[发明专利]一种全钒液流储能系统的集中控制方法与应用

说明书

本发明公开了一种全钒液流储能系统的集中控制方法与应用，涉及钒液流电池储能控制系统技术领域，包括包括BMU模块的控制、LEMS模块的控制和DTU模块的控制，所述BMU模块的控制包括以下步骤：S1、BMU通过连接电池仓的各种传感器和数据的采集汇总，以及对关键数据的校准，平滑，滤波等处理，将电池仓的数据安全可靠准确传输到BMS单元，BMS是整个液流电池的控制系统，它负责收集各BMU上传的对应电池仓的数据，汇总所有BMU的数据。本发明适用于不同级别的液流电池组接入，为大型液流储能系统的直接使用提供标准方法，采用标准的通信接口，可以方便各类品牌的传感器和控制器的直接使用，可靠性高，灵活性强。

技术领域

本发明涉及钒液流电池储能控制系统技术领域，特别是涉及一种全钒液流储能系统的集中控制方法与应用。

背景技术

风电，光电等绿色能源的陆续成熟发展和大量应用。随之而来由绿色能源带来的不稳定性缺陷越发需要得到切实解决。为了解决绿色能源的不稳定性和电能分配不均等问题，大规模储能技术的实际应用推动迫在眉睫。全钒液流储能系统是一种技术较为年轻的新型储能技术，特别适用于对安全要求高，储能容量大，并且可以灵活调整的大规模应用场合。并随着大功率电堆技术的逐步成熟，以及兆瓦级别以上的大规模全钒液流储能系统的逐步实现，各种应用场景都对整体钒液流储能系统通信控制的安全性，实时性，冗余性，兼容性，扩展性等提出了更高的要求。

现有的钒液流系统通信控制技术，主要功能是电池系统单体的运行参数采集和就地监控。通过DCS技术或PLC技术，单片机技术等控制方式，实现电池本体系统的控制和监测。仅提供局部的控制方案，其它外设功能根据需要定制，单独开发，没有能提供系统性的通信方案。

传统的钒液流通信控制系统主要存在以下主要问题：

1、传统的控制通信系统中没有集成辅助电气系统的通信和控制，就辅助电气系统的控制和通信没有形成标准配置接口，系统扩展时硬件/软件的修改工作量大，调试时间长，稳定性不够；

2、传统的通信控制系统对上层调度布局不足，没有提供标准的储能电站级别的调度和通信接口，以及多用户控制接口和快速切换模式；

3、传统的通信控制系统没有提供就地的能量管理系统，不能就地测试整个液流储能系统性能，需要定制的储能电站能量管理系统进行调控，造成储能系统的调试、运维等工作周期增长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全钒液流储能系统的集中控制方法与应用，以解决上述背景中提出的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种全钒液流储能系统的集中控制方法，包括BMU模块的控制、LEMS模块的控制和DTU模块的控制，所述BMU模块的控制包括以下步骤：

S1、BMU通过连接电池仓的各种传感器和数据的采集汇总，以及对关键数据的校准，平滑，滤波等处理，将电池仓的数据安全可靠准确传输到BMS单元，BMS是整个液流电池的控制系统，它负责收集各BMU上传的对应电池仓的数据，汇总所有BMU的数据，统一管理这些数据，BMS配置专门显示界面和软件，对各路BMU数据进行显示和管理，显示界面包括对各种报警，参数设置，历史参数设置，报警查询等的操作；

S2、BMS除了对BMU的采集和控制外，还对关键的电气设备，例如PCS、DCDC的数据进行监控，通过独立配置的急停信号来处理在不正常的状态下对电池充，放电的保护；

S3、BMS同时负责上传到LEMS的数据，保证LEMS能获取和控制必要的参数；

所述LEMS模块的控制包括以下步骤：

S1、LEMS可以直接获取电气仓内的电能数据，断路器状态数据，PCS数据，DCDC数据，以及温度、湿度、消防等环境数据，并能结合BMS一起获取电池仓的运行状态数据，并实现能量调度功能；