本发明专利技术公开了一种高惯量同步调相机装置，包括：齿轮组设备与同步调相机相连接，动力输出端与储能飞轮设备相连接，能够提高整个调相机装置的惯性时间常数；同步调相机并网后，当电网频率上升时，同步调相机的转子与通过所述齿轮组设备连接的储能飞轮设备的转速上升，从电网吸收的有功功率增加，实现抑制电网频率的上升；当电网频率下降时，同步调相机的转子与储能飞轮设备的转速下降，从电网吸收的有功功率降低或向电网送出有功功率，实现抑制电网频率的下降；其中，整个调相机装置的惯性时间常数越大，系统频率越稳定。本发明专利技术的装置既可以解决调相机惯性时间常数偏小的问题，同时可以成倍减少飞轮质量，实现减少投资费用，减小工程难度。程难度。程难度。
【技术实现步骤摘要】
一种高惯量同步调相机装置
[0001]本专利技术涉及电机与电器
，并且更具体地，涉及一种高惯量同步调相机装置。
技术介绍
[0002]新能源比例大幅提高的同时，电力系统电力电子化趋势日益加重，电力系统的电压支撑、惯量支撑和调频能力持续减弱，严重威胁电力系统的安全稳定运行。为此，2019年发布的GB 38755《电力系统安全稳定导则》要求新能源场站应向系统提供一定的短路容量和惯量支撑；同时要求新能源场站应提高调节能力，必要时应配置燃气电站、抽水蓄能电站、储能电站等调节资源及调相机、静止同步补偿器、静止无功补偿器等动态无功调节设备。
[0003]根据以往研究成果和国标要求，利用小型分布式调相机对新能源地区进行就地无功补偿和惯量支撑可望较好地解决新能源消纳和提升电网稳定水平问题，是当前主要技术方案之一。目前新型分布式调相机可以向系统提供4
‑
5倍自身额定容量的短路容量，不过其惯性时间常数只有同容量发电机组的30％
‑
50％，考虑到调相机容量通常只有配套新能源场站或分布式能源额定容量的25％，因此调相机对系统的惯性支撑能力相对匮乏。
[0004]传统调相机对新能源场站的惯量支撑能力有所欠缺。因此，需要一种高惯量的同步调相机装置。
技术实现思路
[0005]本专利技术提出一种高惯量同步调相机装置，以解决如何提高同步调相机的惯性时间常数的问题。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种高惯量同步调相机装置，所述装置包括：同步调相机、齿轮组设备和储能飞轮设备；其中，
[0007]所述齿轮组设备的动力输入端与所述同步调相机相连接，所述齿轮组设备的动力输出端与所述储能飞轮设备的动力输入端相连接，通过齿轮组设备能够提高整个调相机装置的惯性时间常数；所述同步调相机并网后，所述同步调相机本体转速取决于系统频率，转速不变，当电网频率上升时，所述同步调相机的转子与通过所述齿轮组设备连接的储能飞轮设备的转速上升，从电网吸收的有功功率增加，实现抑制电网频率的上升；当电网频率下降时，所述同步调相机的转子与通过所述齿轮组连接的储能飞轮设备的转速下降，从电网吸收的有功功率降低或向电网送出有功功率，实现抑制电网频率的下降。
[0008]优选地，其中所述储能飞轮设备置于真空箱体内。
[0009]优选地，其中所述齿轮组设备，包括：输入轴、齿轮组和输出轴；其中，所述输入轴的一端与所述调相机相连接，另一端与齿轮组的一端相连接；所述齿轮组的另一端与所述输出轴的一端相连接；所述输出轴的另一端与所述储能飞轮设备相连接。
[0010]优选地，其中所述齿轮组包括：第一齿轮和第二齿轮；其中，所述第一齿轮和第二
齿轮相啮合；所述第一齿轮与所述输入轴同轴连接，所述第二齿轮与所述输出轴同轴连接。
[0011]优选地，其中所述第一齿轮与第二齿轮的传动比大于1。
[0012]优选地，其中所述齿轮组设备，还包括：固定保护箱体，所述输入轴、齿轮组和输出轴设置于所述固定保护箱体内。
[0013]优选地，其中所述固定保护箱体与所述输入轴和输入轴之间均设置有轴承。
[0014]优选地，其中所述装置还包括：支撑底座，用于支撑所述储能飞轮设备。
[0015]本专利技术提供了一种高惯量同步调相机装置，包括：通过传动齿轮组连接的储能飞轮设备和同步调相机，本专利技术的装置能够提高整个调相机装置的惯性时间常数；所述同步调相机并网后，所述同步调相机本体转速取决于系统频率，转速不变，当电网频率上升时，所述同步调相机的转子与通过所述齿轮组设备连接的储能飞轮设备的转速上升，从电网吸收的有功功率增加，实现抑制电网频率的上升；当电网频率下降时，所述同步调相机的转子与通过所述齿轮组连接的储能飞轮设备的转速下降，从电网吸收的有功功率降低或向电网送出有功功率，实现抑制电网频率的下降；其中，惯性时间常数越大，系统频率越稳定。本专利技术的装置既可以解决调相机惯性时间常数偏小的问题，同时可以成倍减少飞轮质量，实现减少投资费用，减小工程难度。
