电气化铁路飞轮储能技术研究
简论飞轮储能系统关键技术及其研究现状
简论飞轮储能系统关键技术及其研究现状作者：魏民来源：《科学与信息化》2020年第02期摘要飞轮储能技术的研究价值非常高并且其应用的前景非常好，这篇文章简单介绍了飞轮储能的工作原理以及飞轮转子，轴承支撑系统，电动机/发电机等三项较为重要的技术，并在这三项比较重要的技术上面重点对飞轮的储能系统进行了详细的阐述。
关键词飞轮;储能系统;关键;现状引言目前的储能的设备有化学储能，物理储能以及其他的储能是设置。
在物理储能的方法中，飞轮储能特点较为突出，充电时间较为短暂，充放电效率等方面而受到非常广大的关注。
1 飞轮储能系统工作原理飞轮储能装置，又被叫作机电电池系统，也叫作飞轮电池，是一种机械和电能的转换和存储系统。
飞轮储能的系统一般由速度较高的飞轮，电动机/发电机，轴承支撑装置，电力电子转换装置，电子控制装置和附加装置（比如说真空泵，应急备用轴承）等组成。
它是一个集成性能较为强大的系统，飞轮储能是现代电力电子技术的应用。
电子电力转换器作为主要的驱动装置，以带动飞轮以较高的速度旋转[1]。
电机则一直处在较为稳定的速度，一直等到释放能量的控制信号为止。
如图1所示：2 飞轮储能系统关键技术分析飞轮储能系统的结构由飞轮转子，支撑轴承，电动发电机等其他组成。
接下来，对飞轮储能的三项较为重要的技术进行一定的分析。
2.1 飞轮转子飞轮储能系统中最核心的部分就是飞轮的转子。
整个系统的能量转换和飞轮的旋转有着非常大的关系。
飞轮旋转时的动能E表示为其中，J为ω的旋转惯性和角速度-飞轮。
从公式可以看出，为了增加飞轮的能量存储，可以增加飞轮转子的惯性并且可以提高飞轮的速度。
2.2 支承轴承技术分析由于高摩擦损耗和低极限转速，机械轴承不适合单独支持高速飞轮储能系统。
由于其高的支撑强度和紧凑的结构，机械轴承能够对轴承进行短时间的保护，这种轴承会由快速充放电飞轮系统对其进行一定的支持[2]。
2.3 电动/发电机技术分析在飞轮的储能系统中，机械能和电能之间的相互的能量转换是通过集成的电动机/发电机共同来完成的，因此电动机/发电机的性能将会对飞轮储能系统的效率造成直接的影响。
飞轮储能技术研究报告(二)2024
飞轮储能技术研究报告（二）引言概述：飞轮储能技术是一种高效、可靠的能量储存和释放方式，逐渐被广泛应用于各个领域。
本文将深入探讨飞轮储能技术的研究现状和发展趋势，以及其在能源存储领域中的潜在应用。
正文：一、飞轮储能技术的基本原理1.1 飞轮储能的概念与发展历程1.2 飞轮储能系统的主要组成部分1.3 飞轮储能的工作原理与优势1.4 飞轮储能系统的性能指标与评价方法1.5 飞轮储能技术的应用前景与挑战二、飞轮储能技术的研究进展2.1 飞轮材料的选择与制备技术2.2 飞轮的设计与优化方法2.3 飞轮储能系统的控制与管理策略2.4 飞轮储能系统的安全性与可靠性研究2.5 飞轮储能技术的商业化进程三、飞轮储能技术在电力系统中的应用3.1 飞轮储能在电力系统稳定性控制中的应用3.2 飞轮储能在电网削峰填谷中的作用3.3 飞轮储能技术在微电网中的应用3.4 飞轮储能技术与可再生能源的相互协调性分析3.5 飞轮储能技术在电力系统能效提升中的作用四、飞轮储能技术在交通运输领域中的应用4.1 飞轮储能技术在轨道交通中的应用4.2 飞轮储能技术在电动汽车中的应用4.3 飞轮储能技术在航空航天中的应用4.4 飞轮储能技术与交通运输系统的能量管理4.5 飞轮储能技术在交通运输领域的优势与挑战五、飞轮储能技术的发展趋势与展望5.1 飞轮储能技术的研究方向与重点5.2 飞轮储能技术的成本与效益分析5.3 飞轮储能技术与其他能量存储技术的比较5.4 飞轮储能技术的市场前景与商业化进程5.5 飞轮储能技术在能源转型中的战略地位与作用总结：通过对飞轮储能技术的深入研究和综合分析，我们可以得出结论：飞轮储能技术具有巨大的潜力和广阔的应用前景。
