本申请公开了一种飞轮储能UPS的充放电控制方法及系统，应用于飞轮储能领域。本申请应用于飞轮储能UPS的充放电系统，包括：直流母线电压环，电荷状态控制环和MCU，电荷状态控制环的输出端连接累加器的输入端，输入端连接MCU，直流母线电压环的输出端连接累加器的输入端，输入端连接MCU。该方法获取电荷状态的数据和电压值，将电荷状态的数据与预设数据对比，根据结果，控制对应电荷状态控制环启动，获取电荷状态控制环启动的相关数据，传输给累加器，以便累加器得到电流环给定值。该方法避免了充放电模块直接切换带来的尖峰电流，严重时会使系统产生过流故障导致停机这种情况出现，并且本申请充放电切换控制策略较简单，考虑了飞轮系统放电过低的问题。系统放电过低的问题。系统放电过低的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种飞轮储能UPS的充放电控制方法及系统
[0001]本申请涉及飞轮储能领域，特别是涉及一种飞轮储能UPS的充放电控制方法及系统。
技术介绍
[0002]飞轮储能系统(Flywheel Energy Storage System，FESS)是一种新兴储能方式，由于具有功率密度高、无二次污染、寿命长等优点，近年来得到快速发展。
[0003]近年来，一种飞轮储能UPS的充放电控制方法通常根据电网电压幅值来判断决定飞轮储能系统的充放电模式。飞轮储能UPS在进行充放电切换时直接切换，导致在切换过程中交直轴电流会产生很大的尖峰，严重时会使系统产生过流故障导致停机，并且现有的飞轮储能系统的充放电切换控制策略较复杂，且没有考虑飞轮系统放电过低的问题。
[0004]鉴于上述技术，寻求一种新的飞轮储能UPS的充放电控制方法是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
[0005]本申请的目的是提供一种飞轮储能UPS的充放电控制方法及系统。
[0006]为解决上述技术问题，本申请提供一种飞轮储能UPS的充放电控制方法，应用于一种飞轮储能UPS的充放电系统，该系统包括：直流母线电压环，电荷状态控制环和MCU，其中，电荷状态控制环的输出端连接累加器的输入端，电荷状态控制环的输入端连接MCU，用于判断飞轮储能UPS是否完成充电，直流母线电压环的输出端连接累加器的输入端，直流母线电压环的输入端连接MCU，用于实现充放电，该方法包括：
[0007]获取电荷状态的数据和所述电压值；
[0008]将电荷状态的数据与预设数据进行对比；
[0009]根据对比结果，控制对应的电荷状态控制环启动；
[0010]获取电荷状态控制环启动的相关数据，并传输给累加器，以便于累加器得到电流环给定值。
[0011]优选地，电荷状态控制环包括第一状态控制环和第二状态控制环，预设数据包括第一预设数据，第二预设数据；
[0012]根据对比结果，控制对应的电荷状态控制环启动，包括：
[0013]当电荷状态的数据大于或者等于第一预设数据时，控制第一电荷状态控制环启动；
[0014]当电荷状态的数据小于第一预设数据且不小于于第二预设数据时，控制第一电荷状态控制环关闭，控制第二电荷状态控制环启动；
[0015]当电荷状态的数据小于第二预设数据时，控制第二电荷状态控制环关闭。
[0016]优选地，获取电荷状态控制环启动的相关数据，并传输给累加器，以便于累加器得到电流环给定值包括：
[0017]当第一电荷状态控制环启动时；
[0018]获取电荷状态的数据与第一预设数据的第一差值；
[0019]将第一差值传输给第一电荷状态控制器，得到第一交轴电流给定值分量。
[0020]优选地，获取电荷状态控制环启动的相关数据，并传输给累加器，以便于累加器得到电流环给定值包括：
[0021]当第二电荷状态控制环启动时；
[0022]获取电荷状态的数据与第二预设数据的第二差值；
[0023]将第二差值传输给第二电荷状态控制器，得到第二交轴电流给定值分量。
[0024]优选地，该方法还包括；
[0025]获取电压值与预设电压值的第三差值；
[0026]将第三差值输入直流母线电压环中的PI控制器得到第三交轴电流给定值分量，并传输给累加器。
[0027]优选地，累加器根据第一计算公式计算第一交轴电流给定值分量、第二交轴电流给定值分量和第三交轴电流给定值分量，得到电流环给定值。
[0028]优选地，电荷状态的数据的计算公式为：
[0029][0030]其中，SOC为所述电荷状态的数据，为飞轮实际角速度，为飞轮最大角速度。
[0031]优选地，第一电荷状态控制器的表达式为：
[0032][0033]其中，为第一交轴电流给定值分量，k
SOC1
为第一预设数据闭环增益系数，为第一预设数据。
[0034]优选地，第二电荷状态控制器的表达式为：
[0035][0036]其中，为所述第二交轴电流给定值分量，k
SOC3
为第二预设数据闭环增益系数，为所述第二预设数据。
