太陽(yáng)能飛輪系統(tǒng)的儲(chǔ)能研究.pdf

1、伴隨著人類(lèi)社會(huì)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(guò)度使用化石能源造成環(huán)境的巨大污染等問(wèn)題，已經(jīng)成為擺在人類(lèi)面前的亟待解決的重要問(wèn)題?，F(xiàn)在各國(guó)都在開(kāi)發(fā)清潔可持續(xù)能源上面不斷加大投入;太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)成為其中的重點(diǎn)開(kāi)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(jiǎn)單、無(wú)污染、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，使得光伏發(fā)電日益受到重視，但是如何對(duì)太陽(yáng)能發(fā)出的電能進(jìn)行存儲(chǔ)成為了制約太陽(yáng)能廣泛應(yīng)用的瓶頸。
　　飛輪儲(chǔ)能是一

2、種新興的機(jī)械能儲(chǔ)能方式，其中的飛輪葉片是由與其同軸的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，將輸入的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能儲(chǔ)存在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的飛輪葉片中。飛輪儲(chǔ)能具有轉(zhuǎn)化效率高、無(wú)污染且使用壽命較長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，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(diǎn)，現(xiàn)有的飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的原動(dòng)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(jiǎn)單、維修方便且性價(jià)比高，被越來(lái)越多的應(yīng)用到各種調(diào)速系統(tǒng)中。
　　本文首先對(duì)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(guò)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(yáng)光強(qiáng)度等）。其次，飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)采用異步電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能儲(chǔ)存在飛輪之中;對(duì)異步電動(dòng)機(jī)采用的是矢量控制中的間接磁場(chǎng)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(duì)光伏電池提供的功率進(jìn)行采樣，再通過(guò)模型計(jì)算出需要的控制參數(shù)，結(jié)合轉(zhuǎn)差頻率法對(duì)電機(jī)進(jìn)行功率控制;模型可以根據(jù)輸入功率