随着技术的不断发展和市场需求的增加，飞轮储能技术有望成为未来能量存储领域的重要解决方案。
然而，飞轮储能技术面临着材料、设计、控制和经济等方面的挑战，需要进一步的研究和改进。
我们相信，通过持续的创新和合作，飞轮储能技术将在未来发展出更为成熟和可靠的解决方案，为能源存储领域的可持续发展做出贡献。
飞轮储能技术研究报告
飞轮储能技术研究报告飞轮储能技术研究报告1.飞轮储能技术原理简介飞轮储能技术起源于20世纪70年代，但当时技术水平限制了其实际应用。
直到20世纪90年代，随着碳纤维材料和磁轴承技术的发展，美国科学家成功地研发出飞轮电池。
飞轮储能利用物理方法实现储能，实现电能和机械能的相互转化，工作过程中不会造成任何污染。
飞轮储能是一种物理储能方式，通过电力电子设备驱动飞轮进行高速旋转，利用飞轮高速旋转时所具备的动能进行能量存储，通过电动/发电一体化双向高效电机配合真空中的飞轮实现电能和动能的双向转换，如图1所示。
飞轮储能系统由高强度合金或复合材料做成的飞轮转子、高速轴承、电动/发电机、电力转换器、真空安全罩等部分组成，如图2所示。
飞轮储能设施充放电的实现方式为：（1）当飞轮存储能量时，电动/发电一体化双向高效电机实现电动机运行状态，将电能转换为飞轮转子的动能，飞轮转速升高实现能量的存储；（2）当飞轮释放能量时，电动/发电一体化双向高效电机实现发电机运行状态，将高速旋转的飞轮转子动能转换为电能，飞轮转速下降实现能量的释放。
飞轮所存储的能量计算公式为：E=Jω2，其中J为飞轮的转动惯量，ω为飞轮旋转的角速度。
从公式中可以看到，飞轮存储的能量值与飞轮转速的平方以及飞轮的转动惯量成正比。
提高飞轮的转速可以更显著地提高飞轮存储的能量值。
飞轮储能系统的控制策略原理如图3所示。
飞轮储能系统共有三种工作状态，分别为充电、维持和放电，可根据系统电压的高低自动响应充放电动作。
当系统电压抬高，电压值U>U2+a时，飞轮储能系统处于充电状态，吸收外部电能进行存储，充电的功率随系统电压的升高而增大；当系统电压降低，电压值U<U2-a时，飞轮储能系统处于放电状态，向外部释放电能，放电的功率随系统电压的降低而增大；当系统电压值在空载电压附近波动时，为飞轮的旋转维持区域[U2-a。
U2+a]，飞轮执行维持转速指令，处于不充电、不放电的空转状态。
飞轮储能技术研究进展
I 油气、地矿、电力设备管理与技术China Science & Technology Overview飞轮储能技术研究进展罗桂平卫宏强孟德超宋浩强(华驰动能（北京）科技有限公司，北京101111)摘要：储能是智能电网、能源互联网的重要组成部分和关键支撑技术。
近年来储能产业发展迅猛，各类储能技术也日趋成熟。
本文对各种储能技术进行了介绍，着重分析了飞轮储能技术的特性，对其国内外研究现状及进展进行阐述，以期推动飞轮储能技术在 电力行业中的大规模应用。
关键词：储能；飞轮；智能电网；新能源中图分类号：TH133.7文献标识码：A 文章编号：1671-2064(2020)20-0104-040. 引言能量具有多种形式，包括电能、机械能、声能、化学 能、电磁能、光能、热能及核能等。
