飞轮储能技术在电网中的应用综述

第4 7卷第 7期 21 0 3年 7月

电力电子技术 P we e t n c o r Elc r is o

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飞轮储能技术在电网中的应用综述 王江波，赵国亮，蒋晓春，蔡林海 (网智能电网研究院，国电力电子研究所，北京 10 9 ) 0 12

摘要：飞轮储能是一种新兴的电能存储技术，电力系统中具有广阔的应用前景。与其他储能技术相比，在飞轮

储能具有能量存储密度高、用范围广、充电与过放电危害小、适过功率大、率高等优点。飞轮储能系统靠飞轮效加减速旋转来实现电能与机械能的相互转换，它与超导储能技术、超级电容器储能技术一样，是近年来储能技 术的研究热点。 关键词：电网；飞轮储能；高速电机；双向变流器 中图分类号：M7 T 文献标识码： A文章编号：0 0 10 (0 30— 0 8 0 1 0— 0 X 2 1 )7 0 2— 3

Ov r iw n Ap l a in o lwh e e g t r g c n l g n Po r Grd e ve o p i t fF y e lEn r y S o a e Te h o o y i we i c o WANG Ja gb in . o,Z HAO Gu— a g I ol n,JANG Xio c u i a—h n,C i—a AIL n h i ( o e lc o i eat e tS atGi eerhIsi t o te G d e ig 10 9,C ia Pw rEet n sD p r n,m r r R sac ntue fSa r,B￣n 0 12 hn ) r c m d t t i j Ab t a t F y h e n ry s r g s a me gn n r y so a e tc n l g h s b o d a p i ain p o p c s i o e sr c: lw e le e g t a e i n e r i g e e g t r g e h o o y, a r a p l t r s e t n p w r o c o g i . mp rd w t t e n r t r g e h o o is f w e l e e g tr g a h d a t g s o i h e e g tr rd Co ae i oh r e e g so a e tc n l ge, y h e n r y s a e h s t e a v n a e f h g n r y so— h y l o

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ni, ieapi t n rn e hr ls w e vrcag n vrdshre b pw rhg fcec n O g es y wd pl ai ag,am es h n oe hrea d oe i ag, o e, i e i ya d S t c o c h i n o F y e l e e g t r g y tm s s f wh e c ee a in a d d c lr t n r tt n t c i v h n e o v rin n. l wh e n r y so a e s se u e y e l a c lr t n e ee a i o ai o a h e e t e i tr c n e s l o o o o o lc r a n r n c a ia n r y,t tg t e s w t u e c n u t g ma n t n r tr g e h oo y a d f ee ti l e e g a d me h nc l e eg i o e h r i s p r o d c i g ei e eg soa e tc n l g n c y h n c y s p rc p ct re e g tr g e h o o y, s r s a c os o fe e g tr g e h oo y i e e t y a s u e a a i n r y s a e t c n l g i e e r h h tp to n r so a e tc n l g n r c n e r . o o y

Ke wo d p we r y r s: o r gi l h e n r tr g d;f w y e le e g s a e;h g p e t r i i c in l c n e tr y o i h s e d mo o;b d r t a o v r e o e

F u d t nP oetS p o e ySa r op rtno hn c n ea dT c nl r etN .L l— 0 ) o n ai rjc:up r db tt Gi C roao f iaS i c n eh o g Po c( oD 7~ 0 0 1 o t e d i C e o y j 1

1引言 为解决电力供应与电力需求之间的矛盾，电力公司可通过增加电源和电网建设，提高电力供应能力，在满足系统安全稳定运行的前提下满足用户电力需求 .但平均负荷和峰值负荷间的较大差距以及峰值负荷较短的持续时间 .将大大降低电力设备的利用率和电力企业经济效益，与建设高效、济的智能电网目标不一致，采用储能

技经需术进行削峰填谷Ⅲ。风和阳光的不可控性使得对

功率大、率高、命长、污染等优点，电网中效寿无在具有广阔的应用前景。

2飞轮储能技术原理 飞轮储能技术利用高速旋转的飞轮将电能以 动能形式储存起来。飞轮储能系统的基本结构如图 1所示，要由 5部分组成：轮转子、撑轴主飞支承、速电机、向变流器、空室。高双真 一…………………一

轴承t- 3轴承； -- - -

新能源电厂不可能像其他传统电厂一样制定和实 施准确的发电计划 .可通过建设配套的储能系统 进行解决和缓解『在诸多电能质量问题中， 2。 _电压暂升和暂降等暂态电能质量问题对用电设备的影响最为严重 .要解决这些电能质量问题，须而必 :整流器/ 逆变器逆变器/ 楼整流器 j电 L l _ J—_J L——J ~一

双向变流器

图 1高速飞轮储能系统基本构成图 F 1 aidarmo g ed y hee eg oae ytm唔 s i a h hs e w eln ry t g s B c g fi p f l sr s e

配备一定容量的可快速响应的储能装置[。 4 1与其他储能技术相比，飞轮储能具有能量存储密度高、用范围广、充电与过放电危害小、适过 基金项目：家电网公司科技资助项目( L 1 1—0 )国 D 7— 0 0 1 定稿日期：2 1— 2 8 0 3 0—1

其工作原理为：统储能时，系电机作为电动机运行 .由工频电网提供的电能经变流器驱动电机

加速 .电机拖动飞轮加速储能，能量以动能形式储存在高速旋转的飞轮体中：当飞轮达到设定的最大转速后 .系统处于能量保持状态，直到接收到一个释放能量的控制信号，系统释放能量 .高速旋转 的飞轮利用其惯性作用拖动电机减速发电。经变

作者简介：江波 (9 1 )男，北邯郸人，士，程师王 18一，河博工 研究方向为电力电子技术、性交流输电、型直流输电。柔轻 2 8

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