CAT飛輪儲能UPS介紹飛輪技術(shù)廣泛地用于機械系統(tǒng)比如發(fā)動機飛輪，用來儲存機械能、均衡發(fā)動機轉(zhuǎn)速。飛輪儲能是通過加速一個轉(zhuǎn)子（飛輪）到很高轉(zhuǎn)速并保持來實現(xiàn)，當系統(tǒng)能量釋放時，飛輪的轉(zhuǎn)速隨著能量的減少而降低；增加能量時就提高飛輪轉(zhuǎn)速。當代的儲能飛輪技術(shù)發(fā)展：提高飛輪儲能量，減小飛輪占地，降低飛輪重量，同時降低飛輪成本。飛輪技術(shù)CAT飛輪儲能UPS轉(zhuǎn)子式

UPS

機械儲能UPS技術(shù)柴油機旋轉(zhuǎn)式UPS柴油機,

感應(yīng)耦合器發(fā)電機組成供電側(cè)轉(zhuǎn)子式UPS轉(zhuǎn)子式UPS拓撲輸入接觸器靜態(tài)分斷開關(guān)厄流線圈濾波電感市電轉(zhuǎn)換器輸出接觸器旁路靜態(tài)開關(guān)DCACDSP數(shù)字信號處理和監(jiān)控飛輪轉(zhuǎn)換器飛輪DCAC旁路接觸器Cat飛輪UPS拓撲飛輪，電動機-發(fā)電機轉(zhuǎn)子電場間隙整合于定子線圈中的磁力軸承可現(xiàn)場更換的球軸承組件定子線圈非永磁設(shè)計允許高切線速度和高功率輸出光滑的背鐵，無槽，低耗損CAT

電動機/發(fā)電機一體化飛輪飛輪在真空環(huán)境下持續(xù)旋轉(zhuǎn)（~7700rpm）飛輪以動能形式存儲能量供電中斷時，飛輪靠慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)此時設(shè)備類似一臺發(fā)電機，將動能轉(zhuǎn)換成電能每個飛輪容量250kVA，滿負載情況下可提供15秒供電時間12cm高;65cm直徑;272kg重CAT飛輪特點(IGBT):InsulatedGateBipolarTransistor絕緣柵二極晶體管高切換速度高電流承載能力低電壓差=高效率堅固設(shè)計=高可靠性不同于SCR，沒有諧波產(chǎn)生IGBTs高速IGBTABC3相主電樞ABC高電壓直流母線50Hz~1000Hz飛輪IGBT電力轉(zhuǎn)換通過雙向變換IGBT進行電力轉(zhuǎn)換可調(diào)整電壓公差窗口瞬時電壓基準50微秒（20KHz）采樣輸入電壓高速IGBT的好處UPS輸出電壓控制DCAC市電轉(zhuǎn)換器輸入電壓低輸入電壓高IReg+--+IReg電壓調(diào)整飛輪轉(zhuǎn)換器飛輪DCAC動態(tài)電壓調(diào)整NominalVoltage+10%-10%(-15%)RMSVoltagesampledevery5cycles+1%-1%電壓調(diào)節(jié)是通過將市電與逆變器間的無功電流經(jīng)過線性電感時形成轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)的當輸入電壓低時（滯后），逆變器將提供電壓補償輸入電壓高時（超前），逆變器將吸收到高出的部分輸入電壓正常事，無需補償，輸入功率因數(shù)1.0持續(xù)的電壓調(diào)節(jié)

瞬態(tài)采樣率––50微秒以50微秒的采樣率對瞬態(tài)電壓與標準參考電壓間進行比照電壓擾動,可在1毫秒內(nèi)恢復到設(shè)定電壓.從檢測到恢復電壓100微秒(1PWMcycle)1毫秒內(nèi)從檢測到完全恢復電壓瞬時能量來自800VDC直流母排.瞬態(tài)響應(yīng)超強的過載能力過載達1000%-10毫秒過載達200%-30秒過載達125%-10分鐘過載達500%-1秒DCACIIn=輸入電流ILkW

=實際負載電流IHarm

=諧波電流IHarm市電轉(zhuǎn)換器諧波電流抵消飛輪轉(zhuǎn)換器DCAC帶諧波成分的負載UPS修正最終輸入電源UPS抵消和諧波電壓的疊加：電壓諧波抵消快速采樣

&快速修正諧波電流抵消效率曲線CAT飛輪UPS產(chǎn)品系列UPS120UPS250UPS250N+1/500UPS750/750N+1/1000飛輪儲能單元真空泵交流/直流輸出電控部分UPS250–內(nèi)部視圖06/09/11UPS500–內(nèi)部視圖CATUPS500N+1/750/1000未顯示可選N+1冗余模塊CatUPS系統(tǒng):特點及優(yōu)勢傳統(tǒng)250kVAUPS及最小配置的電池柜250kVACATUPS占地

