[發明專利]一種全釩液流儲能系統的集中控制方法與應用

在審

• 申請號: 202211410318.8
• 申請日: 2022-11-11
• 公開（公告）號: CN116247825A
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 申華;楊霖霖;沈祥順;葛幫迎;馬香亮
• 申請（專利權）人: 上海電氣（安徽）儲能科技有限公司;上海電氣靈儲科技有限公司
• 主分類號: H02J15/00
• 分類號: H02J15/00;H01M8/04992;H02J7/00;H02J13/00;H02J3/32
• 代理公司: 深圳市興科達知識產權代理有限公司 44260
• 代理人: 潘月仙

本發明公開了一種全釩液流儲能系統的集中控制方法與應用，涉及釩液流電池儲能控制系統技術領域，包括包括BMU模塊的控制、LEMS模塊的控制和DTU模塊的控制，所述BMU模塊的控制包括以下步驟：S1、BMU通過連接電池倉的各種傳感器和數據的采集匯總，以及對關鍵數據的校準，平滑，濾波等處理，將電池倉的數據安全可靠準確傳輸到BMS單元，BMS是整個液流電池的控制系統，它負責收集各BMU上傳的對應電池倉的數據，匯總所有BMU的數據。本發明適用于不同級別的液流電池組接入，為大型液流儲能系統的直接使用提供標準方法，采用標準的通信接口，可以方便各類品牌的傳感器和控制器的直接使用，可靠性高，靈活性強。

技術領域

本發明涉及釩液流電池儲能控制系統技術領域，特別是涉及一種全釩液流儲能系統的集中控制方法與應用。

背景技術

風電，光電等綠色能源的陸續成熟發展和大量應用。隨之而來由綠色能源帶來的不穩定性缺陷越發需要得到切實解決。為了解決綠色能源的不穩定性和電能分配不均等問題，大規模儲能技術的實際應用推動迫在眉睫。全釩液流儲能系統是一種技術較為年輕的新型儲能技術，特別適用于對安全要求高，儲能容量大，并且可以靈活調整的大規模應用場合。并隨著大功率電堆技術的逐步成熟，以及兆瓦級別以上的大規模全釩液流儲能系統的逐步實現，各種應用場景都對整體釩液流儲能系統通信控制的安全性，實時性，冗余性，兼容性，擴展性等提出了更高的要求。

現有的釩液流系統通信控制技術，主要功能是電池系統單體的運行參數采集和就地監控。通過DCS技術或PLC技術，單片機技術等控制方式，實現電池本體系統的控制和監測。僅提供局部的控制方案，其它外設功能根據需要定制，單獨開發，沒有能提供系統性的通信方案。

傳統的釩液流通信控制系統主要存在以下主要問題：

1、傳統的控制通信系統中沒有集成輔助電氣系統的通信和控制，就輔助電氣系統的控制和通信沒有形成標準配置接口，系統擴展時硬件/軟件的修改工作量大，調試時間長，穩定性不夠；

2、傳統的通信控制系統對上層調度布局不足，沒有提供標準的儲能電站級別的調度和通信接口，以及多用戶控制接口和快速切換模式；

3、傳統的通信控制系統沒有提供就地的能量管理系統，不能就地測試整個液流儲能系統性能，需要定制的儲能電站能量管理系統進行調控，造成儲能系統的調試、運維等工作周期增長。

發明內容

本發明的目的在于提供一種全釩液流儲能系統的集中控制方法與應用，以解決上述背景中提出的問題。

為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明為一種全釩液流儲能系統的集中控制方法，包括BMU模塊的控制、LEMS模塊的控制和DTU模塊的控制，所述BMU模塊的控制包括以下步驟：

S1、BMU通過連接電池倉的各種傳感器和數據的采集匯總，以及對關鍵數據的校準，平滑，濾波等處理，將電池倉的數據安全可靠準確傳輸到BMS單元，BMS是整個液流電池的控制系統，它負責收集各BMU上傳的對應電池倉的數據，匯總所有BMU的數據，統一管理這些數據，BMS配置專門顯示界面和軟件，對各路BMU數據進行顯示和管理，顯示界面包括對各種報警，參數設置，歷史參數設置，報警查詢等的操作；

S2、BMS除了對BMU的采集和控制外，還對關鍵的電氣設備，例如PCS、DCDC的數據進行監控，通過獨立配置的急停信號來處理在不正常的狀態下對電池充，放電的保護；

S3、BMS同時負責上傳到LEMS的數據，保證LEMS能獲取和控制必要的參數；

所述LEMS模塊的控制包括以下步驟：

S1、LEMS可以直接獲取電氣倉內的電能數據，斷路器狀態數據，PCS數據，DCDC數據，以及溫度、濕度、消防等環境數據，并能結合BMS一起獲取電池倉的運行狀態數據，并實現能量調度功能；