本實用新型涉及一種飛輪儲能系統(tǒng)接入交流微電網(wǎng)的裝置，屬于儲能設(shè)備微電網(wǎng)接入技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

微電網(wǎng)作為分布式能源接入主網(wǎng)的重要橋梁，對于分布式能源和主網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行起到了重要的調(diào)節(jié)作用。儲能設(shè)備能夠平衡微網(wǎng)內(nèi)功率的供需平衡關(guān)系，是微電網(wǎng)中不可或缺的環(huán)節(jié)。飛輪儲能系統(tǒng)具備瞬時功率高，響應(yīng)速度快，頻繁充放容量無衰減的特點(diǎn)，其接入微電網(wǎng)系統(tǒng)將有利于微電網(wǎng)系統(tǒng)暫態(tài)過程的穩(wěn)定過度，因此需確保飛輪儲能系統(tǒng)穩(wěn)定接入微電網(wǎng)系統(tǒng)并穩(wěn)定運(yùn)行。

現(xiàn)有微電網(wǎng)系統(tǒng)中，飛輪儲能系統(tǒng)主要用于接入直流微電網(wǎng)系統(tǒng)。而對于需要實現(xiàn)頻率調(diào)節(jié)功能的交流微電網(wǎng)系統(tǒng)而言，直流微電網(wǎng)系統(tǒng)中的飛輪儲能系統(tǒng)對外電氣接口為直流，無法直接接入交流微電網(wǎng)系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種飛輪儲能系統(tǒng)接入交流微電網(wǎng)的裝置，通過飛輪儲能系統(tǒng)與并網(wǎng)逆變器的組合結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)飛輪儲能系統(tǒng)直接接入交流微電網(wǎng)系統(tǒng)。

本實用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：

一種飛輪儲能系統(tǒng)接入交流微電網(wǎng)的裝置，包括微電網(wǎng)交流母線、光伏陣列、光伏變流器、蓄電池儲能裝置、儲能變流器、柴油發(fā)電機(jī)、飛輪儲能系統(tǒng)，還包括并網(wǎng)逆變器，所述的并網(wǎng)逆變器為雙向變流器，并網(wǎng)逆變器的交流側(cè)與微電網(wǎng)交流母線相連，并網(wǎng)逆變器的直流側(cè)與飛輪儲能系統(tǒng)驅(qū)動柜的直流母線端口相連。

所述微電網(wǎng)系統(tǒng)的工作過程為：由光伏陣列和光伏變流器構(gòu)成的分布式發(fā)電設(shè)備和柴油發(fā)電機(jī)負(fù)責(zé)向微電網(wǎng)提供電能；蓄電池儲能裝置負(fù)責(zé)平衡微電網(wǎng)內(nèi)的功率失衡；微電網(wǎng)負(fù)荷并接于微電網(wǎng)交流母線，飛輪儲能系統(tǒng)配合儲能變流器負(fù)責(zé)平滑微網(wǎng)系統(tǒng)的瞬時大功率波動。

采用上述技術(shù)方案的本實用新型，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是：

明確了飛輪儲能設(shè)備與微電網(wǎng)的接口與通信方案，提高飛輪儲能設(shè)備與微電網(wǎng)的兼容性與友好性，實現(xiàn)了飛輪儲能設(shè)備在微電網(wǎng)中安全穩(wěn)定運(yùn)行。

進(jìn)一步的，本實用新型的優(yōu)選方案是：

所述的并網(wǎng)逆變器與飛輪儲能系統(tǒng)之間的通信接口包括：飛輪儲能系統(tǒng)驅(qū)動柜向并網(wǎng)逆變器傳送4～20mA能量信號的單向信號通信接口，該信號使并網(wǎng)逆變器實時獲取飛輪儲能系統(tǒng)的可用能量，從而做出正確的控制指令；飛輪儲能系統(tǒng)驅(qū)動柜向并網(wǎng)逆變器傳送飛輪系統(tǒng)故障信號的單向信號通信接口，該信號使并網(wǎng)逆變器及時獲取飛輪儲能系統(tǒng)故障，從而禁止輸入輸出；并網(wǎng)逆變器向飛輪儲能系統(tǒng)驅(qū)動柜傳送并網(wǎng)逆變器故障信號的單向信號通信接口，該信號使飛輪儲能系統(tǒng)及時獲取并網(wǎng)逆變器故障，從而禁止輸入輸出。

所述的飛輪儲能系統(tǒng)為機(jī)電一體化的整體結(jié)構(gòu)，飛輪部分為純機(jī)械式儲能，其與永磁同步電動/發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子合為一體。

