一种具有风场黑启动功能的液流电池储能系统及其工作方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有风场黑启动功能的液流电池储能系统及其工作方法，所述液流电池储能系统包括：液流电池系统；第一变压器；与所述液流电池系统和所述第一变压器相连接的储能逆变器；电池管理系统；与所述电池管理系统、储能逆变器和第一母线相连接的能量管理系统；所述能量管理系统在获知第一母线断电后，对电池管理系统反馈的液流电池系统当前电池SOC是否满足一定预设条件进行判断，并根据液流电池系统当前电池SOC满足一定预设条件的判断结果下发进入黑启动模式控制指令；本发明能够在整个风场失电停运后，在无法依靠其它电网送电恢复的条件下，通过液流电池系统给风场无启动能力的机组和部分负荷供电，逐步扩大系统的恢复范围。
【专利说明】
一种具有风场黑启动功能的液流电池储能系统及其工作方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种液流电池技术领域，具体为一种具有风场黑启动功能的液流电池储能系统及其工作方法。
【背景技术】
[0002]液流电池具有设计灵活(功率和容量可独立设计)、使用寿命长、充放电性能好、选址自由、能量效率高、安全环保、维护费用低和易实现规模化蓄电等其它常规电池所不具备的诸多优点。实际应用时，液流电池可以广泛应用于风能、太阳能等可再生能源发电系统作为储能系统，使产生的电力能够连续稳定的输出；也可以用来对电网进行削峰填谷，将用电低谷的电力储存起来，在用电高峰时输出，以此来平衡电力供需；另外，还可以作为应急电源系统和备用电站等，被认为是最具商业化前景的储能技术之一。
[0003]风能作为一种新能源，目前已经获得了广泛的应用，但是，对于仅仅配置了风机设备的风力发电场来说，在整个电网系统因故障断电后，无自启动能力的风力发电机组在无法依靠电网送电恢复的情况下，将无法正常工作，从而限制了风力发电设备的大规模应用。为了有效防范类似情况，需要风力发电厂配套相应设备能够自己〃黑启动〃给负载独立可靠供电。黑启动是指通过具有自启动能力机组的启动，带动无自启动能力的机组，然后逐渐扩大系统的恢复范围。现有技术中的黑启动电源主要有以下几种:I)柴油发电机；2)燃气轮机;3)UPS不间断电源。但是对于柴油发电机来说，需要消耗化石燃料，不清洁环保;对于燃气轮机来说，其设备复杂，安装施工复杂，维护成本高;UPS带电时间受限于其容量和成本，不能够满足长时间在无电条件下进行黑启动的条件。
【发明内容】
[0004]本发明针对以上问题的提出，而研制一种具有风场黑启动功能的液流电池储能系统及其工作方法。
[0005]本发明的技术手段如下:
[0006]—种具有风场黑启动功能的液流电池储能系统，所述风场包括第一母线、第二母线、第一母线与第二母线之间的主变压器、以及与第一母线相连接的多条风机线路，所述液流电池储能系统包括:
[0007]液流电池系统;所述液流电池系统包括电堆、正极储液罐、负极储液罐、循环栗和电解液循环管路；
[0008]与所述第一母线相连接的第一变压器；
[0009]与所述液流电池系统和所述第一变压器相连接的储能逆变器;所述储能逆变器将液流电池系统输出的直流电进行逆变后通过第一变压器升压输出至所述第一母线，以及将第一母线上的交流电经过第一变压器降压后由储能逆变器进行整流输出给所述液流电池系统充电；
[0010]与所述液流电池系统相连接的电池管理系统;所述电池管理系统用于监测液流电池系统的运行状态并获取运行参数;所述运行参数至少包括电池SOC;
[0011]与所述电池管理系统、储能逆变器和第一母线相连接的能量管理系统;所述能量管理系统在获知第一母线断电后，对电池管理系统反馈的液流电池系统当前电池SOC是否满足一定预设条件进行判断，并根据液流电池系统当前电池SOC满足一定预设条件的判断结果下发进入黑启动模式控制指令;在能量管理系统下发进入黑启动模式控制指令之后，所述储能逆变器由PQ控制模式改变为ν/F控制模式，并且调整输出电压使得第一变压器升压后得到的电压满足电能质量国家标准所规定的电能质量要求；
