一种新型飞轮储能技术在移动供电保障作业场景下的应用

陶宇航 朱 辉 何岩岩

（国网天津市电力公司城西供电分公司）

0 引言

随着现代社会发展，一些重要用电客户对于电能质量要求愈加提高。在一些重大会议、体育赛事、重要考试等场合，均要求供电连续不可间断，对于不间断电源系统的要求也越来越高。在传统的保电场合中，需要将柴油发电车接至用户电源低压母线侧，机组根据现场保电要求进行冷备用或热备用。一旦发生市电停电，立即启动机组并进行负载投切。但由于发电机组启动需要时间，并且需要运维人员手动进行监护及操作，将会导致重要用户不可避免发生短时断电情况，造成电力中断事故。

为避免此类情况发生，本文讨论了一种车载移动式飞轮储能电池技术，即利用动能代替传统化学能电池储存能量，在配合电源自动投切柜（Automatic Transfer Switch, ATS）及发电机组的情况下，可保证在临时性重要保电时段期间，即便电网发生停电故障，用户也可以保证零闪动，实现不间断供电保障。

1 结构与原理

与传统 UPS系统结构相类似，飞轮储能系统在部署时串联于电源与负荷中间，当电网侧输入异常时，由系统内部滤波器对市电进行稳压及滤波；当市电丢失时，由飞轮将储存的动能转化为电能为负荷继续提供电能，并同时启动后备发电机组或延时后启用蓄电池组。在外部电源恢复后，即可重新进行储能[1]。

飞轮储能电池主要由转子、轴承系统、真空室、电机控制系统及机组快速启动模块组成。

1.1 飞轮材料

相比于传统铅酸电池或锂电池等化学能储能方式，飞轮系统采用动能储存能量。……