飞轮储能系统驱动控制的研究

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近年来,石油价格不断走高,能源危机之声不绝于耳。而飞轮储能是一种新型的分布式储能方式。作为一种纯机电的储能方式,由于其具有比能量大、比功率高、无二次污染、使用寿命长等优点,在短时间内得到了快速发展。目前,飞轮储能技术已经在UPS、电力系统、混合动力机车等领域获得了成功的应用。本文针对飞轮储能系统的驱动控制系统进行了分析和设计。  本文所做工作内容主要体现在如下几个方面:  首先,对飞轮储能系统的工作原理和结构进行了学习,并基于飞轮储能系统的要求,对所采用的电机进行选型,对选用的无刷直流电机设计驱动控制系统。并研究无刷直流电机的原理与控制方式,建立了无刷直流电机的数学模型。  其次,研究电机的电动发电控制技术,提出飞轮储能系统减速发电过程中电机能量回馈升压控制方案,进行了飞轮储能系统能量转换电路的设计。  再次,提出了以TITMS320LF2407ADSP芯片为核心的控制系统方案,并对各子模块进行了设计。  接下来,基于MATLAB/SIMULINK软件,建立电机控制以致整个系统充放电的模型,并对运行过程进行仿真分析。  最后,对电机转矩脉动的产生原因和抑制方式进行了分析,并提出减少转矩电流脉动的方案。  经过仿真分析检验,较好的达到了储能和释能的作用,为飞轮储能系统的进一步研究和实现打下了良好的基础。
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