储能是使能量转化为 比较稳定的存在形态，再通过介质或设备把能量存储起 来，以备在需要时释放的过程，主要是指电能的储存，此 外还有储热、储氢等。
1. 储能分类及特点1.1电化学储能电化学储能主要指各种电池储能，包括铅酸（铅碳） 电池、锂电池、钠硫电池和液流电池等，其在能量密度、系 统效率、响应速度等方面具有明显优势。
电化学储能主要 适用于调峰、削峰填谷等快速响应的大规模应用场景[11。
(1)铅酸电池。
铅酸电池具有安全性高、系统成本低等优点，可进行深度的充放电。
液流电池适用于平抑新能 源发电波动、辅助调峰、边远地区供电等，主要包括全钒 液流电池、锌溴液流电池、铁铬液流电池等[41。
1.2电磁储能(1)超级电容器。
超级电容器的电荷以静电方式存储在双电层界面上，其具有功率密度大、充放电速度快、循 环寿命长、工作温度范围宽等优点，以及能量密度低、自 放电率较高等劣势，可应用于功率大、时间短的场景，如 电力调频、平抑波动、轨道交通能量回收等。
(2)超导磁储能。
超导磁储能是利用超导线圈进行储能的一种技术，具有功率密度大、响应速度快、能量转换效率高、循环寿命长等优势，主要应用于改善电能质量、 稳定电力波动等场景。
飞轮储能装置在轨道交通中的应用研究
飞轮储能装置在轨道交通中的应用研究随着城市轨道交通的迅速发展，如何提高能源利用效率、减少环境污染成为亟待解决的问题。
在此背景下，飞轮储能技术的应用显得尤为重要。
本文将探讨飞轮储能装置在轨道交通中的应用及其带来的益处。
首先，飞轮储能装置是一种高效的能量存储系统，它通过高速旋转的飞轮来储存和释放能量。
这项技术如同一座“能量银行”，在轨道交通系统中起着至关重要的作用。
当列车制动时，产生的能量可以被飞轮吸收并储存起来；而在列车启动或加速时，这些储存的能量又能被迅速释放，为列车提供动力。
这一过程不仅提高了能量的循环利用率，还减少了对外部电网的依赖，实现了节能减排。
其次，飞轮储能装置在轨道交通中的应用，可以显著提高系统的运行效率。
传统的轨道交通系统中，列车制动时产生的能量往往以热能的形式散失，造成了巨大的能源浪费。
而飞轮储能技术的引入，就像是给轨道交通系统装上了一台“能量回收机”，能够将这些原本被浪费的能量收集起来，用于列车的再次启动，从而降低了整体能耗。
然而，飞轮储能技术在轨道交通中的应用并非一帆风顺。
它的推广和应用面临着成本高昂、技术成熟度不足等问题。
这些问题如同一道道“门槛”，需要我们跨越。
但是，随着技术的不断进步和成本的逐步降低，飞轮储能技术在轨道交通领域的应用前景无疑是光明的。
此外，飞轮储能装置的应用还能够带来其他附加效益。
例如，它可以减少轨道交通系统对电网的冲击，提高电网的稳定性；同时，由于减少了能量的浪费，也间接降低了轨道交通运营的成本。
综上所述，飞轮储能装置在轨道交通中的应用具有重要的现实意义和广阔的发展前景。
它不仅能够提高能源利用效率、减少环境污染，还能够提升轨道交通系统的运行效率和经济性。
当然，要实现这一目标，还需要我们在技术研发、成本控制等方面做出更多的努力。
但我相信，在不久的将来，飞轮储能技术定会在轨道交通领域大放异彩，为城市的绿色发展贡献自己的力量。
飞轮储能研究报告
飞轮储能研究报告摘要：飞轮储能是一种高效、环保的储能方式。
文章介绍了飞轮储能的原理及其在不同场合下的应用，如电网储能、航空航天、火车制动等。
分析了飞轮储能的优点和局限性，并对其未来发展进行了展望。
