超導磁懸浮儲能飛輪電能轉換系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著社會發(fā)展,電力存儲在工業(yè)領域的作用越來越重要。特別是在許多高科技行業(yè),如半導體制造業(yè),對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性要求非常嚴苛。過去幾年中,主要工業(yè)區(qū),亞洲,歐洲和北美洲都經歷了大停電和頻繁的電網擾動。而在某些地區(qū),越來越多的人擔心電網成為恐怖主義的首要目標,加上長久以來天氣對于電網穩(wěn)定的影響,生產規(guī)模和工業(yè)自動化的升級,使電能質量成為工業(yè)與商業(yè)運營中必須要考慮的一個關鍵問題。飛輪儲能系統(tǒng)是一種優(yōu)越的新型電力儲能技術,具有儲能、發(fā)電、

2、調相等多種功能,將其用于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性控制,可實現(xiàn)有功功率和無功功率同時雙向快速調節(jié),增強電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性;將其用于UPS后備電源,可有效彌補由于短時電能質量下降對于精細制造業(yè)(如半導體制造業(yè))的損失。目前,飛輪儲能技術已經在UPS、電力系統(tǒng)、混合動力機車等領域均獲得了成功的應用。
　　本文的主要任務是對飛輪儲能系統(tǒng)的釋能環(huán)節(jié)-升壓斬波器進行研究,實現(xiàn)電能向電網的回饋,它需要被設計為大范圍電壓輸入,穩(wěn)定輸出的直流變換器。本文采取

3、先建立數(shù)學模型、基本功能實現(xiàn)、后多功能集成的研究方法,通過對飛輪儲能系統(tǒng)釋能環(huán)節(jié)的物理結構、工作模式和控制方式的分析,提出以TMS320F2812 DSP芯片為控制核心的解決方案,重點進行了控制系統(tǒng)的設計和能量回饋技術的研究,并通過仿真得到理想的結果。
　　在實時控制系統(tǒng)的設計中,本文以兩級Boost斬波器配合逆變橋作為實時控制主電路,采用直流升壓斬波技術,結合多種保護措施和降低功耗方法,使得該系統(tǒng)具有工作安全可靠、功耗低等優(yōu)點,