检索结果-内蒙古大学图书馆

机械设计 2025年第05期 66-73页

作者：王鼎邹琴赵文昊荆海莲刘伟成都理工大学机电工程学院成都理工大学核技术与自动化工程学院

由于“华龙一号”核电堆型的应急柴油机组启动时间延长，可能会对设备和系统造成一定危害，提出采用大功率飞轮储能系统为机组启动争取到5 s以上的时间。采用实心圆盘应力解析式作为应力约束条件确定了转子的外径，采用倒角的方式减小... 详细信息

由于“华龙一号”核电堆型的应急柴油机组启动时间延长，可能会对设备和系统造成一定危害，提出采用大功率飞轮储能系统为机组启动争取到5 s以上的时间。采用实心圆盘应力解析式作为应力约束条件确定了转子的外径，采用倒角的方式减小等效应力，分析了在不同圆角半径下的等效应力，确定了合理的圆角半径。通过谐响应分析发现不能单纯地依靠模态分析结果排除反向涡动，只考虑正向涡动的情况。当转子放电转速位于共振区间时可以采用降低或者增加支撑刚度来达到偏离共振区间的目的，通过谐响应分析也可以反馈调节模态分析中设置的支撑刚度。对该转子的设计与分析结果显示转子应力合格，模态分析初始支撑刚度确定为7×10～6 N/m,通过谐响应分析结果确定了共振区间范围，为避免共振提供依据。

关键词：飞轮储能系统转子结构设计动力学特性共振

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飞轮储能系统充放电控制切换问题研究

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微特电机 2025年第4期53卷 71-74页

作者：赵武玲核工业理化工程研究院天津300180

针对飞轮储能系统在充放电控制切换过程中瞬间电流峰值过大的问题,提出了一种新的飞轮电机切换控制方法,利用一次曲线方程线性拟合任意转速下飞轮稳定运行状态的电压,用拟合的转速所需电压作为电流PI调节器积分项的初始值,加快了电流环P... 详细信息

针对飞轮储能系统在充放电控制切换过程中瞬间电流峰值过大的问题,提出了一种新的飞轮电机切换控制方法,利用一次曲线方程线性拟合任意转速下飞轮稳定运行状态的电压,用拟合的转速所需电压作为电流PI调节器积分项的初始值,加快了电流环PI调节器的收敛速度。实验结果表明,该方法能有效降低切换过程中瞬间电流峰值,提高系统动态调整性能,该方法简单有效、便于实现。

关键词：飞轮储能系统永磁同步电机充放电切换控制

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基于深度强化学习的轨交飞轮储能系统能量管理

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科技创新与应用 2025年第2期15卷 30-33,38页

作者：王宁曲建真张志强类延霄高信迈中车科技创新(北京)有限公司北京100096 中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛266111 高速磁浮运载技术全国重点实验室山东青岛266111

随着城市化进程的加速和公共交通系统的发展,地铁系统的运营效率和能源利用效率受到越来越多的关注。飞轮储能技术凭借其高功率循环能力,为轨道交通系统的能源利用问题提供新的解决方案。该文采用马尔科夫决策过程来描述单飞轮储能系统... 详细信息

随着城市化进程的加速和公共交通系统的发展,地铁系统的运营效率和能源利用效率受到越来越多的关注。飞轮储能技术凭借其高功率循环能力,为轨道交通系统的能源利用问题提供新的解决方案。该文采用马尔科夫决策过程来描述单飞轮储能系统的能量管理问题,并使用基于深度Q网络的强化学习算法来学习最优的充放电阈值动态调整策略。通过在Matlab/Simulink平台搭建仿真环境,对开发的能量管理算法进行测试,并将其结果与固定充放电阈值、随机充放电阈值策略进行对比,表明该策略在提高电能利用效率和系统运行稳定性方面具有显著效果。

关键词：飞轮储能系统能量管理马尔科夫决策过程深度强化学习深度Q网络

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飞轮储能系统用超导电磁混合磁悬浮轴承设计

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电工技术学报 2020年第S01期35卷 10-18页

作者：李万杰张国民王新文邱清泉中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 中国科学院应用超导重点实验室北京100190 西安西电电气研究院有限责任公司西安710075

提出一种将径向超导磁轴承和轴向电磁轴承集成于一体的混合磁悬浮轴承结构设计,用于超导飞轮储能系统中支撑飞轮转子。利用多物理场仿真软件Comsol对超导径向磁悬浮轴承悬浮力进行仿真计算,在电磁轴承定子铁心内环内径、外环外径参数已... 详细信息