所述的微電網(wǎng)交流母線電壓為交流400V。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為并網(wǎng)逆變器與飛輪儲能系統(tǒng)的電氣與通信接口示意圖；

圖中：1-光伏陣列；2-光伏變流器；3-蓄電池儲能裝置；4-儲能變流器；5-飛輪儲能系統(tǒng)；6-并網(wǎng)逆變器；7-柴油發(fā)電機(jī)；8-微電網(wǎng)交流母線；9-微電網(wǎng)負(fù)荷；10-飛輪儲能系統(tǒng)直流母線端口10；11-并網(wǎng)逆變器直流母線端口；12-4～20mA能量信號輸出；13-4～20mA能量信號輸入；14-飛輪儲能系統(tǒng)故障信號輸出；15-飛輪儲能系統(tǒng)故障信號輸入；16-并網(wǎng)逆變器故障信號輸入；17-并網(wǎng)逆變器故障信號輸出。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖所示實施例，對本實用新型做進(jìn)一步說明。

參見圖1、圖2，一種飛輪儲能系統(tǒng)接入交流微電網(wǎng)的裝置，由光伏陣列1、光伏變流器2、蓄電池儲能裝置3、儲能變流器4、飛輪儲能系統(tǒng)5、并網(wǎng)逆變器6、柴油發(fā)電機(jī)7、微電網(wǎng)交流母線8、微電網(wǎng)負(fù)荷9構(gòu)成，光伏陣列1和光伏變流器2構(gòu)成的分布式發(fā)電設(shè)備和柴油發(fā)電機(jī)7負(fù)責(zé)向微電網(wǎng)交流母線8提供電能；蓄電池儲能裝置3與儲能變流器4負(fù)責(zé)平衡微電網(wǎng)內(nèi)的功率失衡；微電網(wǎng)負(fù)荷9并接于微電網(wǎng)交流母線8；并網(wǎng)逆變器6為雙向變流器，并網(wǎng)逆變器6的交流側(cè)與微電網(wǎng)交流母線8相連，并網(wǎng)逆變器6的直流側(cè)與飛輪儲能系統(tǒng)5驅(qū)動柜的直流母線端口相連；飛輪儲能系統(tǒng)5配合儲能變流器6負(fù)責(zé)平滑微網(wǎng)系統(tǒng)的瞬時大功率波動。

飛輪儲能系統(tǒng)直流母線端口10與并網(wǎng)逆變器直流母線端口11相連，實現(xiàn)飛輪儲能系統(tǒng)5的充放電能量回路連接，在飛輪儲能系統(tǒng)5充放電轉(zhuǎn)速運(yùn)行區(qū)間，飛輪儲能系統(tǒng)5通過4～20mA能量信號輸出12將飛輪的轉(zhuǎn)速能量信號傳遞給并網(wǎng)逆變器6的4～20mA能量信號輸入13，并網(wǎng)逆變器6根據(jù)飛輪儲能系統(tǒng)5傳遞過來的能量信號，再結(jié)合控制中心下達(dá)的調(diào)度指令決策飛輪的充放電策略。當(dāng)飛輪儲能系統(tǒng)5出現(xiàn)故障時，通過飛輪儲能系統(tǒng)故障信號輸出14將故障信號以繼電器干接點(diǎn)的形式傳遞給飛輪儲能系統(tǒng)故障信號輸入15，從而并網(wǎng)逆變器6禁止并網(wǎng)逆變器直流母線端口11輸出，當(dāng)并網(wǎng)逆變器6出現(xiàn)故障時，通過并網(wǎng)逆變器故障信號輸出17以繼電器干接點(diǎn)的形式傳遞給并網(wǎng)逆變器故障信號輸入16，從而飛輪儲能系統(tǒng)5禁止飛輪儲能系統(tǒng)直流母線端口10輸出，實現(xiàn)飛輪儲能系統(tǒng)在微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

本實施例中的飛輪儲能系統(tǒng)5產(chǎn)品型號包括GTR200和GTR333，其為機(jī)電一體化產(chǎn)品，飛輪部分為純機(jī)械式儲能，其與永磁同步電動/發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子合為一體，減小了飛輪與拖動電機(jī)的整體機(jī)械尺寸。

本實施例中的微電網(wǎng)交流母線8電壓為交流400V。

以上所述僅為本實用新型較佳可行的實施例而已，并非因此局限本實用新型的權(quán)利范圍，凡運(yùn)用本實用新型說明書內(nèi)容所作的等效變化，均包含于本實用新型的權(quán)利范圍之內(nèi)。