基于直线电机的重力储能系统质量块能量回收再利用方法与流程

1.本发明涉及重力储能技术领域，具体为基于直线电机的重力储能系统质量块能量回收再利用方法。


背景技术：

2.储能系统能够有效降低可再生能源大规模并网造成的影响，目前的储能技术主要分为化学储能和物理储能；化学储能的主要载体是电池，具有成本较低的优点，但是存在热安全问题；物理储能安全性较高，适合电网调峰和实现电能昼夜转移，但应用最为广泛的抽水蓄能却面临着选址困难，投资成本高，建设时间长等问题。
3.作为一种新型物理储能方法，重力储能具备抽水蓄能的所有优点，且具有更低的建设成本和更大的灵活性，重力储能选址灵活，可选取合适的山体表面建设斜坡，合理利用海拔优势将电能转化为重力势能储存起来。
4.现有的山地斜坡式重力储能系统，在质量块接入和脱离主牵引装置时，分别存在机械冲击和能量浪费问题；具体原因包括：
①
在现有方案中，质量块在接入主牵引装置前，一般不具有初速度，质量块与主牵引装置之间存在较大的速度差，在接入时会引发明显的机械冲击；
②
发电工况中质量块下滑至斜坡轨道底端，储能工况中质量块上升至斜坡轨道顶端时，都有一定的速度，现有技术没有考虑对质量块剩余动能的回收利用，存在能量利用效率较低的问题。


技术实现要素：

5.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
6.鉴于上述存在的问题，提出了本发明。
7.本发明实施例的第一方面，提供基于直线电机的重力储能系统质量块能量回收再利用方法，包括：在斜坡式重力储能系统的上堆场和下堆场分别铺设带有直线电机初级的轨道，在所有搭载质量块的小车底部装设直线电机的次级感应板；通过控制所述直线电机工作在回馈制动状态，将所述搭载质量块的小车的动能转换为电能储存于超级电容储能装置中；当所述搭载质量块的小车需加速至与所述斜坡式重力储能系统的工作段的牵引装置相匹配的速度时，通过控制所述直线电机工作在电动状态，将所述超级电容储能装置中存储的电能转换为搭载质量块的小车动能，实现重力储能系统质量块的能量再利用。
8.作为本发明所述的基于直线电机的重力储能系统质量块能量回收再利用方法的一种优选方案，其中：将所述搭载质量块的小车的动能转换为电能的过程包括，
9.当所述搭载质量块的小车与工作段的牵引装置脱离，并进入上堆场或下堆场铺设的带有直线电机初级的轨道后，所述搭载质量块的小车上装设的直线电机次级感应板将会与轨道上的直线电机初级产生电磁耦合；
10.通过控制所述直线电机工作在回馈制动状态，将所述搭载质量块的小车上的动能转换为电能储存于超级电容储能装置中；
11.通过所述直线电机回收的能量可表示为：
[0012][0013]
其中，w
recycle
表示直线电机回收的能量，η表示直线电机回馈制动状态下的工作效率，m表示搭载质量块的小车的质量，v
tra
表示搭载质量块的小车脱离工作段的牵引装置后的速度，v
re
表示搭载质量块的小车离开直线电机铺设段时剩余的速度，μ表示直线电机铺设段的摩擦系数，g表示斜坡式重力储能系统所在地的重力加速度，lm表示直线电机回馈制动状态下搭载质量块的小车所行驶的距离。
[0014]
作为本发明所述的基于直线电机的重力储能系统质量块能量回收再利用方法的一种优选方案，其中：所述直线电机工作在回馈制动状态具体包括，
[0015]
获取所述搭载质量块的小车脱离工作段的牵引装置后的速度，再降低电机侧变流器频率，使所述电机侧变流器频率始终小于电机频率且直线电机转差率小于零，此时所述直线电机工作于回馈制动状态，所述搭载质量块的小车逐渐减速，开始回收搭载质量块的小车的剩余动能；
[0016]
所述转差率s的计算包括，
[0017][0018]
其中，vs表示电机侧变流器频率即同步速度，v表示搭载质量块的小车的运动速度；
[0019]
当所述电机侧变流器频率过零点时，检测搭载质量块的小车的速度是否满足设计要求，若满足则电机侧变流器可退出运行，若不满足则控制电机侧变流器进入反接制动状态，使得所述搭载质量块的小车进一步减速或是刹停，确保安全进入上堆场或下堆场。
[0020]
作为本发明所述的基于直线电机的重力储能系统质量块能量回收再利用方法的一种优选方案，其中：还包括，
