一种集成磁悬浮飞轮储能的风力发电机组制造技术

本发明专利技术公开了一种集成磁悬浮飞轮储能的风力发电机组。它包括风力发电机组和磁悬浮飞轮储能系统；所述磁悬浮飞轮储能系统安装于风力发电机组的塔筒底部；风力发电机组与磁悬浮飞轮储能系统并联连接；磁悬浮飞轮储能系统为采用磁悬浮轴承的超高速飞轮储能系统；磁悬浮飞轮储能系统辅助维护电力系统安全稳定运行。本发明专利技术克服了现有技术由于储能单元控制器与交流系统无直接联系，需要建立交流系统频率与每一台风电机组内部储能控制单元的通讯；超级电容的使用寿命尚远小于风电机组的寿命等缺点；具有辅助实现一次调频、无功调节等有利于维护电力系统安全稳定运行；通过合理选择飞轮储能方案及安装形式，降低系统维护成本，提高系统可靠性和经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种集成磁悬浮飞轮储能的风力发电机组
本专利技术涉及电力系统新能源发电
，更具体地说它是一种集成磁悬浮飞轮储能的风力发电机组。
技术介绍
近年来，随着以光伏发电、风力发电为代表的新能源发电场站在电力系统电源中的占比逐渐升高，电力系统的频率惯性显著下降，常规火电机组的调频和调峰压力剧增，威胁了电力系统的安全稳定运行。国家及地方能源管理机构先后发文，对并网发电的新能源电站提出了有利于系统安全稳定运行的功能要求，其中多次提到了储能技术：辽宁省发改委印发《辽宁省风电项目建设方案》，要求辽宁风电项目建设优先考虑附带储能设施、有利于调峰的项目；吉林能源局印发《吉林省2020年风电和光伏发电项目申报指导方案》，指出要大力支持带储能等战略性新兴产业的项目；河南发改委印发《关于组织开展2020年风电、光伏发电项目建设的通知》，指出要优先支持配置储能的新增平价风电、光伏发电项目；湖南发改委印发《关于发布全省2020-2021年度新能源消纳预警结果的通知》，要求电网企业要研究储能设施建设等措施，提高新能源消纳送出能力；贵州能源局印发《关于上报2021年本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成磁悬浮飞轮储能的风力发电机组，其特征在于：包括风力发电机组(1)和磁悬浮飞轮储能系统(2)；/n所述磁悬浮飞轮储能系统(2)安装于风力发电机组(1)的塔筒(1.1)底部；/n风力发电机组(1)与磁悬浮飞轮储能系统(2)并联连接；/n磁悬浮飞轮储能系统(2)为采用磁悬浮轴承的超高速飞轮储能系统；/n磁悬浮飞轮储能系统(2)辅助维护电力系统安全稳定运行。/n

【技术特征摘要】
1.一种集成磁悬浮飞轮储能的风力发电机组，其特征在于：包括风力发电机组(1)和磁悬浮飞轮储能系统(2)；
所述磁悬浮飞轮储能系统(2)安装于风力发电机组(1)的塔筒(1.1)底部；
风力发电机组(1)与磁悬浮飞轮储能系统(2)并联连接；
磁悬浮飞轮储能系统(2)为采用磁悬浮轴承的超高速飞轮储能系统；
磁悬浮飞轮储能系统(2)辅助维护电力系统安全稳定运行。


2.根据权利要求1所述的集成磁悬浮飞轮储能的风力发电机组，其特征在于：所述磁悬浮飞轮储能系统(2)包括磁悬浮轴承(2.1)、飞轮(2.2)、高速永磁同步发电机(2.3)、整流器(2.4)、逆变器(2.5)、真空密封腔体(2.6)和真空泵(2.7)；
磁悬浮轴承(2.1)和飞轮(2.2)之间无接触，飞轮(2.2)与高速永磁同步发电机(2.3)的转子同轴相连，且共同安装于真空密封腔体(2.6)中；真空泵(2.7)与真空密封腔体(2.6)连接；
高速永磁同步发电机(2.3)定子的三相输出连接于整流器(2.4)的交流侧；
整流器(2.4)在直流侧通过电容与逆变器(2.5)的直流侧相连；
逆变器(2.5)的交流侧与风力发电机组(1)的网侧逆变器的交流侧直接相连。


3.根据权利要求2所述的集成磁悬浮飞轮储能的风力发电机组，其特征在于：风力发电机组(1)选自永磁同步风力发电机组或者双馈感应风力发电机组。


4.根据权利要求3所述的集成磁悬浮飞轮储能的风力发电机组，其特征在于：磁悬浮飞轮储能系统(2)的功率等级与单台风力发电机组(1)的功率等级按照一定的比例进行配比；其中，磁悬浮飞轮储能系统(2)的容量配比小于风力发电机组(1)的容量配比。


5.根据权利要求4所述的集成磁悬浮飞轮储能的风力发电机组，其特征在于：集成磁悬浮飞轮储能的风力发电机组中磁悬浮飞轮储能系统(2)与风力发电机组(1)的协调运行方法，包括如下步骤：
S1：磁悬浮轴承(2.1)产生的磁场承载飞轮(2.2)的重力，并使飞轮(2.2)悬浮于真空密封腔体(2.6)中；真空泵(2.7)监测并维持真空密封腔体(2.6)的真空度，飞轮(2.2)与高速永磁同步发电机(2.3)的转子同...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁晓军，王华军，陶守元，肖军，叶磊，黄涵，简巍，黄灿灿，王乙斐，段涛，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42