提出一种将径向超导磁轴承和轴向电磁轴承集成于一体的混合磁悬浮轴承结构设计,用于超导飞轮储能系统中支撑飞轮转子。利用多物理场仿真软件Comsol对超导径向磁悬浮轴承悬浮力进行仿真计算,在电磁轴承定子铁心内环内径、外环外径参数已知的条件下利用Ansys Maxwell软件以电磁力最大为目标对结构参数进行优化设计,并分析了超导和电磁轴承关键性能参数的相互影响,试制原理样机,测量悬浮力并比较了其优势。测量结果表明,利用超导轴承的自稳定性可减小混合轴承悬浮力合力随气隙增大而减小的速率,降低电磁轴承控制器的响应速率,将液氮作为冷却介质可有效解决电磁轴承线圈的发热问题,集成结构设计可提高磁悬浮轴承的悬浮力体积比,验证了其有效性。

关键词：飞轮储能系统磁悬浮轴承自稳定性集成结构设计

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飞轮储能系统能量回馈的精确小信号建模及控制器设计

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电工技术学报 2015年第2期30卷 27-33页

作者：冯奕林鹤云房淑华陆婋泉东南大学伺服控制技术教育部工程研究中心南京210096

无刷直流电机驱动的飞轮储能系统可用于平滑风力发电的输出功率,其能量回馈可通过由半桥调制方法构成的Boost电路来实现。本文建立了这类飞轮储能系统能量回馈时的平均值模型,分析了多个物理量对直流母线电压的影响。基于系统的非线性特... 详细信息

无刷直流电机驱动的飞轮储能系统可用于平滑风力发电的输出功率,其能量回馈可通过由半桥调制方法构成的Boost电路来实现。本文建立了这类飞轮储能系统能量回馈时的平均值模型,分析了多个物理量对直流母线电压的影响。基于系统的非线性特性,建立了静态点附近的精确线性化小信号模型,得到开关占空比、绕组电动势和系统能量状态对直流母线电压的传递函数。根据电压反馈环开环传递函数的Bode特性选择电容值,确定滞后超前串联补偿类型并简化为带惯性的PID补偿,给出控制器参数确定方法。采用Matlab/Simulink对含无刷直流电机驱动的飞轮储能系统的风力发电系统进行了仿真研究,结果表明,所设计的控制器可使直流母线电压基本保持额定值,从而提高了飞轮储能系统能量回馈的稳态和动态特性。

关键词：飞轮储能系统能量回馈 Boost电路小信号建模控制器设计

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飞轮储能系统及其运行控制技术研究

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中国电机工程学报 2003年第3期23卷 108-111页

作者：张建成黄立培陈志业清华大学北京100084 华北电力大学河北保定071003

设计了用于电力系统的飞轮储能(FES)系统,该系统主要包括储存能量的飞轮、支撑飞轮的轴承、进行机电能量转换的异步电动/发电机和微控制器控制的电能转换系统。研究了FES系统中异步电机动态过程仿真计算问题,提出了VVVF逆变器控制的异... 详细信息

设计了用于电力系统的飞轮储能(FES)系统,该系统主要包括储存能量的飞轮、支撑飞轮的轴承、进行机电能量转换的异步电动/发电机和微控制器控制的电能转换系统。研究了FES系统中异步电机动态过程仿真计算问题,提出了VVVF逆变器控制的异步电机动态数值模型,给出了采用四阶龙格库塔方法求解FES系统加速储能过程数值仿真结果。进行了FES系统加速储能试验和与电网同步运行控制试验,给出了试验测试结果。

关键词：飞轮储能系统运行控制电力系统仿真

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飞轮储能系统在抑制电力系统多模式振荡中的应用

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东南大学学报（自然科学版） 2012年第2期42卷 323-327页

作者：史林军张磊陈少哺庄敏辉河海大学能源与电气学院南京210098 江苏省电力公司南京210024 泰州供电公司泰州252000 丹阳市供电公司丹阳212300

推导了含有飞轮储能系统(FESS)的多机系统线性化模型,应用阻尼转矩分析法论证了单个FESS抑制复杂电力系统多模式振荡的可行性.在FESS独立的有功控制回路和电压控制回路上分别附加一个稳定器,以抑制系统的多模式振荡.基于现代控制理论的... 详细信息

推导了含有飞轮储能系统(FESS)的多机系统线性化模型,应用阻尼转矩分析法论证了单个FESS抑制复杂电力系统多模式振荡的可行性.在FESS独立的有功控制回路和电压控制回路上分别附加一个稳定器,以抑制系统的多模式振荡.基于现代控制理论的可观性和可控性准则,为各振荡模式选择控制回路和反馈信号,并采用改进的粒子群优化算法协调整定FESS中各附加稳定器的参数.以四机系统为例,FESS上附加的2个稳定器可将2个振荡模式的阻尼比分别从-0.013和0.052变化到0.106和0.102,说明单个FESS具有抑制复杂电力系统多模式振荡的能力.

