飞轮储能驱动的新型动态电压恢复器：原理与改进策略

随着现代工业的快速发展，电能质量问题日益突出，其中电压暂降对电力系统稳定性的影响尤其显著。动态电压恢复器（Dynamic Voltage Restorer，DVR）作为一种有效的解决方案，传统DVR依赖整流器从电网获取能量，但在处理深度电压暂降时存在局限性。为解决这个问题，研究者们开始关注利用储能装置来增强DVR的功能。 飞轮储能因其独特的优点被选中作为改进DVR的关键技术。飞轮储能是一种机械能储存系统，通过高速旋转的飞轮储存和释放能量。它具有高能量密度、长使用寿命、高效能以及环保的特性，使其在工业用不间断电源（Uninterruptible Power Supply, UPS）等领域表现出色。与蓄电池、超级电容或超导储能装置相比，飞轮储能的响应速度更快，对于瞬间电压波动的补偿更为有效。 在基于飞轮储能的新型动态电压恢复器设计中，电路拓扑至关重要。通常包括DVR变换器、滤波器、旁路开关、串联变压器、变换器A、电感L以及飞轮储能阵列（FESA）。飞轮储能阵列负责储存和释放能量，当电网电压下降时，飞轮能够快速释放储存的能量，迅速恢复供电电压水平。而控制策略则是确保这种过程平稳进行的关键，如文中所述的以飞轮释放能量为基础的功率分配策略，旨在实现各飞轮储能单元间的协调工作，减少不均匀的充放电情况。 本文的主要贡献在于提出了一种新型的飞轮储能DVR，不仅详细阐述了系统的工作原理，还针对飞轮并联运行设计了一种新的放电控制策略，旨在优化系统的性能，提高电压恢复的效率和稳定性。通过仿真验证，这种新型DVR在实际应用中展现出强大的电压恢复能力，对于提升工业电力系统的可靠性和电能质量具有重要意义。 基于飞轮储能的新型动态电压恢复器的研究是解决电力系统电能质量问题的重要途径，通过结合飞轮储能的优势，能够有效应对深度电压暂降，为工业生产过程提供更稳定的电力保障。随着技术的进步，这种储能技术有望在未来电力系统中发挥更大的作用。