飞轮储能系统的建模与MATLAB仿真（永磁同步电机作为飞轮驱动电机）

目录

1 主要内容

电网侧控制系统

电机侧模型

模型二

2 结果分析

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1 主要内容

该仿真为飞轮储能系统的建模，包括电网侧和电机侧两部分模型，仿真采用永磁同步电机作为飞轮驱动电机，通过矢量控制的方式对其发电和电动的工况进行控制，同时，配合双PWM整流器实现能量在电网侧与电机侧之间不断流动，其原理是利用了电机电感储存能量，再经由PWM整流器进行升压，实现能量回馈。该仿真采用两种模式，有丰富的理论资料，方便学习参考！

• 电网侧控制系统

SVPWM控制主要包括扇区判断模块、非零矢量作用时间计算模块、开关作用时间设定模块及PWM波生成模块等，形成的模块如下图所示。

电网控制侧整体模型

通过逆变器模块、用于参数测量的电网参数测量模块、坐标变换模块、PI控制模块及SVPWM控制模块建立的电网侧矢量控制系统如下图所示：

• 电机侧模型

abc坐标系下电机模型：

封装永磁同步电机模型，加入坐标变换模块，可得abc坐标系下的电机模型。其中，定子三相电压和负载转矩为输入，转子转速、电磁转矩和定子三相电流为输出。

电流和速度PI控制模块：

整体模块：

• 模型二

模型二将电网侧和电机侧进行了合并，并且增加了锁相环、电压控制等模块，具体模型见下图。

2 结果分析

在0.3s处，飞轮储能转速由314降低到200。

该部分为电机转矩。

该部分为电机转角。

电机侧输出三相电流。

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