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龙图腾网获悉山西省能源互联网研究院申请的专利一种基于飞轮储能辅助风电的电力系统调频方法和系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120601478B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511105999.0，技术领域涉及：H02J3/30；该发明授权一种基于飞轮储能辅助风电的电力系统调频方法和系统是由姜新建;李福旺;李志如;苏家欣;张海林设计研发完成，并于2025-08-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于飞轮储能辅助风电的电力系统调频方法和系统在说明书摘要公布了：本申请公开了一种基于飞轮储能辅助风电的电力系统调频方法和系统，通过将飞轮储能系统等效为一阶惯性环节并动态调节其惯性时间常数，结合模糊逻辑控制器实时优化虚拟阻尼系数，显著提升了电网频率的稳定性。在电网频率波动时，飞轮储能系统能够迅速响应，在极短时间内输出接近额定的调频功率，将稳态频率偏差严格控制在极小范围内。同时，利用模糊逻辑动态修正功率指令，有效解决了因风电出力随机性导致的调频指令跟踪误差问题。此外，在调频结束后，通过模糊决策机制动态调整阻尼系数，大幅缩短了飞轮转速恢复时间，避免了因转速滞后引发的二次频率扰动，确保了飞轮储能在连续调频场景下的循环使用效率。

本发明授权一种基于飞轮储能辅助风电的电力系统调频方法和系统在权利要求书中公布了：1.一种基于飞轮储能辅助风电的电力系统调频方法，其特征在于，包括： 建立飞轮储能系统与电力系统的频率响应模型，将飞轮储能系统等效为一阶惯性环节，其传递函数表示为： ； 其中，为飞轮储能系统的下垂控制系数，飞轮储能的惯性时间常数，所述时间常数由飞轮转动惯量与系统总阻尼系数的比值确定； 在风电场出口母线处集中配置所述飞轮储能系统，所述飞轮储能系统通过直流母线并联多个飞轮储能单元组成飞轮阵列，并通过网侧变流器与升压变接入电网； 实时采集电网频率偏差及其变化率，通过模糊逻辑控制器，根据所述频率偏差及所述变化率动态调整虚拟阻尼系数；其中，所述虚拟阻尼系数与机械阻尼共同构成所述总阻尼系数；其中，所述电网频率偏差基于同步相量测量单元的广域监测系统以每秒50帧的采样率获取电网频率信号，并通过快速傅里叶变换消除谐波干扰，确保频率偏差的测量精度达到预设阈值，所述电网频率偏差的变化率通过对连续多个采样点的电网频率偏差数据进行差分运算，并通过滑动平均滤波平滑噪声，得到频率变化率，计算公式表示为： ； 其中，为电网频率偏差，为电网频率偏差的变化率，为采样间隔； 通过调节所述转动惯量与所述总阻尼系数，使一阶惯性环节的时间常数满足预设的电网调频的快速响应需求；其中，电网调频的快速响应需求为电网要求飞轮储能在频率扰动发生后，在预定时间内能够具有满足额定调频功率的输出，对应的惯性时间常数需满足0.05s； 对于转动惯量的动态调节，首先，模块化飞轮阵列设计，飞轮储能系统由的独立单元组成，每台飞轮的转动量为，总惯量；其中，为投入运行的飞轮储能单元数量；当检测到电网频率突变即||0.2Hz时，快速启用全部飞轮单元，总惯量确保大功率输出能力；在频率恢复阶段即||0.05Hz时，逐步减少运行单元至=5，降低能量损耗； 对于虚拟阻尼的动态调整，首先，基于所述模糊逻辑控制器，在其取值范围内实时调节，与固定机械阻尼合成总阻尼，采用模型预测控制优化与的组合，目标函数表示为： ； 其中，、、分别为、、的权重系数； 基于频率偏差生成飞轮充放电功率指令，并通过模糊逻辑控制器对功率指令进行动态修正，以适配电网频率变化趋势； 在调频结束后，根据飞轮转速偏差及其变化率，采用模糊决策机制选择阻尼系数，使飞轮转速恢复至初始状态。

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