山西省能源互联网研究院

技术简介

创新技术

技术简介

以新能源为主的新型电力系统面临挑战：电力系统的传统转动惯量极大降低，电网超出一次调频阈值的次数激增一几百次/天，这严重危及电网的频率稳定和安全运行。飞轮储能是解决电网高频次频率波动和惯性支撑的一种最先进技术和最有效方法。

创新技术

飞轮转子结构强度与动力学分析

提出了多层自紧复合材料轮缘新结构，突破大储能量复合材料高速飞轮转子协调设计及制造关键技术；

提出了磁悬浮高速飞轮转子系统在频繁充放电过程中振动和稳定性的主动控制策略，攻克了大惯量柔性转子过临界转速稳定控制难题，国际上率先实现了储能飞轮轴系超越挠曲临界转速。

磁悬浮轴承技术

提出了磁路解耦的独立磁极式径向磁轴承与非对称轴向磁轴承新型结构，实现了大承载力永磁偏置混合磁轴承控制。

高速电机技术

针对真空下高速电机的转子低损耗、散热难点，提出了多相永磁同步电机优化设计方案，实现了多相永磁电机高效率。

充放电控制技术

研究了飞轮储能充放电控制技术，提出了多相高速永磁同步电机的基于模型预测控制和无速度传感器矢量控制的充放电控制策略，实现了三电平SiC变流器高性能控制。

飞轮储能样机集成技术

提出了基于动态分组与粒子群优化的飞轮储能阵列效率-均衡协调控制技术，提出了飞轮储能阵列对电网频率主动支撑技术，研制了国际首台400kW/25MJ多相永磁电机的复合材料飞轮储能样机，实现了电网调频示范应用。