关键词：飞轮储能系统多模式振荡阻尼转矩分析法控制理论粒子群优化算法

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飞轮储能系统反向制动发电问题研究

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电工技术学报 2013年第7期28卷 157-162,176页

作者：杜玉亮郑琼林郭希铮刘友梅北京交通大学电气工程学院北京100044

分析了一种采用永磁同步电机驱动的飞轮储能系统充放电过程,发现飞轮储能系统反向制动发电过程中传统PI电流调节器dq轴电流存在较大超调振荡,在弱磁区会导致负id电流的误补偿,指出其在高速飞轮储能系统应用存在局限性,并基于以上分析,... 详细信息

分析了一种采用永磁同步电机驱动的飞轮储能系统充放电过程,发现飞轮储能系统反向制动发电过程中传统PI电流调节器dq轴电流存在较大超调振荡,在弱磁区会导致负id电流的误补偿,指出其在高速飞轮储能系统应用存在局限性,并基于以上分析,提出采用复矢量电流调节器在弱磁区反向制动发电过程可取得理想的dq轴电流动态性能,仿真和实验结果验证了方法的可行性。

关键词：飞轮储能系统永磁同步电机复矢量电流调节器发电制动

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飞轮储能系统放电单元无源化控制方法研究

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电机与控制学报 2010年第7期14卷 7-12页

作者：荀尚峰李铁才周兆勇哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江哈尔滨150001 深圳航天科技创新研究院广东深圳518057

针对飞轮储能系统放电单元的DC/DC开关变换器非线性控制问题,研究系统中二次电源Boost变换器,给出适于仿真和编程的Boost变换器标幺值平均模型。基于Lyapunov直接方法,分析Boost变换器的稳定性。应用非线性系统的微分几何理论,通过坐标... 详细信息

针对飞轮储能系统放电单元的DC/DC开关变换器非线性控制问题,研究系统中二次电源Boost变换器,给出适于仿真和编程的Boost变换器标幺值平均模型。基于Lyapunov直接方法,分析Boost变换器的稳定性。应用非线性系统的微分几何理论,通过坐标变换和反馈补偿将非线性系统反馈等价为子系统与积分器的串联结构,得到一种使Boost变换器控制系统渐近稳定的无源化控制律,并给出DC-AC逆变器的设计方法。仿真和实验结果表明,系统在输入大范围变化时,控制器具有良好的鲁棒性使输出保持稳定。

关键词：飞轮储能系统升压变换器李亚普诺夫直接方法微分几何理论无源化

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飞轮储能系统多PI控制器参数优化

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电力自动化设备 2011年第10期31卷 65-69页

作者：史林军唐国庆张磊河海大学可再生能源发电技术教育部工程研究中心江苏南京210098 东南大学电气工程学院江苏南京210096 江苏省电力公司江苏南京210024

对飞轮储能系统(FESS)的有功和无功PI控制器参数优化进行了研究,提出了应用加入模拟退火思想的改进粒子群优化(AIPSO)算法优化FESS有功和无功多PI控制器参数。该算法在混沌初始化、迭代中加入混沌扰动和自适应调整惯性权重系数的改进粒... 详细信息

对飞轮储能系统(FESS)的有功和无功PI控制器参数优化进行了研究,提出了应用加入模拟退火思想的改进粒子群优化(AIPSO)算法优化FESS有功和无功多PI控制器参数。该算法在混沌初始化、迭代中加入混沌扰动和自适应调整惯性权重系数的改进粒子群优化算法基础上,引入模拟退火思想,既能限制位置更新,又能跳出局部最优解,具有更高的效率。以有功功率和电压偏差的ITAE指标的和最小为目标函数,应用AIPSO优化FESS的多PI控制器参数,并以FESS接入4机系统为例,通过非线性仿真验证了优化结果的有效性。

关键词：飞轮储能系统 PI控制器粒子群优化算法双馈电机优化设计

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