一种飞轮储能装置

一种飞轮储能装置

针对供电电网中业已存在的电压跌落、浪涌、瞬变和高次谐波干扰等问题，使现代的高、精、尖设备对电网的供电质量提出了更高的要求，因此就要配备性能良好的交流稳压电源。

下面介绍一种飞轮储能型高性能交流稳压电源的工作原理及使用（以下简称为：飞轮型交流稳压电源）。飞轮型交流稳压电源的构成主要由原动力部分（三相交流异步电动机M）、发电机部、分（三相交流同步发电机G）和飞轮FW所构成，具有稳压、稳频和消除供电电网高次谐波等诸多功能。

一、工作原理简述

飞轮型交流稳压电源的工作原理是建立在电力拖动理论的电动机一发电机（M－G）系统和飞轮储能原理上的。飞轮储能的主要原理是通过能量转换系统，把电能或其他能量以机械能的方式储存在高速旋转的飞轮中。当需要释放能量时，飞轮的转速降低，可以将机械能转换为电能或其他能量。飞轮具有高比能量、长寿命、高效率、无污染等特性。

当某种原因（如：外电网电压跌落、浪涌、瞬变或者用电负载突然加大、减小等）导致电动机一发电机（M－G）系统转速变化时，同步旋转的飞轮FW就释放或者吸收相应的机械能量，以维持同步发电机G转速的恒定，输出稳定的高质量电能。

2.原动力部分原理

在飞轮型交流稳压电源中，主要选用经过特别设计的三相交流异步电动机作为原动力电机，以拖动三相同步交流发电机工作。

3.发电机部分原理

飞轮型交流稳压电源中，采用的发电机部分是经过优化设计的三相同步交流发电机。通过自动控制电路使输出电压稳定在高精度范围内。

二、安装及使用

1.现场安装：由于飞轮型交流稳压电源是集机械、电机、电力电子、微电子控制等为一体的高精密设备，因此为了工作在良好的状态，发挥其最大的使用效能和寿命，对于现场的安装条件和使用操作规程应按照说明书的技术要求来进行。

2.使用操作方法：飞轮型交流稳压电源的整个操作界面，均集中在控制柜上的控制面板上。其主菜单共包含了9个子菜单：

操作控制：此菜单的功能主要是进行设备的运行操作用的，分为：启动──开启、停止──停止运行、复位──恢复到最初的状态。

输入显示：显示输入电压、电流参数。有输入三相电流Ia、Ib、Ic和三相线电压Uab、Ubc、Uca指示。

输出显示：实时显示输出电压、电流参数。有输出三相电流Ia、Ib、Ic、中线电流、三相线电压Uab、Ubc、Uca以及频率指示。

报警消音：人工消除报警声音。

报警复位：人工恢复到报警前的工作状态。

运行时间：设备运行的时间统计，分为年、月、日、时、分、秒共计6个时间单位。

报警设置：设置报警的上、下限参数。

信息显示：显示、记录设备运行时的正常和异常信息。

手动调节：手动调节主要是对需要调节的参量，由“增加”和“减少”两个部分构成。

总之，从具体的应用效果来看，达到了其标称的技术指标，并且具有超常的使用寿命。在对抗短时停电上也具有独到的地方（进行模拟停电时，在带60%负载的情况下，飞轮式稳压电源的输出供电可以维持在10秒钟以上）。