关键词：飞轮储能；原理；应用；优点；局限性；未来发展1. 引言随着能源需求不断增加，能源储存技术也成为了科技领域研究的热点之一。
飞轮储能作为一种高效、环保的储能方式，备受研究者的关注。
本文将介绍飞轮储能的原理、应用、优点、局限性以及未来发展。
2. 飞轮储能的原理飞轮储能利用高速旋转的飞轮，将机械能转化为电能存储。
当需要释放储存的能量时，通过驱动机械装置使飞轮减速，这时会将转动的能量转化为电能输出。
飞轮储能有两种不同的类型：机械式和磁悬浮式。
机械式飞轮与传统的发电机类似，通过机械传动将能量转化为电能。
而磁悬浮式飞轮则采用了磁浮技术，使得整个运转过程中实现无接触，从而降低了摩擦，提高了转速和存储效率。
3. 飞轮储能的应用飞轮储能可以广泛应用于不同的场合，包括电网储能、航空航天、火车制动等领域。
在电网储能方面，飞轮储能可以承担调峰和备用功率的功能。
在负荷增加时，飞轮会迅速释放储存的能量，平衡电网的供需关系。
在航空航天方面，飞轮储能可以替代传统的气压式储能系统，成为飞行器的主要能量来源。
同时，飞轮储能还可以用于控制和定位等方面。
在火车制动方面，通过利用飞轮储能，将制动后产生的能量转化为电能存储，从而实现能量回收，提高能源利用效率。
4. 飞轮储能的优点和局限性飞轮储能相比其他储能方式，具有以下优点：（1）高效：飞轮储能的能量转化效率高达90%以上，比传统储能方式更加高效。
（2）响应快速：飞轮储能可以实现秒级响应，可用于电网调峰等场合。
（3）环保：飞轮储能不会产生污染和温室气体等有害物质，是一种非常环保的储能方式。
然而，飞轮储能也存在一些局限性，包括：（1）设备成本高：飞轮储能设备制造和维护成本较高，需要更高的投入。
飞轮储能系统的动力学特性分析
飞轮储能系统的动力学特性分析飞轮储能系统是一种以高速旋转的飞轮作为储能元件的系统，通过控制飞轮的转速和惯量来实现能量的储存和释放。
在能源转型和可再生能源的推广中，飞轮储能系统被广泛应用于电力系统、交通运输和航空航天等领域。
本文将从动力学的角度对飞轮储能系统的特性进行分析，探讨其应用中的关键问题和挑战。
一、飞轮储能系统的基本原理飞轮储能系统基于动能的原理，将电能转化为飞轮的动能，从而实现能量的储存。
当外部电源供给电能时，电机将电能转化为机械能，驱动飞轮高速旋转；而在需要释放储能时，飞轮将储存的动能转化为电能，通过发电机输出。
飞轮的惯性和转动速度是决定系统能量储存和释放能力的关键因素。
二、飞轮储能系统的动力学特性1. 飞轮的转速动态特性飞轮储能系统的转速是其动力学特性的核心指标。
在能量储存阶段，当外部电源向飞轮输送能量时，飞轮的转速逐渐增加；而在能量释放阶段，转动的飞轮将转动惯量转化为电能，转速逐渐减小。
由于能量传递的不可逆性，飞轮转速的动态特性受到很大影响，需要进行有效控制和优化设计。
2. 飞轮系统的振动特性飞轮的高速旋转会带来系统的振动问题。
振动是由于转子不平衡、轴承摩擦等因素引起的，对飞轮储能系统的稳定性和安全性产生重要影响。
通过分析和优化飞轮转子的结构和平衡性，可以降低系统的振动水平，提高系统的可靠性和使用寿命。
3. 飞轮系统的能量转换效率飞轮储能系统的能量转换效率是评估其性能的重要指标。
能量传递中的能量损耗主要包括机械损耗、传动损耗和电能转换损耗等。
优化飞轮转子的材料和结构设计、提高电机和发电机的效率、减少能量传输过程中的损耗都可以提高系统的能量转换效率。