[0021]
所述直线电机工作在电动状态具体包括回馈制动状态、反接制动状态、能耗制动状态和电动状态；
[0022]
当所述斜坡式重力储能系统正常工作时，上堆场和下堆场的直线电机工作于回馈制动状态或电动状态；
[0023]
当需要实现搭载质量块的小车精准平稳制动时，即将到达指定的堆放位置或需精准对位停车时，所述直线电机将工作于能耗制动状态；
[0024]
当所述斜坡式重力储能系统中出现异常情况，即搭载质量块的小车速度过高或需要紧急停止运行时，所述直线电机将工作于反接制动状态。
[0025]
作为本发明所述的基于直线电机的重力储能系统质量块能量回收再利用方法的一种优选方案，其中：所述搭载质量块的小车的结构包括，
[0026]
在所述搭载质量块的小车的转向架下方装设直线电机次级感应板，所述次级感应板由导磁基板和导电板组成，所述导电板位于靠近直线电机初级一侧，所述导磁基板在所述导电板的上方，并与搭载质量块的小车的直线电机次级感应板的支撑结构相连。
[0027]
作为本发明所述的基于直线电机的重力储能系统质量块能量回收再利用方法的一种优选方案，其中：所述带有直线电机初级的轨道的结构包括，
[0028]
轨道区间由多块首尾相接的直线电机初级组成，分别为初级1段、初级2段、
……
、初级n段，具体分段数量由上下堆场的建设面积决定；
[0029]
各个初级分段之间的工作规则包括当所述搭载质量块的小车运动至初级第i段所处区域时，首先激活所述初级第i段，再根据小车的运动方向决定激活第(i+1)段或第(i-1)段，其他初级分段则保持关闭状态。
[0030]
作为本发明所述的基于直线电机的重力储能系统质量块能量回收再利用方法的一种优选方案，其中：所述能量再利用包括，
[0031]
上堆场或下堆场的直线电机，将回收的动能转换为电能，分别经电机侧变流器和直流母线储存于超级电容储能装置中；
[0032]
当所述搭载质量块的小车需启动时，由所述超级电容储能装置释放能量，经直流母线及电机侧变流器，传送给上堆场或下堆场的直线电机，使搭载质量块的小车加速到与工作段的牵引装置相匹配的速度，当线路上同时有处于回馈制动状态和电动状态的小车时，回收的能量将不经过所述超级电容储能装置，直接提供给线路上处于电动状态的小车；
[0033]
当所述超级电容储能装置已完全充电时，将回收的电能经电网侧变流器输送至电网，当所述超级电容储能装置已完全放电时，所述搭载质量块的小车仍未达到指定速度，则由电网经过电网侧变流器向直流母线提供能量。
[0034]
本发明实施例的第二方面，提供基于直线电机的重力储能系统质量块能量回收再利用系统，包括：
[0035]
装置搭建模块，用于在斜坡式重力储能系统的上堆场和下堆场分别铺设带有直线电机初级的轨道，在所有搭载质量块的小车底部装设直线电机的次级感应板；
[0036]
能量回收模块，用于通过控制所述直线电机工作在回馈制动状态，将所述搭载质量块的小车的动能转换为电能储存于超级电容储能装置中；
[0037]
能量再利用模块，用于当所述搭载质量块的小车需加速至与所述斜坡式重力储能系统的工作段的牵引装置相匹配的速度时，通过控制所述直线电机工作在电动状态，将所述超级电容储能装置中存储的电能转换为搭载质量块的小车动能，实现重力储能系统质量块的能量再利用。
[0038]
本发明实施例的第三方面，提供一种设备，所述设备包括，
[0039]
处理器；
[0040]
用于存储处理器可执行指令的存储器；
[0041]
所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行本发明任一实施例所述的方法。
[0042]
本发明实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，包括：
[0043]
所述计算机程序指令被处理器执行时实现如本发明任一实施例所述的方法。
[0044]
本发明的有益效果：本发明提供基于直线电机的重力储能系统质量块能量回收再利用方法，能够解决斜坡式重力储能系统中搭载质量块的小车与工作段的牵引装置脱离后剩余动能的回收和再利用问题，本发明提供的方法具有能量转换效率高，无需在搭载质量
