飞轮储能控制系统的研究.rar

飞轮储能是一种优越的新型储能技术，它可以从太阳能、电网过剩电能、风能中补充能源，具有高效、安全、绿色、经济等特点，应用面非常广。目前，飞轮储能技术在航天、电力系统、混合动力汽车等已有成功应用的案例。基于飞轮储能技术的分布式能源系统以分布形式存在，可成为优化电力系统、提高电网利用率的有效方式。若能普遍采用，有望解决城市20％～30％的电能供应问题，意义重大。 本课题来源于深圳市重点科技项目自主分布能源系统的前期研究。论文主要对飞轮储能系统中实现能量转换控制的关键器件，即电力电子装置及其控制系统进行研究。在查阅大量国内外相关资料基础上，通过对飞轮储能系统结构、原理、工作模式和控制方式的分析，确定以TMS320F2812DSP芯片作为核心的硬件方案，并完成系统硬件电路的初步设计。应用MATLAB进行系统仿真，以完善并最终确定硬件设计和相关软件设计方案，完成实验样机的研制。 充电部分主要实现电能转化为机械能。为了保证飞轮在电机的带动下完成快速充电，以电流和转速为调整对象，采用PAM调制和三相逆变电路PWM调制相配合，以减小启动电流和转矩脉动，力求构建高性能的转速电流双闭环永磁直流无刷电动机系统；放电部分主要实现机械能向电能转化。以母线电压为调整对象，利用BOOST升压变换器，将母线电压稳定在310V左右，再经过逆变电路SPWM调制使其输出稳定的220v工频交流电。通过实验样机的调试和仿真分析结果表明该系统设计方案是合理、可靠性较高，达到了预期的目的，为下一阶段的产品开发奠定了良好的基础。

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