三、飞轮储能系统的应用问题和挑战1. 系统稳定性和控制策略飞轮储能系统的高速旋转和能量转换过程对系统的稳定性提出了更高要求。
针对不同的应用场景，需要设计合适的控制策略来保持系统的运行稳定，并解决系统在长时间运行过程中的热和摩擦问题。
2. 安全性和可靠性飞轮储能系统的高速运转带来了一系列的安全和可靠性问题。
飞轮储能(多方整理、倾力推荐)
飞轮一.飞轮储能原理飞轮储能器中没有任何化学活性物质，也没有任何化学反应发生。
旋转时的飞轮是纯粹的机械运动，飞轮在转动时的动能为：E=1/2Jω2式中：J为飞轮的转动惯量；ω为飞轮旋转的角速度。
飞轮转动时动能与飞轮的转动惯量成正比。
而飞轮的转动惯量又正比于飞轮的直径和飞轮的质量，过于庞大、沉重的飞轮在高速旋转时，会受到极大的离心力作用，往往超过飞轮材料的极限强度，很不安全。
因此，用增大飞轮转动惯量的方法来增加飞轮的动能是有限的。
飞轮储能装置中有一个内置电机，它既是电动机也是发电机。
在充电时，它作为电动机给飞轮加速；当放电时，它又作为发电机给外设供电，此时飞轮的转速不断下降；而当飞轮空闲运转时，整个装置则以最小损耗运行。
飞轮储能是通过电动/发电互逆式双向电机，电能与高速运转飞轮的机械动能之间的相互转换与储存，并通过调频、整流、恒压与不同类型的负载接口。
典型的飞轮储能系统由飞轮本体、轴承、电动/发电机、电力转换器和真空室5个主要组件构成。
在实际应用中，飞轮储能系统的结构有很多种。
图1是一种飞轮与电机合为一个整体的飞轮储能系统。
充电时，电动/发电机通过转换器接外电源作电动机运行,把飞轮转子快速加速到非常高的转速,于是电能转化为动能储存起来。
放电时,电动/发电机作发电机运行,通过电子转换器向负载输出电能,转子转速下降,动能转化为电能。
二.飞轮储能的关键技术飞轮电池的原理简单，主要结构和运行方法已经基本明确，但要实现起来却并不容易,要突破的关键技术有：(1)飞轮转子的设计：转子动力学，强度和密度的优化；(2)磁轴承和真空设计：低功耗，动力设计，高转速，长寿命；(3)功率电子电路：高效率，高可靠性，低功耗电动\发电机；(4)安全及保护特性：不可预期动量传递，防止转子爆炸可能性，安全轻型保护壳设计；(5)机械备份轴承：磁轴承失效时支撑转子。
飞轮储能方法一直未能得到广泛的应用，其原因主要有三个：1.飞轮本身的能耗主要来自轴承摩擦和空气阻力。
飞轮磁悬浮储能技术在地铁系统中的应用研究
飞轮磁悬浮储能技术在地铁系统中的应用研究地铁系统是现代城市公共交通中的一种重要方式，为人们出行提供了极大的便利。
然而，由于地铁系统的运营规模庞大，能耗较高，加之受制于供电系统的限制，如何优化地铁的能源利用和减少能耗成为了一个亟待解决的问题。
飞轮磁悬浮储能技术是目前比较先进的储能技术之一，具有高效能、高性能、高可靠性等优点。
该技术被广泛应用于各个领域，如工业自动化控制、提供紧急备用电源、电动汽车充电等方面。
相信在地铁系统中也会有广阔的应用前景。
飞轮磁悬浮储能技术的原理是利用机械能与电能之间的相互转化来储存能量。
具体来说，当电网供电不足时，通过控制系统运行飞轮转速，使飞轮吸收电能，从而将其转换成机械能储存。
当电网供电充足时，通过控制系统降低飞轮转速，将储存的机械能转化成电能，供应给车站、列车及其它设备使用。
飞轮磁悬浮储能技术在地铁系统中的应用主要是用于储存制动能量，减少制动能量的浪费。
在地铁站和列车行驶时，通过能量回收系统将制动能量收集起来，存储于飞轮中。
当运营需要时，飞轮释放储存的能量给列车运行或车站用电。
