电工电能新技术

作者：史学伟1， 宁照轩2， 李明1， 姜新建2， 陆海峰2， 张东晖1， 董文琦1

单位：1. 国网冀北张家口风光储输新能源有限公司， 河北 张家075000;
2. 清华大学电机工程与应用电子技术系， 北京 100084

关键词：飞轮储能； 惯量飞轮； 模型预测控制； 惯性响应

基金：国家电网有限公司科技项目：新型电力系统下MW级飞轮储能需求及应用技术研究（520143230002）

针对惯量飞轮系统参与电网惯性响应和调频控制的问题，首先介绍了惯量飞轮系统的结构、数学模型及其工作机理，其次提出了基于改进的两步预测法的惯量飞轮双馈异步电机模型预测电流控制策略，并将该策略应用于惯量飞轮系统参与电网惯性响应和调频控制过程，提出了基于模型预测的惯量飞轮参与电网惯性响应和调频控制策略。通过仿真对所提出的控制策略的控制效果从电流脉动、过载能力和调频能力等方面进行测试，仿真结果表明，本文提出的模型预测电流控制相比矢量控制能够有效降低惯量飞轮正常运行的电流脉动与功率脉动，同时惯量飞轮系统具有较强的过载能力，在电网惯性响应阶段具有良好的惯性响应能力。

来源：2025年第8期

《电工电能新技术》期刊编辑部

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