的补偿控制系统，其特征在于，所述飞轮充满能量后，补偿控制系统进入待机模式，这时旁路开关k₁、k₂、k₃闭合直接将动态电压恢复所述补偿控制系统旁路，以减少串联变压器的损耗。

6.根据权利要求1所述的补偿控制系统，其特征在于，所述变换器B起整流作用，将发出的交流电整流为直流电，所述变换器A起逆变作用，采用电压优化补偿控制飞轮减速放电，补偿敏感负载所需功率。

7.根据权利要求1所述的补偿控制系统，其特征在于，当电网电压发生短时间暂降时，所述补偿控制系统输出电压使负载电压的相位在补偿开始时与暂降前保持一致，并所述补偿控制系统过渡到与暂降后电压一致，在调制补偿过程中始终保持负载电压幅值与暂降前电压一致。

8.根据权利要求1所述的补偿控制系统，其特征在于，当检测到暂降电压后，补偿电压与电网电压之间的相位角被所述补偿控制系统控制且存储起来，测量的相位角也被存储起来，测量值通过依靠跌落检测的数量样本来产生参考电压。

9.根据权利要求1所述的补偿控制系统，其特征在于，飞轮电机启动后，飞轮以角速度ω快速旋转加速，直到所需的转速，充电过程结束所述补偿控制系统转入恒速待机状态。

10.根据权利要求1所述的补偿控制系统，其特征在于，放电过程中，所述永磁无刷直流电机工作于发电机状态，放电过程采用闭环控制的Boost升压电路。