–

3.7平方米

重量

–

6500公斤.發(fā)熱量-52,269英熱單位（btu）占地

–1.3

平方米

重量

–

3365公斤發(fā)熱量-21,900英熱單位（btu）CAT飛輪UPS系統(tǒng):使用壽命長3到5年的蓄電池使用壽命,性能隨使用時間不斷下降無需更換CAT飛輪UPS系統(tǒng):高效節(jié)能90-94%部分負載時更低97%-98%綠色環(huán)保98%的系統(tǒng)效率，高效節(jié)能CO2

排放低降低碳排放75%系統(tǒng)66%可回收利用環(huán)境適應(yīng)能力強，無需空調(diào)環(huán)境無蓄電池化學毒害CAT飛輪UPS系統(tǒng):維護簡單蓄電池維護,測試等進氣濾網(wǎng)清潔CATUPS系統(tǒng):緊湊型設(shè)計250kW系統(tǒng)占地3.7平方米(電池按最小5-7分鐘配置)250kW占地

1.3

平方米CATUPS系統(tǒng):無需空調(diào)有嚴格的運行溫度要求

0o

到40oc的標準運行溫度CAT飛輪UPS系統(tǒng)(TCO)分析總體擁有成本（TCO）是全球通用的衡量配電系統(tǒng)經(jīng)濟性的重要指標，其主要包括系統(tǒng)的初期投入，運營費用，維護成本

飛輪UPS傳統(tǒng)供電系統(tǒng)34TCO較傳統(tǒng)系統(tǒng)可節(jié)省60%以上，容量越大，時間越長，經(jīng)濟性越明顯以10MW數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)為例耗電成本降低75%占地成本節(jié)約50%+制冷成本節(jié)約30%+維護成本節(jié)約80%+無需單獨電池間及制冷設(shè)備投入人機界面硬件10”彩色LCD顯示屏觸摸屏輸入/瀏覽USB端口(用于文件下載)通過網(wǎng)站遠程監(jiān)視可現(xiàn)場更換有背光，可設(shè)背光計時器裝在系統(tǒng)柜門上

緊急停機按鈕（EPO），帶保護罩蜂鳴器消音按鈕頭標欄設(shè)有瀏覽按鈕

側(cè)邊顯示系統(tǒng)狀態(tài)和關(guān)鍵參數(shù)遙測參數(shù)實時和曲線整個系統(tǒng)和單個MMU事件300個事件可在屏幕上察看2000個事件存儲供下載或e-mail可定制告警方式服務(wù)維護間隔和提示步驟指導和下載多層權(quán)限(用戶，系統(tǒng)管理員，技工)人機界面Ethernet以太網(wǎng)SNMPModbusTCP/IPe-mail郵件通知標配內(nèi)部modemRS-232UPSView

監(jiān)控軟件RS-485ModbusRTU建筑管理SCADA系統(tǒng)遠程監(jiān)控/告警提高機組啟動成功率10倍參數(shù)模擬顯示參數(shù)數(shù)字顯示事件記錄參數(shù)顯示和事件記錄每季度檢查機組拆下柜門上的防塵網(wǎng)并清潔每年更換真空泵機油每隔

48個月更換上、下飛輪軸承更換顯示屏單元的電池CAT飛輪UPS的保養(yǎng)*10MW電力系統(tǒng)

–美國佐治亞州亞特蘭大QTS數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)中心項目案例

小空間里的大數(shù)據(jù)中心可擴容的供配電系統(tǒng)架構(gòu)–客戶的要求負載為計算機服務(wù)器15mx31m的占地面積上最大電力超過8MW負載將增長到現(xiàn)有容量要求整個系統(tǒng)應(yīng)保證在設(shè)備保養(yǎng)時正常工作沒有特殊的環(huán)境限制可擴容的供配電系統(tǒng)架構(gòu)–設(shè)計從2到12MW可擴容整個系統(tǒng)N+1冗余，滿足Tier3基礎(chǔ)架構(gòu)等級要求采用開關(guān)柜完成邏輯控制，沒有單故障點（如ATS）在正常負載受保護時能夠保養(yǎng)和假負載測試所有的設(shè)備單節(jié)點–2MW2UPS1200UPS輸出開關(guān)柜開關(guān)柜市電變壓器切換UPS1200切換發(fā)電機組發(fā)電機組關(guān)鍵負載正常模式緊急模式雙節(jié)電–4MW另一個節(jié)點10MW占地2UPS1200UPS輸出開關(guān)柜開關(guān)柜市電變壓器切換UPS1200切換發(fā)電機組發(fā)電機組5臺10MVA市電變壓器5套主備柴油發(fā)電機組并機柜+1套替換柴油發(fā)電機組并機柜5臺2250KW主備Cat柴油發(fā)電機組10臺1200KVACat飛輪UPS，兩個一組，背靠背安裝10套UPS輸出并機柜+1套替換UPS輸出并機柜1臺替換1200KVACat飛輪UPS1臺替換2250KWCat柴油發(fā)電機組10MW數(shù)據(jù)中心電源系統(tǒng)的主要設(shè)備每年節(jié)約的電費（以下均按10臺UPS計算）高UPS效率可節(jié)約：$406,660