附件一.docx

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1、附件一：1.飞轮储能及测试系统概述储能飞轮及测试系统是以高速旋转的转子储存能量，当发生断电或母排电压低于阈值时，飞轮从旋转电机转变为发电机，通过逆变器输出电能于母排，保障负载的电源质量维持稳定。相对于蓄电池和电容，储能飞轮的特性为高功率密度，包含毫秒级大功率快速深度充放电，充放电效率与寿命不受充放电次数影响，无循环次数限制，无功能老化现象，无需空调机房，寿命长，适合需要大功率快速反应的放电应用。其原理图如图1所示。图1飞轮储能电源系统原理图飞轮储能及测试系统一般包含：1）飞轮模组，其中包含飞轮转子，高速永磁电动机/发电机与磁轴承；2）双向逆变器；3）测试及控制系统。（1）飞轮转子飞轮储能及控制

2、系统中，飞轮转子是能量储存的载体，其转动惯量的大小和转速的高低直接决定了飞轮储能系统存储能量的多少。按照材料不同，可以将飞轮分为金属飞轮和复合材料飞轮两类。金属飞轮常用的材料有高强度合金钢、高强度铝合金等，有纺锤状、等应力圆板状、薄壁圆筒、实心圆板等形状。复合材料飞轮，由轮缘和轮毂两部分组成，轮缘采用高强度复合材料，轮毂采用高强度金属合金。（2）高速永磁电动机/发电机为了增大飞轮储能系统的储能量，提高飞轮转子的转速是一种较为有效的方法因此要求系统选用一种转速高、效率高、寿命长的高速飞轮电机。（3）磁轴承为避免机械接触，消除机械磨损，减小工作噪音，降低功率消耗，提升效率，且还能延长电机的寿命。本

3、项目须选择使用磁轴承。（4）双向逆变器双向逆变器为电源转换模块，是飞轮储能及测试系统与外界（电源或负载）连接的接口，是实现电能转换的关键部件。其工作原理是：当提供电源给直流母线时，转换电动机的“变频-可变电压”的交流电源给UPS直流母线提供稳压直流。相反，飞轮充电时转子加速，储存能量。电源转换模块透过“变频-可变电压”转换直流母线的直流电成为电动发电机的交流电源。（5）测试及控制系统控制系统包括磁悬浮轴承控制器和主控制器。磁悬浮轴承控制器提供磁轴承硬件的整体控制。控制器应不间断监测飞轮磁轴承提供的控制信号，以保持位置与中心和磁悬浮飞轮。磁悬浮轴承控制器接受交流电源和直流电源。通常电源来自受保护

4、的UPS交流输出供电。磁轴承控制器在UPS交流输出故障时，使用冗余直流电源维持悬浮旋转。控制逻辑应包括自我测试和诊断电路等，可以识别大多数故障。主控制器控制直流飞轮整体，电动机，发电机及电源转换模块。主控制器应使用微处理器控制的逻辑。逻辑应包括自我测试和诊断电路等，可以识别大多数故障。测试系统包括各类传感器和检测仪器。检测的信号包括转速、转子位移和振动、电机温度、轴承温度、真空度、电机电压和电流等。采用的传感器包括电涡流传感器、红外光电传感器、真空计、温度传感器、电压计、电流计等。当速度、振动及温度等参数超过预定限度时，系统会报警，此时需要人工操作或系统自动运行安全保护操作。2飞轮储能及测试系

5、统规格2.1系统规格2.1.1单台储能飞轮最大功率不小于300kW。2.1.2飞轮放电时间：在负载运行比率100%情况下，放电时间大于15秒。2.1.3连续深度放电:在雷电和瞬间晃电情形下,飞轮必须可以在60分内连续充放电5次以上，,每次放电的深度(SOD)不低于80%，连续放电的时间间隔在1秒至20分之间，飞轮不会因为过热造成停止运行。2.1.4从备用到放电切换时间小于5毫秒。2.1.5最大功率充放电循环效率大于95%。2.1.6直流电压范围：400-600VDC。2.1.7具备断电后电源恢复时自动启动功能。2.1.8飞轮系统进行维护时，储能系统可正常运行，无需停机。2.1.9具有故障自检功

6、能，具备关键部位及关键参数（温度、振动、电压、真空度等）的动态测试系统，有完善可靠的报警及远程紧停功能。2.1.10人机控制界面：彩色触摸屏操作控制系统界面，提供运行，报警，故障信息与记录。2.1.11飞轮使用寿命在15年以上。2.1.12噪音：1米距离小于80分贝。2.2飞轮模组，电机/发电机与逆变器规格2.2.1飞轮正常运行速度大于30,000转/分。2.2.2质量功率密度>400W/kg。2.2.3体积功率密度>1500W/L。2.2.4飞轮轴承:飞轮使用免维护，无油磁轴承。2.2.5使用高效率永磁电动机/发电机。2.2.6输出直流连波：小于2%。2.2.7使用全IGBT整流逆变技术。3

7、储存与运行环境3.1运行温度范围：-20°C-+40°C。2.1储存温度范围：-25°C-+70°C。2.2相对湿度：0%–95%非凝结。2.3海平面高度：-500~100米。