太陽能飛輪系統(tǒng)的儲能研究.pdf

1、伴隨著人類社會的不斷進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，能源的供需矛盾不斷突出和過度使用化石能源造成環(huán)境的巨大污染等問題，已經(jīng)成為擺在人類面前的亟待解決的重要問題?，F(xiàn)在各國都在開發(fā)清潔可持續(xù)能源上面不斷加大投入;太陽能發(fā)電技術(shù)成為其中的重點開發(fā)技術(shù)之一，因其具有能量取之不盡用之不竭且分布普遍、結(jié)構(gòu)較為簡單、無污染、使用壽命長等優(yōu)點，使得光伏發(fā)電日益受到重視，但是如何對太陽能發(fā)出的電能進(jìn)行存儲成為了制約太陽能廣泛應(yīng)用的瓶頸。
　　飛輪儲能是一

2、種新興的機(jī)械能儲能方式，其中的飛輪葉片是由與其同軸的電機(jī)驅(qū)動，將輸入的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能儲存在高速運轉(zhuǎn)的飛輪葉片中。飛輪儲能具有轉(zhuǎn)化效率高、無污染且使用壽命較長等優(yōu)點，具有極為廣闊的發(fā)展空間。由于同步電機(jī)具有調(diào)速性能較好等優(yōu)點，現(xiàn)有的飛輪儲能系統(tǒng)的原動機(jī)多采用交流同步電機(jī)，但是其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、生產(chǎn)成本較高;異步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、維修方便且性價比高，被越來越多的應(yīng)用到各種調(diào)速系統(tǒng)中。
　　本文首先對光伏電池的原理進(jìn)行了分析，并建立了數(shù)學(xué)模型

3、，為整套系統(tǒng)提供電能;通過分析可得，光伏電池提供的功率是有限的且大小容易受到外界環(huán)境的影響（如溫度、陽光強(qiáng)度等）。其次，飛輪儲能系統(tǒng)采用異步電動機(jī)作為原動機(jī)來驅(qū)動飛輪旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能儲存在飛輪之中;對異步電動機(jī)采用的是矢量控制中的間接磁場定向方式進(jìn)行控制，并且基于轉(zhuǎn)差頻率法和有限的輸入功率建立了功率追蹤模型，不斷的對光伏電池提供的功率進(jìn)行采樣，再通過模型計算出需要的控制參數(shù)，結(jié)合轉(zhuǎn)差頻率法對電機(jī)進(jìn)行功率控制;模型可以根據(jù)輸入功率