[发明专利]飞轮储能系统及飞轮储能系统的控制方法和存储介质

权利要求书

1.一种用于辅助风力发电机电网惯量调节的飞轮储能系统，其特征在于，包括：

变压器，适于与电网连接；

总控设备，所述总控设备包括总控制器和N个总控继电器，每个所述总控继电器的第一端与所述变压器连接，所述总控制器与每个所述总控继电器连接，所述总控制器用于接收电网调度指令，并根据所述电网调度指令控制N个所述总控继电器以及发送状态控制指令；

磁悬浮飞轮储能设备，所述磁悬浮飞轮储能设备包括与N个所述总控继电器对应设置的N个磁悬浮飞轮储能支路，每个所述磁悬浮飞轮储能支路包括：

第一预充回路，所述第一预充回路的第一端与对应的所述总控继电器的第二端连接；

第一双向变流器，所述第一双向变流器的第一端与所述第一预充回路的第二端连接；

第二预充回路，所述第二预充回路的第一端与所述第一双向变流器的第二端连接；

第二双向变流器，所述第二双向变流器的第一端与所述第二预充回路的第二端连接；

电机，所述电机与所述第二双向变流器的第二端连接；

飞轮控制器，分别与所述第一预充回路、所述第一双向变流器、所述第二预充回路、所述第二双向变流器和所述总控制器连接，用于接收所述状态控制指令，并根据所述状态控制指令控制所述第一预充回路、所述第一双向变流器、所述第二预充回路和所述第二双向变流器执行动作；

所述总控制器，还用于根据所述电网调度指令获得电网惯量调节所需的有功功率或无功功率，并根据变压器转换效率、双向变流器转换效率和所述有功功率或所述无功功率进行加权计算以获得目标有功功率或目标无功功率，其中，所述目标有功功率为所述有功功率与所述变压器转换效率和所述双向变流器转换效率的乘积，所述目标无功功率为所述无功功率与所述变压器转换效率和所述双向变流器转换效率的乘积；

所述总控制器，还用于获取每个所述磁悬浮飞轮储能支路的电压和飞轮转速，根据所述飞轮转速计算每个所述磁悬浮飞轮储能支路的SOC值，根据所述电压和所述SOC值确定出参与惯量调节的目标磁悬浮飞轮储能支路，其中，当确定磁悬浮飞轮储能支路的所述电压为设定电压值且所述SOC值大于零时，则确定所述磁悬浮飞轮储能支路为所述目标磁悬浮飞轮储能支路；

所述总控制器，还用于根据所述飞轮转速计算每个目标磁悬浮飞轮储能支路的可执行功率，其中，在所述磁悬浮飞轮储能设备处于放电工况时，所述可执行功率为飞轮转速的向下百分比，或者，在所述磁悬浮飞轮储能设备处于充电工况时，所述可执行功率为飞轮转速的向上百分比，并根据所述目标有功功率或所述目标无功功率以及每个目标磁悬浮飞轮储能支路的可执行功率进行功率分配，并控制对应的所述目标磁悬浮飞轮储能支路中的飞轮。

2.根据权利要求1所述的用于辅助风力发电机电网惯量调节的飞轮储能系统，其特征在于，在每个所述磁悬浮飞轮储能支路中，

所述第一预充回路包括第一预充开关和第一限流回路，所述第一预充开关的第一端与对应的所述总控继电器的第二端连接，所述第一预充开关的第二端与所述第一双向变流器的第一端连接，所述第一预充开关的控制端与所述飞轮控制器连接，所述第一限流回路的第一端与所述第一预充开关的第一端连接，所述第一限流回路的第二端与所述第一预充开关的第二端连接；

所述第二预充回路包括第二预充开关和第二限流回路，所述第二预充开关的第一端与所述第一双向变流器的第二端连接，所述第二预充开关的第二端与所述第二双向变流器的第一端连接，所述第二预充开关的控制端与所述飞轮控制器连接，所述第二限流回路的第一端与所述第二预充开关的第一端连接，所述第二限流回路的第二端与所述第二预充开关的第二端连接。

3.根据权利要求1所述的用于辅助风力发电机电网惯量调节的飞轮储能系统，其特征在于，N=4。

4.根据权利要求1所述的用于辅助风力发电机电网惯量调节的飞轮储能系统，其特征在于，所述用于辅助风力发电机电网惯量调节的飞轮储能系统还包括：

消防系统、应急系统、空调系统和新风系统；

其中，所述消防系统、所述应急系统、所述空调系统和所述新风系统分别与所述变压器、所述总控制器连接。