[發(fā)明專利]一種應用于規(guī)模儲能的全釩液流電池管理方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2013-07-23
• 公開（公告）號: CN103390920A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設計）人: 邵家云;張華民;馬相坤;趙海軍;韓樂聰
• 申請（專利權）人: 大連融科儲能技術發(fā)展有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

技術領域

本發(fā)明涉及一種應用于規(guī)模儲能的全釩液流電池管理方法及系統(tǒng)。

背景技術

隨著可再生能源發(fā)電的快速發(fā)展，風能和太陽能等可再生能源發(fā)電的規(guī)模逐年增加，但其存在不穩(wěn)定和不連續(xù)的問題，需要配備蓄電儲能裝置，才能實現連續(xù)、穩(wěn)定的電能輸出，因此規(guī)模電力儲能裝置受到了極大的關注，在眾多化學儲能技術中，全釩液流電池因具有充放電性能好、容量大、壽命長、安全性高等優(yōu)點而逐漸具有廣闊的應用前景，也日益在風力發(fā)電系統(tǒng)和太陽能光伏系統(tǒng)中替代常規(guī)的蓄電池使用，而要實現全釩液流電池儲能系統(tǒng)正常運行，則需要對其進行有效的管理和控制，現有的應用于規(guī)模儲能的全釩液流電池管理方法存在如下問題：所有電池組或電池子單元均參與充放電調度，同時均衡出力，運行和維護成本高，系統(tǒng)功耗大；另外還有一些通過所檢測到的電池組或電池子單元的實時荷電狀態(tài)SOC值的比較來選擇最優(yōu)充電電池組或放電電池組，其沒有均衡全釩液流電池的荷電狀態(tài)、使用頻次和故障頻次，影響電池的使用壽命，且充放電管理時通常平均分配功率而造成了全釩液流電池荷電狀態(tài)的不均衡。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對以上問題的提出，而研制一種能夠根據電池荷電狀態(tài)、使用頻次和故障頻次來合理調用電池子單元，延長電池使用壽命，降低系統(tǒng)功耗，節(jié)約成本的應用于規(guī)模儲能的全釩液流電池管理方法。

本發(fā)明的技術手段如下：

一種應用于規(guī)模儲能的全釩液流電池管理方法，包括如下步驟：

A：全釩液流電池充電管理；

A1：開始之后，檢測多個全釩液流電池子單元SOC值，執(zhí)行A2；

A2：發(fā)送充電指令并下發(fā)充電功率值P_Charge，執(zhí)行A3；

A3：判斷充電功率值P_Charge是否大于全釩液流電池子單元的額定功率，是則執(zhí)行A4，否則執(zhí)行A15；

A4：確定參與充電的全釩液流電池子單元個數K，所述參與充電的全釩液流電池子單元個數K等于充電功率值P_Charge除以全釩液流電池子單元額定功率的商向上取整，執(zhí)行A5；

A5：判斷任一全釩液流電池子單元是否有故障，是則執(zhí)行A16，否則執(zhí)行A6；

A6：利用起泡法按照SOC值對全釩液流電池子單元進行升序排列，執(zhí)行A7；

A7：判斷任意全釩液流電池子單元的SOC值是否相等，是則執(zhí)行A8，否則執(zhí)行A11；

A8：按照全釩液流電池子單元的運行時間由短至長對SOC值相等的全釩液流電池子單元進行升序排列，執(zhí)行A9；

A9：判斷全釩液流電池子單元的排列結果中任意相鄰全釩液流電池子單元的運行時間是否相等，是則執(zhí)行A10，否則執(zhí)行A11；

A10：按照全釩液流電池子單元發(fā)生的故障次數由少至多對運行時間相等的相鄰全釩液流電池子單元進行升序排列，執(zhí)行A11；

A11：根據全釩液流電池子單元的排列結果調用順序在前的K個全釩液流電池子單元；

A12：根據公式計算出參與充電的第L個全釩液流電池子單元的分配功率P_L，其中P_Charge為下發(fā)的充電功率值、b[i]是參與充電的第i個全釩液流電池子單元的SOC值、0≤i≤K-1、0≤L≤K-1，執(zhí)行A13；

A13：按照L分別取值0≤L≤K-1中的任一整數，利用步驟A12計算出參與充電的每一被調用的全釩液流電池子單元的分配功率P_L，執(zhí)行A14；

A14：根據計算出的參與充電的每一被調用的全釩液流電池子單元的分配功率對其進行充電，結束；

A15：啟動SOC值最小的全釩液流電池子單元充電，結束；

A16：控制任一有故障的全釩液流電池子單元不參與排序，執(zhí)行A6；

B：全釩液流電池放電管理；

B1：檢測多個全釩液流電池子單元SOC值，執(zhí)行B2；

B2：發(fā)送放電指令并下發(fā)放電功率值P_Discharge，執(zhí)行B3；

B3：判斷放電功率值P_Discharge是否大于全釩液流電池子單元的額定功率，是則執(zhí)行B4，否則執(zhí)行B15；

B4：確定參與放電的全釩液流電池子單元個數N，所述參與放電的全釩液流電池子單元個數N等于放電功率值P_Discharge除以全釩液流電池子單元額定功率的商向上取整，執(zhí)行B5；

B5：判斷任一全釩液流電池子單元是否有故障，是則執(zhí)行B16，否則執(zhí)行B6；