[0012]进一步地，所述能量管理系统通过就地监控系统连接所述储能逆变器和液流电池系统;所述运行参数还包括电池电压;在所述能量管理系统下发进入黑启动模式控制指令之后，就地监控系统根据能量管理系统下发的进入黑启动模式控制指令启动液流电池系统，所述能量管理系统对电池管理系统反馈的液流电池系统当前电池电压是否大于等于预设电压进行判断，是则储能逆变器由PQ控制模式改变为V/F控制模式，并且调整输出电压使得第一变压器升压后得到的电压满足电能质量国家标准所规定的电能质量要求，否则能量管理系统对电池管理系统反馈的液流电池系统当前电池电压是否大于等于预设电压继续进行判断；
[0013]进一步地，在所述储能逆变器调整输出电压使得第一变压器升压后得到的电压满足电能质量国家标准所规定的电能质量要求之后，所述风机线路中的任一风力发电机启动;所述风力发电机连接有控制装置;所述控制装置检测当前第一母线电压，并判断当前第一母线电压是否正常，是则控制所述风力发电机进行限功率运行，否则所述控制装置继续进行上述判断；
[0014]进一步地，所述液流电池系统至少有2个，且互为备份;所述第一变压器具有两个初级线圈；每一液流电池系统经由一储能逆变器与所述第一变压器的一初级线圈相连接；当任一正在运行中的液流电池系统发生故障时，作为备份的另一液流电池系统启动并运行；
[0015]进一步地，所述液流电池储能系统还包括UPS和与第一母线相连接的第二变压器；第一母线未断电时，第二变压器对第一母线电压进行变换后输出电能给能量管理系统、液流电池系统、储能逆变器、就地监控系统和电池管理系统提供工作电源，第一母线断电时，由所述UPS给能量管理系统、液流电池系统、储能逆变器、就地监控系统和电池管理系统提供工作电源；
[0016]另外，所述风场还包括与第一母线相连接的多条负荷线路，多条负荷线路按照等级顺序分为重要负荷线路和非重要负荷线路，在控制所述风力发电机进行限功率运行之后，再运行所述风力发电机、液流电池系统和储能逆变器所构成的微网，并且在微网电压满足电能质量国家标准所规定的电能质量要求之后，按照等级顺序依次启动各重要负荷线路；
[0017]进一步地，所述风力发电机的发电功率低于液流电池额定功率的80%。
[0018]—种如上所述的一种具有风场黑启动功能的液流电池储能系统的工作方法，包括如下步骤:
[0019I①电池管理系统监测液流电池系统的运行状态并获取运行参数，所述运行参数至少包括电池SOC，执行②；
[0020]②能量管理系统判断第一母线是否断电，是则执行③，否则返回②；
[0021]③能量管理系统判断电池管理系统反馈的液流电池系统当前电池SOC是否满足一定预设条件，是则执行④，否则返回②；
[0022]④能量管理系统下发进入黑启动模式控制指令，执行⑤；
[0023]⑤储能逆变器由PQ控制模式改变为V/F控制模式，并且调整输出电压使得第一变压器升压后得到的电压满足电能质量国家标准所规定的电能质量要求；
[0024]进一步地，所述运行参数还包括电池电压;所述工作方法在步骤④和步骤⑤之间还具有如下步骤:
[0025]启动液流电池系统；
[0026]能量管理系统对电池管理系统反馈的液流电池系统当前电池电压是否大于等于预设电压进行判断，是则执行⑤，否则能量管理系统对电池管理系统反馈的液流电池系统当前电池电压是否大于等于预设电压继续进行判断；
[0027]进一步地，所述工作方法在步骤⑤之后还具有如下步骤:
[0028]启动所述风机线路中的任一风力发电机；
[0029]控制装置检测当前第一母线电压，并判断当前第一母线电压是否正常，是则控制所述风力发电机进行限功率运行，否则继续对当前第一母线电压是否正常进行判断。
[0030]由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种具有风场黑启动功能的液流电池储能系统及其工作方法，能够在整个风场失电停运后，在无法依靠其它电网送电恢复的条件下，直接通过液流电池系统为风场无启动能力的机组和部分负荷供电，进而逐步逐级扩大风电系统的恢复范围，最终实现整个风场系统供电的恢复；由于无需额外配置柴油发电机、燃气轮机或UPS等启动电源及相应辅助设备，无需对风场储能系统和结构进行改进，该系统与现有技术相比，具有结构简单、成本大幅度降低、启动速度快，储能系统利用率高等一系列优点。
