一种用于飞轮储能制动的能量回收系统技术方案

本实用新型专利技术提出一种用于飞轮储能制动的能量回收系统，该用于飞轮储能制动的能量回收系统包括主变进线单元、预制舱单元、飞轮储能系统单元和回收能量单元；主变进线单元与预制舱单元连接；预制舱单元分别与飞轮储能系统单元和回收能量单元连接；飞轮储能系统单元与回收能量单元连接。根据本实用新型专利技术的能量回收系统，能够解决现有技术中飞轮储能系统制动时能量浪费的问题。量浪费的问题。量浪费的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于飞轮储能制动的能量回收系统


[0001]本技术涉及飞轮储能
，尤其涉及一种用于飞轮储能制动的能量回收系统。

技术介绍

[0002]随着新能源发电占比的提高，电网频率的稳定性受到了严重挑战，对电网中火电机组的调频能力提出了更高的要求。然而传统火电机组对功率的调节响应慢，难以满足一次调频的快速需求，且频繁的扰动也会对火电机组造成严重磨损，降低机组运行的安全性和经济性。其中储能越来越受到重视，将是电力系统不可或缺的一部分。
[0003]近年来，大规模储能辅助电力系统进行调频，其中飞轮储能是将能量或动量存储在高速旋转的飞轮转子中，通过电机实现电能到机械动能再到电能的转换。飞轮储能是一种先进的物理储能技术，具有安全性高、功率密度大、响应速度快、长寿命、免维护、可扩展性好、无污染、地下布置占地面积小、无需特殊消防系统以及通风系统等特点。凭借这些优势为解决火电机组调频问题提供了新的思路，其循环次数高达数百万次，响应时间在十毫秒以内，很好地匹配了一次调频频繁功率波动以及较小时间尺度的要求。
[0004]现有飞轮储能系统主要包括变压器、机侧PCS(变流器)、网侧PCS、控制柜、飞轮储能系统和制动电阻。其中飞轮储能的制动系统由网侧PCS和制动电阻构成，在飞轮储能遇到飞轮转速超过限定值，逆变器报超速故障，以及飞轮运行报故障时，主控给出急停指令，逆变器和PCS连锁跳闸，切断与变压器的连接，同时启动制动电阻，使飞轮刹车。该过程中飞轮存储的机械能转化为电能在制动电阻中以热能形式白白浪费。因此，现有的飞轮储能系统制动时用制动电阻吸收飞轮存储能量，然后以热能形式耗散，存在能量浪费的问题。

