基于六相同步电机的高速飞轮储能系统并网控制研究

来源：电工电能新技术杂志2025年第8期北京时间：

作者：张国平， 王富强， 张洪福， 袁桂丽

单位：1. 国家能源集团新能源技术研究院有限公司， 北京 102209;
2. 华北电力大学控制与计算机工程学院， 北京 102206

摘要：多相永磁同步电机飞轮储能系统的并网需实现直流母线电压的稳定控制、网侧瞬时有功功率的快速响应，针对传统的并网功率/直流母线电压控制方式并网功率响应速度慢、偏差大等问题，本文开展了六相电机驱动的高速飞轮储能系统并网控制策略研究，对飞轮并网的三个阶段，提出了相适应的多相电机高速飞轮储能系统并网控制方法。在飞轮升速阶段，母线电压、飞轮转速分别由网侧变流器、机侧变流器控制；并网准备/运行阶段，母线电压采用机侧变流器控制，网侧变流器控制飞轮并网功率。基于六相永磁同步电机数学模型开展仿真验证，结果表明，所提控制策略可实现六相电机飞轮储能系统并网运行时直流母线电压的稳定控制；与传统控制策略相比，在100 kW、200 kW、300 kW、400 kW、500 kW阶跃式并网功率指令下，响应时间分别提前3 ms、9 ms、14 ms、27 ms、53 ms。

关键词：六相永磁同步电机； 高速飞轮储能系统； 并网控制； 充放电控制

基金资助：国家重点研发计划项目（2023YFB2406300）