块的小车上安装有源的牵引装置，可灵活调节搭载质量块的小车的速度，减少对工作段主牵引装置的冲击，占地面积小的特点。
附图说明
[0045]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0046]
图1为本发明提供的基于直线电机的重力储能系统质量块能量回收再利用方法的装置全景图；
[0047]
图2为本发明提供的基于直线电机的重力储能系统质量块能量回收再利用方法的含直线电机的次级感应板的搭载质量块的小车结构示意图；
[0048]
图3为本发明提供的基于直线电机的重力储能系统质量块能量回收再利用方法的上堆场或下堆场铺设的带有直线电机初级的轨道的俯视图；
[0049]
图4为本发明提供的基于直线电机的重力储能系统质量块能量回收再利用方法的含直线电机以及超级电容储能装置的电气拓扑图。
具体实施方式
[0050]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。
[0051]
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0052]
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0053]
本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0054]
同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0055]
本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人
员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0056]
实施例1
[0057]
参照图1～4为本发明的一个实施例，提供了基于直线电机的重力储能系统质量块能量回收再利用方法，包括：
[0058]
s1：在斜坡式重力储能系统的上堆场和下堆场分别铺设带有直线电机初级的轨道，在所有搭载质量块的小车底部装设直线电机的次级感应板。需要说明的是：
[0059]
如图2所示，搭载质量块的小车的结构包括，
[0060]
在搭载质量块的小车的转向架下方装设直线电机次级感应板，次级感应板由导磁基板和导电板组成，导电板位于靠近直线电机初级一侧，导磁基板在导电板的上方，并与搭载质量块的小车的直线电机次级感应板的支撑结构相连；
[0061]
进一步的，如图3所示，带有直线电机初级的轨道的结构包括，
[0062]
轨道区间由多块首尾相接的直线电机初级组成，分别为初级1段、初级2段、
……
、初级n段，具体分段数量由上下堆场的建设面积决定；
[0063]
各个初级分段之间的工作规则包括当搭载质量块的小车运动至初级第i段所处区域时，首先激活初级第i段，再根据小车的运动方向决定激活第(i+1)段或第(i-1)段，其他初级分段则保持关闭状态。
[0064]
s2：通过控制直线电机工作在回馈制动状态，将搭载质量块的小车的动能转换为电能储存于超级电容储能装置中。需要说明的是：
[0065]
将搭载质量块的小车的动能转换为电能的过程包括，
[0066]
当搭载质量块的小车与工作段的牵引装置脱离，并进入上堆场或下堆场铺设的带有直线电机初级的轨道后，搭载质量块的小车上装设的直线电机次级感应板将会与轨道上的直线电机初级产生电磁耦合，通过控制直线电机工作在回馈制动状态，将搭载质量块的小车上的动能转换为电能储存于超级电容储能装置中，如图4所示；
[0067]
应说明的，通过直线电机回收的能量可表示为：
[0068][0069]
其中，w
recycle
表示直线电机回收的能量，η表示直线电机回馈制动状态下的工作效率，m表示搭载质量块的小车的质量，v
tra
表示搭载质量块的小车脱离工作段的牵引装置后的速度，v
re
表示搭载质量块的小车离开直线电机铺设段时剩余的速度，μ表示直线电机铺设段的摩擦系数，g表示斜坡式重力储能系统所在地的重力加速度，lm表示直线电机回馈制动状态下搭载质量块的小车所行驶的距离；
