飞轮能量管理系统架构与策略设计

📚 共计 30 章节
01
飞轮储能概述
发展史 · 工作原理 · 应用场景
基础概念
02
系统架构总览
FEMS层级划分 · 核心模块 · 数据流
系统顶层
03
核心硬件组件
电机/发电机 · 轴承系统 · 真空腔体
硬件磁悬浮
04
功率变换系统 (PCS)
AC/DC双向变换 · 四象限运行
电力电子拓扑
05
能量管理策略基础
充放电策略 · SOC估算方法
策略SOC
06
充放电控制策略
恒功率/恒转矩 · 模式切换
控制逻辑
07
SOC估算与校准
电压法 · 电流积分 · 混合算法
算法精度
08
飞轮阵列管理
多飞轮并联均流 · 环流抑制 · 冗余
阵列均流
09
热管理策略
风冷/液冷 · 温度影响 · 热保护
热设计冷却
10
真空维持系统
真空度监测 · 泵控制 · 泄漏补偿
真空密封
11
振动监测与主动控制
传感器布局 · 主动平衡 · 故障预警
振动监测
12
电网接口与并网策略
并网逆变器 · 孤岛检测 · LVRT
并网电网
13
调度与功率分配
规则调度 · 优化调度 (LP/DP)
调度优化
14
通信协议与数据接口
Modbus · CAN · IEC 61850
通信协议
15
状态监测与故障诊断
阈值检测 · 机器学习预测
诊断AI
16
安全保护策略
超速保护 · 过温 · 电气隔离
安全保护
17
寿命评估与维护策略
轴承寿命 · 功率器件老化 · 预测性维护
寿命维护
18
黑启动与离网运行
黑启动电源 · 离网电压/频率支撑
黑启动离网
19
电能质量调节
电压暂降补偿 · 谐波抑制 · 频率调节
电能质量补偿
20
混合储能系统集成
飞轮+锂电池 · 飞轮+超级电容
混合协调
21
微电网中的应用
能量调度 · 平抑波动 · 光伏/风电协同
微电网新能源
22
轨道交通能量回收
制动能量回收 · 牵引网稳压 · 站级调度
交通节能
23
数据中心UPS应用
飞轮UPS架构 · 切换时间 · 柴发配合
UPS数据中心
24
港口与矿山应用
岸电系统 · 冲击负荷平抑 · 能量回收
工业港口
25
系统仿真与建模
飞轮数学模型 · PCS模型 · Matlab/Simulink
仿真建模
26
硬件在环 (HIL) 测试
HIL平台 · 实时仿真 · 控制器验证
HIL测试
27
标准与认证
UL 1973 · IEC 62933 · GB/T 36276
标准认证
28
经济性分析
LCOS计算 · 投资回报 · 补贴政策
经济LCOS
29
典型案例分析
Beacon Power · 北京地铁 · 电站剖析
案例实践
30
未来趋势
高速飞轮 · 超导磁悬浮 · AI应用
前沿趋势