【技术实现步骤摘要】
基于十二相永磁同步电机的飞轮储能控制系统及控制方法
本专利技术涉及储能及电机控制
，特别涉及一种基于十二相永磁同步电机的飞轮储能控制系统及控制方法。
技术介绍
随着大量不稳定的新能源，例如太阳能、风能等接入电网，对电网的稳定运行带来一定的冲击，因此，可以用于缓解冲击提高电网稳定运行能力的储能技术就显得至关重要。飞轮储能技术的高功率密度、长寿命、快速响应能力以及环境友好等优点，使其在电力调峰、不间断电源等领域得到了较为广泛的应用。近年来，借助电力电子技术，电机相数不再局限为三相，而可以拓展到任意相数。为了实现飞轮储能系统的大功率充放电，目前的解决方法主要有两种：一是基于三相电机，借助多电平技术或是串并联开关器件技术，提高三相电机的电压和电流；二是基于多相电机，增加电机的相数，提高系统功率。第二种方法控制自由度更高，变流器设计简单。另外，多相电机定子励磁产生的空间谐波磁动势次数提高、幅值降低，减小了转子损耗，效率较三相电机有所提高。但还没有相关的研究将十二相永磁同步电机应用于飞轮储能系统。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为...
【技术保护点】
1.一种基于十二相永磁同步电机的飞轮储能控制系统，其特征在于，包括：坐标变换模块，用于获取十二相永磁同步电机的十二相电流值和电机转子位置角，根据所述电机转子位置角对所述十二相电流值进行坐标变换生成同一旋转坐标系下所述十二相永磁同步电机的四套绕组的d‑q轴电流值；生成模块，用于获取d‑q轴参考电流值，根据所述四套绕组的d‑q轴电流值和所述d‑q轴参考电流值生成飞轮储能系统的电流内环以生成所述电流内环的输出；控制模块，通过空间电压矢量调制技术对所述电流内环的输出进行处理得到所述飞轮储能系统中第一至第四变流器的各个桥臂的驱动信号，通过所述驱动信号控制所述第一至四变流器的开关管，进...
【技术特征摘要】
1.一种基于十二相永磁同步电机的飞轮储能控制系统，其特征在于，包括：坐标变换模块，用于获取十二相永磁同步电机的十二相电流值和电机转子位置角，根据所述电机转子位置角对所述十二相电流值进行坐标变换生成同一旋转坐标系下所述十二相永磁同步电机的四套绕组的d-q轴电流值；生成模块，用于获取d-q轴参考电流值，根据所述四套绕组的d-q轴电流值和所述d-q轴参考电流值生成飞轮储能系统的电流内环以生成所述电流内环的输出；控制模块，通过空间电压矢量调制技术对所述电流内环的输出进行处理得到所述飞轮储能系统中第一至第四变流器的各个桥臂的驱动信号，通过所述驱动信号控制所述第一至四变流器的开关管，进而控制所述飞轮储能系统的充放电。2.根据权利要求1所述的基于十二相永磁同步电机的飞轮储能控制系统，其特征在于，获取d-q轴参考电流值，包括：在所述飞轮储能系统充电时获取所述飞轮储能系统中飞轮电机的转速信息，根据所述转速信息和所述飞轮电机的参考转速信息生成所述飞轮储能系统的转速外环；在所述飞轮储能系统放电时获取直流母线的电压值，根据所述直流母线的电压值和所述直流母线参考电压值生成所述飞轮储能系统的电压外环；所述转速外环或所述电压外环的输出根据弱磁控制策略生成电流内环的所述d-q轴参考电流值。3.根据权利要求1所述的基于十二相永磁同步电机的飞轮储能控制系统，其特征在于，所述根据所述电机转子位置角对所述十二相电流值进行坐标变换的变换式为：其中，θ为十二相永磁同步电机的电机转子位置角，4.根据权利要求1所述的基于十二相永磁同步电机的飞轮储能控制系统，其特征在于，所述通过空间电压矢量调制技术对所述电流内环的输出进行处理包括：对所述电流内环的输出进行反Park变换得到静止坐标系下的参考电压矢量，通过所述空间电压矢量调制技术对所述参考电压矢量进行处理得到所述飞轮储能系统中所述第一至第四变流器的各个桥臂的驱动信号。5.根据权利要求1所述的基于十二相永磁同步电机的飞轮储能控制系统，其特征在于，还包括：设定所述飞轮储能系统中飞轮的最低工作转速和最高工作转速，若所述飞轮的转速小于所述最低工作转速，则所述飞轮储能系统采用恒转矩方式进行充电；若所述飞轮的转速在所述最低工作转速和所述最高工作转速范围内，则系统采用恒功率方式进...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜新建，陈碧阳，吕静亮，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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