用于电动汽车直流快充站的飞轮储能系统容量配置方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109995065A(43)申请公布日2019.07.09(21)申请号201910270903.4(22)申请日2019.04.04(71)申请人上海电力学院地址200090上海市杨浦区平凉路2103号(72)发明人王育飞薛花王成龙张宇华(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人陈源源(51)Int.Cl.H02J3/30(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称用于电动汽车直流快充站的飞轮储能系统容量配置方法(57)摘要本发明涉及一种用于电动汽车直流快充站的飞轮储能系统容量配置方法，包括以下步骤：获取电动汽车直流快充站当前负载额定功率；根据负载额定功率计算获取负载对应的母线电压最大允许的跌落幅值Δvdc-max和电网功率爬坡率最大值kGrid；根据于直流快充站的控制策略参数获取电压最大跌落幅值与机械角速度跌落幅值之间的比值系数Dv/ω；根据上述各参数结合源-储-荷功率特性曲线计算获取飞轮储能系统中的飞轮转动惯量参考值与机械角速度参考值；将飞轮转动惯量参考值与机械角速度参考值输入至飞轮储能系统的控制系统，对飞轮储能系统进行容量配置。与现有技术相比，本发明能够具有针对性和准确性地对飞轮储能系统的容量进行配置。CN109995065ACN109995065A权利要求书1/2页1.一种用于电动汽车直流快充站的飞轮储能系统容量配置方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取电动汽车直流快充站当前负载额定功率；S2、根据负载额定功率计算获取负载对应的母线电压最大允许的跌落幅值Δvdc-max和电网功率爬坡率最大值kGrid；S3、根据于直流快充站的控制策略参数获取电压最大跌落幅值与机械角速度跌落幅值之间的比值系数Dv/ω；S4、根据上述各参数结合源-储-荷功率特性曲线计算获取飞轮储能系统中的飞轮转动惯量参考值与机械角速度参考值；S5、将飞轮转动惯量参考值与机械角速度参考值输入至飞轮储能系统的控制系统，对飞轮储能系统进行容量配置。2.根据权利要求1所述的用于电动汽车直流快充站的飞轮储能系统容量配置方法，其特征在于，在步骤S3中，母线电压最大跌落幅值与机械角速度跌落幅值之间的比值系数Dv/ω的计算表达式为：式中，vdc-ref是母线电压额定值，t0为充电启动时刻，t是当前运行时刻，EGd是电网电压在dq0坐标系下的d轴分量，Kgp和Kgi是GSC电压控制外环的PI参数，Kfp和Kfi是LCC-SFC电压控制外环的PI参数，Kωp和Kωi是LCC-SFC转速控制环的PI参数。3.根据权利要求1所述的用于电动汽车直流快充站的飞轮储能系统容量配置方法，其特征在于，在步骤S2中，负载对应的母线电压最大允许的跌落幅值Δvdc-max的计算表达式为：式中，vdc-ref是母线电压额定值，PLoad-max是充电座所允许接入的单台负载功率上限值，5％是直流母线电压的最大允许波动幅度，PLoad-rate是当前的负载额定功率。4.根据权利要求3所述的用于电动汽车直流快充站的飞轮储能系统容量配置方法，其特征在于，在步骤S2中，电网功率爬坡率最大值kGrid的计算表达式为：式中，EGd是电网电压在dq0坐标系下的d轴分量，Kgi是GSC电压控制外环的PI参数。5.根据权利要求1所述的用于电动汽车直流快充站的飞轮储能系统容量配置方法，其特征在于，在步骤S4中，飞轮转动惯量参考值Jref的计算表达式为：Jref＝KJ·min(JΔE,JdP/dt)，2CN109995065A权利要求书2/2页式中，KJ是转动惯量裕量系数，t0为充电启动时刻，ΔEFly1是飞轮储能系统在t0～t1间段内释放的动能，ωm-ref为设置的初始机械转速，是飞轮机械转速在t1时刻的变化量，PFly是轮储能系统提供的功率，vdc-ref是母线电压额定值，Kωp和Kωi是LCC-SFC中转速控制环的PI参数，Kfi是LCC-SFC中电压控制外环的PI参数。6.根据权利要求5所述的用于电动汽车直流快充站的飞轮储能系统容量配置方法，其特征在于，在步骤S4中，飞轮机械角速度参考值的取值上限ωm(max)与取值下限ωm(min)的计算表达式为：式中，P是电机极对数，Ψf是电机转子磁链，RLoad是负载等效电阻，iN是飞轮电机允许最大电流，Lq是定子绕组电感在dq0坐标系下的q轴分量，ΔEFly2是飞轮储能系统在t0～t2间段内释放的动能。3CN109995065A说明书1/7页用于电动汽车直流快充站的飞轮储能系统容量配置方法技术领域[0001]本发明涉及一种电动汽车直流快充站，尤其是涉及一种用于电动汽车直流快充站的飞轮储能系统容量配置方法。背景技术[0002]随着电动汽车快速充电