【附图说明】
[0031 ]图1是本发明所述液流电池储能系统的结构示意图；
[0032]图2是本发明风场示例的结构示意图；
[0033]图3是本发明能量管理系统、就地监控系统、电池管理系统、储能逆变器和液流电池系统之间的连接示意图；
[0034]图4是本发明所述工作方法的流程图；
[0035]图中:1、第一母线，2、第一变压器，3、储能逆变器，4、液流电池系统，5、第二变压器，6、UPS，7、第二母线，8、1号风机线路，9、2号风机线路，10、3号风机线路，11、主变压器，
12、1号负荷线路，13、2号负荷线路，14、PT线，15、SVG线路。
【具体实施方式】
[0036]如图1、图2和图3所不的一种具有风场黑启动功能的液流电池储能系统，所述风场包括第一母线1、第二母线7、第一母线I与第二母线7之间的主变压器11、以及与第一母线I相连接的多条风机线路，所述液流电池储能系统包括:液流电池系统4;所述液流电池系统4包括电堆、正极储液罐、负极储液罐、循环栗和电解液循环管路;与所述第一母线I相连接的第一变压器2;与所述液流电池系统4和所述第一变压器2相连接的储能逆变器3;所述储能逆变器3将液流电池系统4输出的直流电进行逆变后通过第一变压器2升压输出至所述第一母线I，以及将第一母线I上的交流电经过第一变压器2降压后由储能逆变器3进行整流输出给所述液流电池系统4充电；与所述液流电池系统4相连接的电池管理系统;所述电池管理系统用于监测液流电池系统4的运行状态并获取运行参数；所述运行参数至少包括电池SOC;与所述电池管理系统、储能逆变器3和第一母线I相连接的能量管理系统;所述能量管理系统在获知第一母线I断电后，对电池管理系统反馈的液流电池系统4当前电池SOC是否满足一定预设条件进行判断，并根据液流电池系统4当前电池SOC满足一定预设条件的判断结果下发进入黑启动模式控制指令;在能量管理系统下发进入黑启动模式控制指令之后，所述储能逆变器3由PQ控制模式改变为V/F控制模式，并且调整输出电压使得第一变压器2升压后得到的电压满足电能质量国家标准所规定的电能质量要求;进一步地，所述能量管理系统通过就地监控系统连接所述储能逆变器3和液流电池系统4;所述运行参数还包括电池电压;在所述能量管理系统下发进入黑启动模式控制指令之后，就地监控系统根据能量管理系统下发的进入黑启动模式控制指令启动液流电池系统4，所述能量管理系统对电池管理系统反馈的液流电池系统4当前电池电压是否大于等于预设电压进行判断，是则储能逆变器3由PQ控制模式改变为V/F控制模式，并且调整输出电压使得第一变压器2升压后得到的电压满足电能质量国家标准所规定的电能质量要求，否则能量管理系统对电池管理系统反馈的液流电池系统当前电池电压是否大于等于预设电压继续进行判断;进一步地，在所述储能逆变器3调整输出电压使得第一变压器2升压后得到的电压满足电能质量国家标准所规定的电能质量要求之后，所述风机线路中的任一风力发电机启动;所述风力发电机连接有控制装置;所述控制装置检测当前第一母线电压，并判断当前第一母线电压是否正常，是则控制所述风力发电机进行限功率运行，否则所述控制装置继续进行上述判断;进一步地，所述液流电池系统4至少有2个，且互为备份;所述第一变压器2具有两个初级线圈;每一液流电池系统4经由一储能逆变器3与所述第一变压器2的一初级线圈相连接；当任一正在运行中的液流电池系统4发生故障时，作为备份的另一液流电池系统启动并运行;进一步地，所述液流电池储能系统还包括UPS6和与第一母线I相连接的第二变压器5;第一母线I未断电时，第二变压器5对第一母线I电压进行变换后输出电能给能量管理系统、液流电池系统4、储能逆变器3、就地监控系统和电池管理系统提供工作电源，第一母线I断电时，由所述UPS6给能量管理系统、液流电池系统4、储能逆变器3、就地监控系统和电池管理系统提供工作电源；另外，所述风场还包括与第一母线I相连接的多条负荷线路，多条负荷线路按照等级顺序分为重要负荷线路和非重要负荷线路，在控制所述风力发电机进行限功率运行之后，再运行所述风力发电机、液流电池系统4和储能逆变器3所构成的微网，并且在微网电压满足电能质量国家标准所规定的电能质量要求之后，按照等级顺序依次启动各重要负荷线路;进一步地，所述风力发电机的发电功率低于液流电池额定功率的80%。