[0070]
进一步的，直线电机工作在回馈制动状态具体包括，
[0071]
获取搭载质量块的小车脱离工作段的牵引装置后的速度，再降低电机侧变流器频率，使电机侧变流器频率始终小于电机频率且直线电机转差率小于零，此时直线电机工作于回馈制动状态，搭载质量块的小车逐渐减速，开始回收搭载质量块的小车的剩余动能；
[0072]
具体的，转差率s的计算包括，
[0073][0074]
其中，vs表示电机侧变流器频率即同步速度，v表示搭载质量块的小车的运动速
度；
[0075]
应说明的，当电机侧变流器频率过零点时，检测搭载质量块的小车的速度是否满足设计要求，若满足则电机侧变流器可退出运行，若不满足则控制电机侧变流器进入反接制动状态，使得搭载质量块的小车进一步减速或是刹停，确保安全进入上堆场或下堆场。
[0076]
s3：当搭载质量块的小车需加速至与斜坡式重力储能系统的工作段的牵引装置相匹配的速度时，通过控制直线电机工作在电动状态，将超级电容储能装置中存储的电能转换为搭载质量块的小车动能，实现重力储能系统质量块的能量再利用。需要说明的是：
[0077]
直线电机工作在电动状态具体包括回馈制动状态、反接制动状态、能耗制动状态和电动状态；
[0078]
应说明的，当斜坡式重力储能系统正常工作时，上堆场和下堆场的直线电机工作于回馈制动状态或电动状态；当需要实现搭载质量块的小车精准平稳制动时，即将到达指定的堆放位置或需精准对位停车时，直线电机将工作于能耗制动状态；当斜坡式重力储能系统中出现异常情况，即搭载质量块的小车速度过高或需要紧急停止运行时，直线电机将工作于反接制动状态；
[0079]
进一步的，重力储能系统质量块能量再利用包括，
[0080]
上堆场或下堆场的直线电机，将回收的动能转换为电能，分别经电机侧变流器和直流母线储存于超级电容储能装置中；
[0081]
当搭载质量块的小车需启动时，由超级电容储能装置释放能量，经直流母线及电机侧变流器，传送给上堆场或下堆场的直线电机，使搭载质量块的小车加速到与工作段的牵引装置相匹配的速度，当线路上同时有处于回馈制动状态和电动状态的小车时，回收的能量将不经过超级电容储能装置，直接提供给线路上处于电动状态的小车；
[0082]
当超级电容储能装置已完全充电时，将回收的电能经电网侧变流器输送至电网，当超级电容储能装置已完全放电时，搭载质量块的小车仍未达到指定速度，则由电网经过电网侧变流器向直流母线提供能量。
[0083]
应说明的，本发明提供基于直线电机的重力储能系统质量块能量回收再利用方法，能够解决斜坡式重力储能系统中搭载质量块的小车与工作段的牵引装置脱离后剩余动能的回收和再利用问题，本发明提供的方法具有能量转换效率高，无需在搭载质量块的小车上安装有源的牵引装置，可灵活调节搭载质量块的小车的速度，减少对工作段主牵引装置的冲击，占地面积小的特点。
[0084]
本发明公开的第二方面，
[0085]
提供基于直线电机的重力储能系统质量块能量回收再利用系统，包括：
[0086]
装置搭建模块，用于在斜坡式重力储能系统的上堆场和下堆场分别铺设带有直线电机初级的轨道，在所有搭载质量块的小车底部装设直线电机的次级感应板；
[0087]
能量回收模块，用于通过控制直线电机工作在回馈制动状态，将搭载质量块的小车的动能转换为电能储存于超级电容储能装置中；
[0088]
能量再利用模块，用于当搭载质量块的小车需加速至与斜坡式重力储能系统的工作段的牵引装置相匹配的速度时，通过控制直线电机工作在电动状态，将超级电容储能装置中存储的电能转换为搭载质量块的小车动能，实现重力储能系统质量块的能量再利用。
[0089]
本发明公开的第三方面，
[0090]
提供一种设备，包括：
[0091]
处理器；
[0092]
用于存储处理器可执行指令的存储器；
[0093]
其中，处理器被配置为调用存储器存储的指令，以执行前述中任意一项的方法。
[0094]
本发明公开的第四方面，
[0095]
提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，包括：
[0096]
计算机程序指令被处理器执行时实现前述中任意一项的方法。
[0097]
