飞轮储能解决方案
1性能特点
产品简介
飞轮储能属于一种物理储能方式,利用旋转体高速旋转时所具备的动能来存储能量,通过电动/发电一体化双向高效电机,实现电能和动能的双向变换。
飞轮储能系统主要包含储能电机系统和电气控制系统,目前发展的两个方向主要是功率型和能量型,而尤以功率型的特性特点明显,用在特殊场合能增强系统稳定性或不足。功率型飞轮特点主要是瞬间输出大功率,特性为脉冲型,因此主要用在短时高频次,瞬间支撑电压降或抑制电压升高以及功率波动频繁的场合。
1.1机械:
1.世界碳纤维复合转子(高强度抗拉伸,允许更高的线速度)
2.永磁轴承系统(无机械摩擦,零耗电,零磨损)
3.高速永磁电机(结构紧凑体积小,可频繁充放电)
1.2电气:
1.短时高频次充放电
2.能量管理单元:一键启停、状态监视、负载均衡
1.3参数
产品型号:GTR-333
额定功率:1MW(基本容量,可扩容)
存储容量:11kWh
工作电压:750/1500VDC
响应时间:1ms响应,5ms全功率
充放电时间:满功率17s
深度充放电寿命:>1000万次
占地面积:3.8m2)
设备重量:4500kg
设备尺寸:3.3*1.15*2.2m(1500V型)
安装空间:4.9*2.75*2.5m(1500V型)
安装形式:整体/分散(模块化结构)
2应用方案
应用方案(一):列车制动能量回收
通过再生制动能量回收利用可以达到以下效果:
o实现节约变电所输出总牵引电能的15%~20%。
o降低机械制动时造成的列车轮轨与闸瓦磨损。
o减小地铁空调暖风系统的工作压力。
应用方案(二):地铁牵引网压支撑
在长大区间或地形较复杂的区段,运量提升会造成线路中段网压跌落严重,危及列车运行安全,在此处安装飞轮储能装置,可支撑牵引网压,减少另建变电所的投资和后期运营维护的高额支出。
应用方案(三):地铁应急支撑电源
当牵引供电系统出现故障时,飞轮储能系统根据需要按照调度指令向牵引网释放电能,帮助列车行驶至前方站台,快速疏散乘客,确保乘客安全。
3解决方案
3.1地铁解决方案:-750和1500V飞轮储能再生制动能量回收系统
750VDC/1500VDC
1.制动能量回收再利用:
(1)实现节约变电所输出总牵引电能的15%~30%。
(2)降低机械制动时造成的列车轮轨与闸瓦磨损。
(3)减小地铁空调暖风系统的工作压力。
2.直流牵引网压支撑
3.应急支撑电源
3.2高铁解决方案:-1500VDC飞轮储能系统+RPC(铁路功率调节装置)
1.削峰填谷(国内率先提出):1500VDC飞轮储能系统+RPC(铁路功率调节装置)
(1)技术层面可以减小对电网的冲击,减小负序电流注入电网,提高发输变电设备利用率;
(2)经济层面可降低变压器基本电费(需量、容量),延长变压器使用寿命,节省设备扩容、更新费用。
2.制动能量回收再利用
(1)减少电度电费收取
(2)调节变压器三相电压平衡
(3)减小负序电流对电网的危害
3.交流牵引网压支撑:保证铁路牵引电压稳定,提高供电系统稳定性,保障铁路运力
3.3微电网-750VDC飞轮储能系统+PCS用于调节交流电网系统(380V,50Hz),750VDC飞轮储能系统可以直接调节直流微电网系统
1、针对分布式能源发电过程中的输出功率波动进行补偿抑制,减小分布式能源对电网的功率冲击,平抑并离网切换时的功率冲击,快速调节系统频率
2、微电网中,平滑微网母线功率波动,减小负荷冲击以及蓄电池组的频繁充放次数,增加蓄电池寿命,高频次采用飞轮响应、低频次采用电池响应,特别是针对离网型微电网系统,显著提高微网电能质量和运行的稳定性。
3、大规模集中式风能发电过程中,响应电网侧调频需求,提高风场的调频能力,减小风电机组的备用容量。
1.频率调节
2.均衡负载
3.平抑功率波动
4.功率支撑
其他(UPS电源、安全、清洁绿色)
4应用案例
(1)北京地铁房山线1MW飞轮储能系统
(2)洛杉矶地铁1MW飞轮储能系统