技术实现思路

[0005]本技术旨在至少解决上述技术问题之一。
[0006]为此，本技术的第一个目的在于提出一种用于飞轮储能制动的能量回收系统，主要目的在于解决现有技术中飞轮储能系统制动时能量浪费的问题。
[0007]为了实现上述目的，本技术第一方面实施例的用于飞轮储能制动的能量回收系统，包括主变进线单元、预制舱单元、飞轮储能系统单元和回收能量单元；所述主变进线单元与所述预制舱单元连接；所述预制舱单元分别与所述飞轮储能系统单元和所述回收能量单元连接；所述飞轮储能系统单元与所述回收能量单元连接。
[0008]根据本技术实施例的用于飞轮储能制动的能量回收系统，该用于飞轮储能制动的能量回收系统包括主变进线单元、预制舱单元、飞轮储能系统单元和回收能量单元；主变进线单元与预制舱单元连接；预制舱单元分别与飞轮储能系统单元和回收能量单元连接；飞轮储能系统单元与回收能量单元连接。在这种情况下，利用回收能量单元存储飞轮储能系统单元制动过程将产生的电能，使得飞轮制动能量得以回收，解决了现有技术中飞轮储能系统制动时能量浪费的问题。
[0009]在本技术的一个实施例中，所述回收能量单元包括超级电容器和电容储能换流器，所述超级电容器经所述电容储能换流器与所述飞轮储能系统单元连接。
[0010]在本技术的一个实施例中，所述预制舱单元包括网侧换流器和机侧换流器，所述主变进线单元经由所述网侧换流器和所述机侧换流器与所述飞轮储能系统单元连接。
[0011]在本技术的一个实施例中，所述预制舱单元还包括网侧控制柜和机侧控制柜，所述网侧控制柜与所述网侧换流器连接，所述机侧控制柜与所述机侧换流器连接。
[0012]在本技术的一个实施例中，所述预制舱单元还包括主控柜，所述主控柜分别与网侧控制柜和机侧控制柜连接。
[0013]在本技术的一个实施例中，所述主控柜与所述电容储能换流器连接。
[0014]在本技术的一个实施例中，所述主变进线单元包括进线变压器。
[0015]在本技术的一个实施例中，所述主变进线单元还包括进线断路器和出线断路器，母线经进线断路器、进线变压器和出线断路器与所述预制舱单元连接。
[0016]在本技术的一个实施例中，所述用于飞轮储能制动的能量回收系统还包括电阻制动单元，所述电阻制动单元与所述飞轮储能系统单元连接。
[0017]在本技术的一个实施例中，所述电阻制动单元包括制动电阻和制动电阻开关，所述制动电阻经所述制动电阻开关与所述飞轮储能系统单元连接，所述制动电阻开关与所述主控柜连接。
[0018]本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0019]本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，
[0020]图1为本技术实施例所提供的一种用于飞轮储能制动的能量回收系统的框图；
[0021]图2为本技术实施例所提供的另一种用于飞轮储能制动的能量回收系统的框图；
[0022]图3为本技术实施例所提供的一种用于飞轮储能制动的能量回收系统的结构示意图；
[0023]附图标记说明：
[0024]1—主变进线单元；2—预制舱单元；3—飞轮储能系统单元；4—回收能量单元；5—电阻制动单元；1
‑
1—进线断路器；1
‑
2—进线变压器；1
‑
3—出线断路器；2
‑
1—网侧换流器；2
‑
2—机侧换流器；2
‑
3—主控柜；2
‑
4—网侧控制柜；2
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5—机侧控制柜；4
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1—电容储能换流器；4
‑
2—超级电容器；5
‑
1—制动电阻开关；5
‑
2—制动电阻。
具体实施方式
[0025]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术实施例相一致的所有实施方式。相反，它们仅
是与如所附权利要求书中所详述的、本技术实施例的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0026]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0027]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于飞轮储能制动的能量回收系统，其特征在于，包括主变进线单元、预制舱单元、飞轮储能系统单元和回收能量单元；所述主变进线单元与所述预制舱单元连接；所述预制舱单元分别与所述飞轮储能系统单元和所述回收能量单元连接；所述飞轮储能系统单元与所述回收能量单元连接。2.根据权利要求1所述的用于飞轮储能制动的能量回收系统，其特征在于，所述回收能量单元包括超级电容器和电容储能换流器，所述超级电容器经所述电容储能换流器与所述飞轮储能系统单元连接。3.根据权利要求2所述的用于飞轮储能制动的能量回收系统，其特征在于，所述预制舱单元包括网侧换流器和机侧换流器，所述主变进线单元经由所述网侧换流器和所述机侧换流器与所述飞轮储能系统单元连接。4.根据权利要求3所述的用于飞轮储能制动的能量回收系统，其特征在于，所述预制舱单元还包括网侧控制柜和机侧控制柜，所述网侧控制柜与所述网侧换流器连接，所述机侧控制柜与所述机侧换流器连接。5.根据权利要求4所述的用于飞轮储能制动的能量回...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛晓峰，胡世铭，游联欢，李红霞，李晨光，赵庆林，王仪杭，张晨曦，苏婉莉，李昊，张智远，吴可，高欢欢，兀鹏越，孙钢虎，柴琦，赵俊博，李志鹏，高峰，张立松，郭新宇，杨沛豪，寇水潮，薛磊，贺婷，王晓辉，
申请(专利权)人：华能罗源发电有限责任公司，
类型：新型
国别省市：