附图说明
[0016]通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本专利技术的示例性实施方式：
[0017]图1为根据本专利技术实施方式的高惯量同步调相机装置100的结构示意图；
[0018]图2为根据本专利技术实施方式的高惯量同步调相机装置的实体图。
具体实施方式
[0019]现在参考附图介绍本专利技术的示例性实施方式，然而，本专利技术可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本专利技术，并且向所属
的技术人员充分传达本专利技术的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本专利技术的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
[0020]除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属
的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
[0021]图1为根据本专利技术实施方式的高惯量同步调相机装置100的结构示意图。如图1所示，本专利技术实施方式提供的高惯量同步调相机装置100，当电网频率上升时，同步调相机的转子与通过所述齿轮组设备连接的储能飞轮设备的转速上升，从电网吸收的有功功率增加，实现抑制电网频率的上升；当电网频率下降时，所述同步调相机的转子与通过所述齿轮组连接的储能飞轮设备的转速下降，从电网吸收的有功功率降低或向电网送出有功功率，实现抑制电网频率的下降；其中，惯性时间常数越大，系统频率越稳定。本专利技术的装置既可以解决调相机惯性时间常数偏小的问题，同时可以成倍减少飞轮质量，实现减少投资费用，减小工程难度。本专利技术实施方式提供的高惯量同步调相机装置100，包括：同步调相机101、齿轮组设备102和储能飞轮设备103。
[0022]优选地，所述齿轮组设备102的动力输入端与所述同步调相机101相连接，所述齿轮组设备的动力输出端与所述储能飞轮设备103的动力输入端相连接。通过齿轮组设备能够提高整个调相机装置的惯性时间常数；所述同步调相机并网后，所述同步调相机本体转速取决于系统频率，转速不变，当电网频率上升时，所述同步调相机的转子与通过所述齿轮组设备连接的储能飞轮设备的转速上升，从电网吸收的有功功率增加，实现抑制电网频率的上升；当电网频率下降时，所述同步调相机的转子与通过所述齿轮组连接的储能飞轮设备的转速下降，从电网吸收的有功功率降低，实现抑制电网频率的下降；其中，惯性时间常数越大，系统频率越稳定。
[0023]优选地，其中所述储能飞轮设备置于真空箱体内。
[0024]本专利技术要解决的技术问题在于，如何提高同步调相机的惯性时间常数。在本专利技术中，同步调相机装置由同步调相机、齿轮组设备和储能飞轮设备组成，如附图2所示。图中，最左侧1为调相机，中间2为齿轮组设备，最右侧3为储能飞轮设备；调相机与储能飞轮设备通过齿轮组设备相连。另外为减小鼓风摩擦损本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高惯量同步调相机装置，其特征在于，所述装置包括：同步调相机、齿轮组设备和储能飞轮设备；其中，所述齿轮组设备的动力输入端与所述同步调相机相连接，所述齿轮组设备的动力输出端与所述储能飞轮设备的动力输入端相连接，通过齿轮组设备提高整个调相机装置的惯性时间常数；所述同步调相机并网后，所述同步调相机本体转速取决于系统频率，转速不变，当电网频率上升时，所述同步调相机的转子与通过所述齿轮组设备连接的储能飞轮设备的转速上升，从电网吸收的有功功率增加，抑制电网频率的上升；当电网频率下降时，所述同步调相机的转子与通过所述齿轮组连接的储能飞轮设备的转速下降，从电网吸收的有功功率降低或向电网送出有功功率，抑制电网频率的下降。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述储能飞轮设备置于真空箱体内。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述齿轮组设备，包括：输入轴、齿轮...
【专利技术属性】
技术研发人员：李志强，王东阳，孙华东，郭强，李文锋，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。