本发明可以是方法、装置、系统和/或计算机程序产品，计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于执行本发明的各个方面的计算机可读程序指令。
[0098]
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、静态随机存取存储器(sram)、便携式压缩盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能盘(dvd)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
[0099]
实施例2
[0100]
该实施例不同于第一个实施例的是，提供了基于直线电机的重力储能系统质量块能量回收再利用方法的验证测试，为对本方法中采用的技术效果加以验证说明。
[0101]
本实施例将传统技术方案与本发明方法进行比对，分析了重力储能系统的现状以及现有技术存在的问题，具体如表1所示；
[0102]
表1：传统技术方案与本发明方法的比对结果。
[0103][0104]
由上述可知，本发明提供的方法相对于现有技术具有能量转换效率高，无需在搭载质量块的小车上安装有源的牵引装置，可灵活调节搭载质量块的小车的速度，减少对工作段主牵引装置的冲击，占地面积小的特点。
[0105]
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：
1.基于直线电机的重力储能系统质量块能量回收再利用方法，其特征在于，包括：在斜坡式重力储能系统的上堆场和下堆场分别铺设带有直线电机初级的轨道，在所有搭载质量块的小车底部装设直线电机的次级感应板；通过控制所述直线电机工作在回馈制动状态，将所述搭载质量块的小车的动能转换为电能储存于超级电容储能装置中；当所述搭载质量块的小车需加速至与所述斜坡式重力储能系统的工作段的牵引装置相匹配的速度时，通过控制所述直线电机工作在电动状态，将所述超级电容储能装置中存储的电能转换为搭载质量块的小车动能，实现重力储能系统质量块的能量再利用。2.如权利要求1所述的基于直线电机的重力储能系统质量块能量回收再利用方法，其特征在于：将所述搭载质量块的小车的动能转换为电能的过程包括，当所述搭载质量块的小车与工作段的牵引装置脱离，并进入上堆场或下堆场铺设的带有直线电机初级的轨道后，所述搭载质量块的小车上装设的直线电机次级感应板将会与轨道上的直线电机初级产生电磁耦合；通过控制所述直线电机工作在回馈制动状态，将所述搭载质量块的小车上的动能转换为电能储存于超级电容储能装置中；通过所述直线电机回收的能量可表示为：其中，w
recycle
表示直线电机回收的能量，η表示直线电机回馈制动状态下的工作效率，m表示搭载质量块的小车的质量，v
tra
表示搭载质量块的小车脱离工作段的牵引装置后的速度，v
re
表示搭载质量块的小车离开直线电机铺设段时剩余的速度，μ表示直线电机铺设段的摩擦系数，g表示斜坡式重力储能系统所在地的重力加速度，l
m
表示直线电机回馈制动状态下搭载质量块的小车所行驶的距离。3.如权利要求1或2所述的基于直线电机的重力储能系统质量块能量回收再利用方法，其特征在于：所述直线电机工作在回馈制动状态具体包括，获取所述搭载质量块的小车脱离工作段的牵引装置后的速度，再降低电机侧变流器频率，使所述电机侧变流器频率始终小于电机频率且直线电机转差率小于零，此时所述直线电机工作于回馈制动状态，所述搭载质量块的小车逐渐减速，开始回收搭载质量块的小车的剩余动能；所述转差率s的计算包括，其中，v
s
表示电机侧变流器频率即同步速度，v表示搭载质量块的小车的运动速度；当所述电机侧变流器频率过零点时，检测搭载质量块的小车的速度是否满足设计要求，若满足则电机侧变流器可退出运行，若不满足则控制电机侧变流器进入反接制动状态，使得所述搭载质量块的小车进一步减速或是刹停，确保安全进入上堆场或下堆场。4.如权利要求3所述的基于直线电机的重力储能系统质量块能量回收再利用方法，其特征在于：还包括，