飞轮磁悬浮储能技术具有以下优点：首先，与传统的化学储能技术相比，飞轮储能技术无需额外消耗化学物质，运转成本低，储能效率高。
其次，由于飞轮几乎无摩擦，能保持较长时间的高速运转，因此能够提供连续的高稳定功率输出。
此外，该技术能在极短的响应时间内对储存的能量进行释放或吸收，能够满足地铁系统的瞬时高功率需求。
同时，由于飞轮储能系统无需使用化学物质，并且一般采用环保材料，因此有着比其他储能技术更好的环保性能。
然而，飞轮磁悬浮储能技术也有一些局限性。
首先，需要能够保证其高速旋转，因此需要有较高的制造技术、工艺技术和材料技术支持。
其次，飞轮储能系统占地面积较大，对安装环境和地面载荷要求较高。
而且由于其大容量的储能系统，其成本和维护成本较高，每个地铁站需要建造大型的储能设施和配套的控制系统。
综上所述，飞轮磁悬浮储能技术在地铁系统中的应用还需要进一步深入的研究和探索。
飞轮储能系统用电动／发电机的研究
轮 储 能 电机 对 提 高 飞 轮 储 能 系 统 的性 能 具 有 非 常 重 要 的 意 义 。在 简 单 介 绍 了 飞 轮 储 能 系 统 的基 础 上 ， 异 步 电 对 机 、 关 磁 阻 电 机 和 无刷 直 流 电 机 的 工 作 原 理 和 研 究 现 状 进 行 了详 细 分 析 ， 比 较 了各 自在 飞 轮 储 能 系 统 中 的优 开 并
缺点 ， 最后 ， 对飞轮储能 电机技术 的发展进行 了展望 。 关键词 ： 飞轮储 能系统 ； 异步 电机 ； 开关磁 阻电机 ； 无刷直流 电动机 ； 比较 ； 展望
中 图分 类 号 ： Ｍ３ ３ Ｔ ３， Ｍ３ ２ Ｔ ４ ， Ｍ３ Ｔ ５ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：０４ ７ １ （０２ ０ － ０ ５ ０ １０ － ０ ８ ２ １ ）８ ０ ７ － ３
（ ａｊ ｇＵ ｉ ｒ ｔ ｏ ｅｈ ｏｏｙ Ｎ ｎｉｇ２ １ ） Ｎ ｎｉ ｎｖ ｓｙ ｆ ｃｎ ｌ ， ａｊ １ ８ ６ ｎ ｅ ｉ Ｔ ｇ ｎ １
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电气化铁路飞轮储能技术研究
作者：魏民
来源：《科学与信息化》2020年第03期
摘要电气化铁路是一种负荷波动剧烈的大型工业电气设备。
按照牵引载荷的峰谷出现的特点，对飞轮储能装置变流器的控制的方法和能量管理的方法进行了一定的分析，按照历史的运行的数据，以每天为固定时段，更进一步的提出通过牵引负荷来对充放电控制的阈值进行选择控制，并对阈值进行仿真模拟分析。
关键词电气化;铁路;飞轮储能
引言
电气化铁路牵引峰值负荷限幅优势特点非常的突出，并且优势也非常的明显。
在技术水平上，消除负载峰值能够使得负序电流对铁路的影响降到最低。
与此同时，飞轮储能系统还对机车制动产生的制动能量的吸收和再利用进行了充分的考虑，能够在一定程度上使得电能成本得到有效降低。
1 牵引负荷的峰与谷
电气化铁路的日常运行图具有固定且准确的周期性，过去在正常工作条件下的牵引负荷统计值具有良好的稳定性和准确性。
因此，记录并分析了过去在正常工作条件下的牵引载荷。
功率曲线对峰值负载削峰的重要性不言而喻。
正的功率表示牵引（电气）的状态，而负的功率代表发电的功率状态。
记录正常工作条件下的牵引负载功率曲线[1]。
如图1所示：
2 飞轮装置用于削峰填谷的控制策略
飞轮的储能装置主要通过变频器，飞轮体，真空泵和冷却柜共同组成。