[0037]为解决上述问题，本申请还提供一种飞轮储能UPS的充放电系统，该系统包括：直流母线电压环，电荷状态控制环，累加器，MCU，
[0038]其中，MCU连接直流母线电压环，连接电荷状态控制环，用于获取电荷状态的数据和电压值；
[0039]电荷状态控制环的输出端连接累加器的输入端，用于获取MCU中的电荷状态的数据，并根据电荷状态的数据判断电荷状态控制环是否充电完成，并且根据电荷状态的数据得到电荷状态控制环中的交轴电流给定值分量；
[0040]直流母线电压环的输出端连接累加器的输入端，用于获取MCU中的电压值，并且根
据电压值得到直流母线电压环中的交轴电流给定分量；
[0041]累加器的输出端连接电流内环，用于获取电荷状态控制环中的交轴电流给定值分量和直流母线电压环中的交轴电流给定分量，并且得到电流环给定值。
[0042]本申请所提供的一种飞轮储能UPS的充放电控制方法，应用于一种飞轮储能UPS的充放电系统，该系统包括：直流母线电压环，电荷状态控制环和MCU，其中，电荷状态控制环的输出端连接累加器的输入端，电荷状态控制环的输入端连接MCU，用于判断飞轮储能UPS是否完成充电，直流母线电压环的输出端连接累加器的输入端，直流母线电压环的输入端连接MCU，用于实现充放电，该方法首先获取电荷状态的数据和电压值，并且将电荷状态的数据与预设数据进行对比，根据对比结果，控制对应的电荷状态控制环启动，最后获取电荷状态控制环启动的相关数据，并传输给累加器，以便于累加器得到电流环给定值。整体上由电荷状态控制环和直流母线电压环取代了现有技术中的直接切换，并且考虑放电过低的问题。该方法避免了充放电模块直接切换带来的尖峰，严重时会使系统产生过流故障导致停机这种情况出现，并且本申请充放电切换控制策略较简单，并且考虑了飞轮系统放电过低的问题。
附图说明
[0043]为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0044]图1为本申请实施例提供的飞轮储能UPS的充放电控制方法的流程图；
[0045]图2为本申请实施例提供的飞轮储能UPS的充放电系统的框图；
[0046]图3为本申请实施例提供的飞轮储能UPS的充放电控制方法原理图。
具体实施方式
[0047]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种飞轮储能UPS的充放电控制方法，其特征在于，应用于一种飞轮储能UPS的充放电系统，该系统包括：直流母线电压环，电荷状态控制环和MCU，其中，所述电荷状态控制环的输出端连接累加器的输入端，所述电荷状态控制环的输入端连接所述MCU，用于判断所述飞轮储能UPS是否完成充电，所述直流母线电压环的输出端连接所述累加器的输入端，所述直流母线电压环的输入端连接所述MCU，用于实现充放电，该方法包括：获取电荷状态的数据和电压值；将所述电荷状态的数据与预设数据进行对比；根据对比结果，控制对应的所述电荷状态控制环启动；获取所述电荷状态控制环启动的相关数据，并传输给所述累加器，以便于所述累加器得到电流环给定值。2.根据权利要求1所述的飞轮储能UPS的充放电控制方法，其特征在于，所述电荷状态控制环包括第一状态控制环和第二状态控制环，所述预设数据包括第一预设数据，第二预设数据；所述根据对比结果，控制对应的所述电荷状态控制环启动，包括：当所述电荷状态的数据大于或者等于所述第一预设数据时，控制所述第一电荷状态控制环启动；当所述电荷状态的数据小于所述第一预设数据且不小于所述第二预设数据时，控制所述第一电荷状态控制环关闭，控制所述第二电荷状态控制环启动；当所述电荷状态的数据小于所述第二预设数据时，控制所述第二电荷状态控制环关闭。3.根据权利要求2所述的飞轮储能UPS的充放电控制方法，其特征在于，所述获取所述电荷状态控制环启动的相关数据，并传输给所述累加器，以便于所述累加器得到电流环给定值包括：当所述第一电荷状态控制环启动时；获取所述电荷状态的数据与所述第一预设数据的第一差值；将所述第一差值传输给第一电荷状态控制器，得到第一交轴电流给定值分量。4.根据权利要求3所述的飞轮储能UPS的充放电控制方法，其特征在于，所述获取所述电荷状态控制环启动的相关数据，并传输给所述累加器，以便于所述累加器得到电流环给定值包括：当所述第二电荷状态控制环启动时；获取所述电荷状态的数据与所述第二预设数据的第二差值；将所述第二差值传输给第二电荷状态控制器，得到第二交轴电流给定值分量。5.根据权利要求4所述的飞轮储能UPS的充放电控制方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙大南，陈志雪，刘双华，赵粲，吴慧玲，冯铁球，丁娇，
申请(专利权)人：中车株洲电机有限公司，
类型：发明
国别省市：
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