所述直线电机工作在电动状态具体包括回馈制动状态、反接制动状态、能耗制动状态和电动状态；当所述斜坡式重力储能系统正常工作时，上堆场和下堆场的直线电机工作于回馈制动状态或电动状态；当需要实现搭载质量块的小车精准平稳制动时，即将到达指定的堆放位置或需精准对位停车时，所述直线电机将工作于能耗制动状态；当所述斜坡式重力储能系统中出现异常情况，即搭载质量块的小车速度过高或需要紧急停止运行时，所述直线电机将工作于反接制动状态。5.如权利要求4所述的基于直线电机的重力储能系统质量块能量回收再利用方法，其特征在于：所述搭载质量块的小车的结构包括，在所述搭载质量块的小车的转向架下方装设直线电机次级感应板，所述次级感应板由导磁基板和导电板组成，所述导电板位于靠近直线电机初级一侧，所述导磁基板在所述导电板的上方，并与搭载质量块的小车的直线电机次级感应板的支撑结构相连。6.如权利要求5所述的基于直线电机的重力储能系统质量块能量回收再利用方法，其特征在于：所述带有直线电机初级的轨道的结构包括，轨道区间由多块首尾相接的直线电机初级组成，分别为初级1段、初级2段、
……
、初级n段，具体分段数量由上下堆场的建设面积决定；各个初级分段之间的工作规则包括当所述搭载质量块的小车运动至初级第i段所处区域时，首先激活所述初级第i段，再根据小车的运动方向决定激活第(i+1)段或第(i-1)段，其他初级分段则保持关闭状态。7.如权利要求6所述的基于直线电机的重力储能系统质量块能量回收再利用方法，其特征在于：所述能量再利用包括，上堆场或下堆场的直线电机，将回收的动能转换为电能，分别经电机侧变流器和直流母线储存于超级电容储能装置中；当所述搭载质量块的小车需启动时，由所述超级电容储能装置释放能量，经直流母线及电机侧变流器，传送给上堆场或下堆场的直线电机，使搭载质量块的小车加速到与工作段的牵引装置相匹配的速度，当线路上同时有处于回馈制动状态和电动状态的小车时，回收的能量将不经过所述超级电容储能装置，直接提供给线路上处于电动状态的小车；当所述超级电容储能装置已完全充电时，将回收的电能经电网侧变流器输送至电网，当所述超级电容储能装置已完全放电时，所述搭载质量块的小车仍未达到指定速度，则由电网经过电网侧变流器向直流母线提供能量。8.基于直线电机的重力储能系统质量块能量回收再利用系统，其特征在于，包括：装置搭建模块，用于在斜坡式重力储能系统的上堆场和下堆场分别铺设带有直线电机初级的轨道，在所有搭载质量块的小车底部装设直线电机的次级感应板；能量回收模块，用于通过控制所述直线电机工作在回馈制动状态，将所述搭载质量块的小车的动能转换为电能储存于超级电容储能装置中；能量再利用模块，用于当所述搭载质量块的小车需加速至与所述斜坡式重力储能系统的工作段的牵引装置相匹配的速度时，通过控制所述直线电机工作在电动状态，将所述超级电容储能装置中存储的电能转换为搭载质量块的小车动能，实现重力储能系统质量块的
能量再利用。9.一种设备，其特征在于，所述设备包括，处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行权利要求1～7中任一所述的方法。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1～7中任一所述的方法。

技术总结
本发明公开了基于直线电机的重力储能系统质量块能量回收再利用方法包括：在斜坡式重力储能系统的上堆场和下堆场分别铺设带有直线电机初级的轨道，在所有搭载质量块的小车底部装设直线电机的次级感应板；通过控制直线电机工作在回馈制动状态，将小车的动能转换为电能储存于超级电容储能装置中；当搭载质量块的小车需加速至与重力储能系统的工作段的牵引装置相匹配的速度时，通过控制直线电机工作在电动状态，将超级电容储能装置中存储的电能转换为搭载质量块的小车动能；本发明提供的方法具有能量转换效率高，无需在搭载质量块的小车上安装有源的牵引装置，可灵活调节搭载质量块的小车的速度，减少对工作段主牵引装置的冲击。击。击。


技术研发人员：张裕 陈巨龙 王斌 汤泽彬 牟雪鹏 朱永清 刘大猛 罗晨 李奎 李庆生 李震 杨婕睿 张兆丰 范俊秋 刘影 杨川 袁浩亮
受保护的技术使用者：贵州电网有限责任公司
技术研发日：2023.03.23
技术公布日：2023/7/18