飞轮的主体主要包含飞轮的转子，磁悬浮设备，机械轴承和高速的电动机。
高速的电动机能够在电动机或发电机状态下工作; 冷却柜用于飞轮体的物理冷却。
真空泵用于减小飞轮转动时的摩擦阻力[2]。
2.1 飞轮装置变流器控制策略
因此，飞轮变流器由电网侧变流器和电动机侧变流器组成。
变频器两部分的控制电路可以独立设计，以确保飞轮装置的稳定运行。
（1）网侧变流器控制策略。
电网侧变流器的控制目标有两个：一是确保完整的的并网（并网或牵引）电能质量;其二是控制电网。
另一种方法是控制电动机侧和电网侧转换器之间的能量传递平衡，也就是保证直流侧的母线电压保持恒定
（2）电机侧变流器控制策略。
电动机侧逆变器的控制目标是对系统的反应的速度进行有效的提高并防止電动机的绕组电流出现过大的情况。
第二个是能够按照上位控制器的命令对控制电机的能量传输进行有效控制。
同时，电流控制用作内环，以确保电机侧的电能质量并减少转矩波动。
为确保磁通量恒定，请将其设置为恒定值。
2.2 能量环节控制方式
之前的能源部分由直流侧网络电压控制。
原理是按照电网电压的指令与实际电网压力之间的偏差对储能装置的充放电进行直接的控制。
总体来说控制比较的简单。
这种控制的方法利用了直流侧总线电压在供电期间会波动的特性，但这与电网侧转换器控制直流侧总线电压稳定性的初衷相反。
也就是说，当直流侧的电压不再波动时，能量控制的环节将会失去稳定性。
所以，这篇文章提出一种能量管理的方法，通过牵引负载功率来对飞轮的充放电进行有效的控制。
3 实验验证
3.1 仿真实验验证
牵引变压器将其简单地想为理想电压源，牵引负载等于电阻负载。
负载的波动是通过改变负载电阻来实现的。
仿真模型能够在一定程度上对飞轮装置的功率补偿的效果进行有效的验证。
负载电阻在3s处减小，负载开始增加，电源侧的有功功率输出增加到110kW。
当负载电阻在6s时减小时，功率侧的有功功率输出将减小至10kW。
电源侧的功率严重波动。
飞轮在进行工作的时候需要功率来对自身的运行的速度进行有效的维持，因此该功率将略高于之前的60kW（约61kW）功率。
在6s内，负载电阻减小，负载增加，但电源侧的有功功率输出没有更改为61kW。
飞轮单元提供增加的负载功率，这个时候，飞轮速度从36000r/min降至24000r/min，放电时间为1.3s。
在放电期间，交流侧的功率并不会因为负荷的变化而进行有效的变化。
在6s内，负载的电阻将会在增加，负载将会在一定程度减小。
这个时候，电源侧的有功功率输出将会稳定在一定的状态下。
降低的负载功率将会由飞轮进行有效的吸收。
此时，飞轮速度从24000r/min增加到36000r/min，分析过程类似于放电过程，没有重复[3]。
4 结束语
从减少铁路运营的成本方面进行充分的考虑，本文提出了通过降低峰值的负荷并在吸收和利用制动能量的同时填充铁路牵引供电系统中的飞轮储能系统来对电力成本的方法进行有效的降低。
这将为今后的电气化铁路飞轮储能技术的发展起到一个推动作用，也将带动全国铁路的运行发展朝着一个更快的方向发展。
参考文献
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作者简介
魏民（1985-），男，北京;学历：硕士，现就职单位：沈阳远大电力电子科技有限公司，研究方向：参与多项国家重点研发专项、多次获得省级科技进步奖项。
*[基金项目] 本文系国家重点研发计划项目资助，项目编号：2018YFB0905500。