[0037]如图1至图4所不的一种如上所述的一种具有风场黑启动功能的液流电池储能系统的工作方法，包括如下步骤:
[0038I①电池管理系统监测液流电池系统4的运行状态并获取运行参数，所述运行参数至少包括电池SOC，执行②；
[0039]②能量管理系统判断第一母线I是否断电，是则执行③，否则返回②；
[0040]③能量管理系统判断电池管理系统反馈的液流电池系统4当前电池SOC是否满足一定预设条件，是则执行④，否则返回②；
[0041]④能量管理系统下发进入黑启动模式控制指令，执行⑤；
[0042 ]⑤储能逆变器3由PQ控制模式改变为V/F控制模式，并且调整输出电压使得第一变压器2升压后得到的电压满足电能质量国家标准所规定的电能质量要求；
[0043]进一步地，所述运行参数还包括电池电压;所述工作方法在步骤④和步骤⑤之间还具有如下步骤:
[0044]启动液流电池系统4;
[0045]能量管理系统对电池管理系统反馈的液流电池系统4当前电池电压是否大于等于预设电压进行判断，是则执行⑤，否则能量管理系统对电池管理系统反馈的液流电池系统4当前电池电压是否大于等于预设电压继续进行判断；
[0046]进一步地，所述工作方法在步骤⑤之后还具有如下步骤:
[0047]启动所述风机线路中的任一风力发电机；
[0048]控制装置检测当前第一母线I电压，并判断当前第一母线I电压是否正常，是则控制所述风力发电机进行限功率运行，否则继续对当前第一母线I电压是否正常进行判断。
[0049]本发明所述风场还包括与第一母线I相连接的PT线14和SVG线路15;其中，负荷线路包括风场内负载、风机箱变、应急照明等;PT线14主要用于检同期或检无压;SVG线路15主要补偿系统无功功率，提供功率因数，维持第一母线I电压，加强系统电压稳定性。本发明所述能量管理系统在获知第一母线I断电后，对电池管理系统反馈的液流电池系统当前电池SOC是否满足一定预设条件进行判断;所述一定预设条件为>2%;所述能量管理系统还对电池管理系统反馈的液流电池系统当前电池电压是否大于等于预设电压进行判断，这里的预设电压为储能逆变器3的工作启动电压;所述电解液循环管路包括管路、以及安装在管路上的电动阀门、流量传感器、压力传感器和温度传感器等。本发明在能量管理系统下发进入黑启动模式控制指令之后，所述储能逆变器3由PQ控制模式改变为V/F控制模式，并且调整输出电压使得第一变压器2升压后得到的电压满足电能质量国家标准所规定的电能质量要求，另外，在控制所述风力发电机进行限功率运行之后，再运行所述风力发电机、液流电池系统4和储能逆变器3所构成的微网，并且在微网电压满足电能质量国家标准所规定的电能质量要求之后，按照等级顺序依次启动各重要负荷线路，这里的电能质量国家标准具体可以为《GB/T 12325-2008电能质量供电电压偏差》和《GB/T14549-1993电能质量公用电网谐波》，本发明在控制所述风力发电机进行限功率运行之后，再运行所述风力发电机、液流电池系统4和储能逆变器3所构成的微网，下面简要描述所述微网建立并运行的过程，当风速超过风力发电机的切入风速时，浆距控制器调节叶片浆距角使风力发电机启动，当风力发电机的转速接近于同步转速时，励磁调节器工作，向风力发电机提供励磁，调节励磁电流大小使风力发电机的电压接近于微网电压，风机变流器检测微网参数是否满足并网条件，调整风力发电机的参数，确保与微网同频同相同压;并网后，通过调节励磁电流逐渐增大风力发电机的并网功率，同时监测微网电压和频率的幅值变化，在微网电压处于一定波动范围内之后，按照等级顺序依次启动各重要负荷线路;其中的浆距控制器、励磁调节器和风机变流器在控制装置判断当前第一母线I电压正常之后启动;所述控制装置判断当前的第一母线I电压是否正常，具体可以为判断当前第一母线电压的频率和相位是否与第一母线电压正常供电时的频率和相位一致，判断当前第一母线电压的幅值是否为第一母线正常供电时的电压±预设波动范围，这里的预设波动范围可以为1 %，本发明的液流电池系统4可以有2个，且互为备份，每一液流电池系统4均包括电堆、正极储液罐、负极储液罐、循环栗和电解液循环管路;两个液流电池系统彼此之间电路、液路相互独立，且能够单独被调度，当其中一液流电池系统发生故障时，另外的一液流电池系统能够继续运行，提高了储能系统的利用率;所述第一变压器2可以采用双分裂变压器;液流电池系统4经由储能逆变器3、第一变压器2连接至第一母线I;能量管理系统与就地监控系统之间、以及就地监控系统与电池管理系统之间采用MODBUS_TCP通讯协议;就地监控系统与储能逆变器3之间采用CAN总线实现通讯;本发明所述控制装置用于检测当前第一母线电压的幅值、频率和相位，并用于判断当前第一母线电压的幅值、频率和相位是否与第一母线电压正常时的幅值、频率和相位一致，以及当当前第一母线电压的幅值、频率和相位与第一母线电压正常时的幅值、频率和相位一致时用于控制所述风力发电机进行限功率运行，当当前第一母线电压的幅值、频率和相位与第一母线电压正常时的幅值、频率和相位不一致时用于继续对当前第一母线电压的幅值、频率和相位是否与第一母线电压正常时的幅值、频率和相位一致进行判断;所述控制装置与各风机线路和第一母线I相连接;各风机线路中含有风力发电机。
[0050]本发明所述能量管理系统在获知第一母线I是否断电的同时，还检测储能逆变器3交流侧电压是否为零，以及检测主变压器11高压侧交流电压是否为零，在获知第一母线I断电、储能逆变器3交流侧电压为零、以及检测主变压器11高压侧交流电压为零之后，对电池管理系统反馈的液流电池系统4当前电池SOC是否满足一定预设条件进行判断，并根据液流电池系统4当前电池SOC满足一定预设条件的判断结果下发进入黑启动模式控制指令;本发明所述风力发电机的发电功率低于液流电池额定功率的80%，因为当风力发电机的发电功率大于液流电池额定功率时，此时微网电压的频率和幅值波动很大，远超过电能质量国家标准所规定的电能质量要求，风机变流器由于低电压穿越保护退出；逐渐风力发电机的发电功率，监测微网电压的电能质量，当风力发电机的发电功率小于液流电池额定功率的80%，此时微网电压的幅值和频率输出稳定，满足电能质量国家标准所规定的电能质量要求。
[0051]本发明具有黑启动功能的风场内设备断电顺序符合电力规范要求即先断负荷再断电源的原则；如图2所示，在第一母线I断电后，首先依次断开各风机线路与第一母线I之间的连接，具体地，风场包括I号风机线路8、2号风机线路9和3号风机线路10，I号风机线路8通过开关SI与第一母线I相连，2号风机线路9通过开关S2与第一母线I相连，3号风机线路10通过开关S3与第一母线I相连，则依次断开开关S1、开关S2和开关S3，在各风机线路与第一母线I之间的连接断开之后，再依次断开各负荷线路与第一母线I之间的连接，具体地，风场包括I号负荷线路12、2号负荷线路13，I号负荷线路12通过开关S4与第一母线I相连，2号负荷线路13通过开关S5与第一母线I相连，则依次断开开关S4、开关S5，在各负荷线路与第一母线I之间的连接断开之后，然后断开前述PT线14、SVG线路15与第一母线I之间的连接，具体地，PT线14与第一母线I之间通过开关S6连接，SVG线路15与第一母线I之间通过开关S7连接，则依次断开开关S6、S7，最后断开第一母线I与主变压器11之间的连接，具体地，断开开关S8。
[0052]本发明提供的一种具有风场黑启动功能的液流电池储能系统及其工作方法，能够在整个风场失电停运后，在无法依靠其它电网送电恢复的条件下，直接通过液流电池系统为风场无启动能力的机组和部分负荷供电，进而逐步逐级扩大风电系统的恢复范围，最终实现整个风场系统供电的恢复；由于无需额外配置柴油发电机、燃气轮机或UPS等启动电源及相应辅助设备，无需对风场储能系统和结构进行改进，该系统与现有技术相比，具有结构简单、成本大幅度降低、启动速度快，储能系统利用率高等一系列优点。
[0053]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种具有风场黑启动功能的液流电池储能系统，所述风场包括第一母线、第二母线、第一母线与第二母线之间的主变压器、以及与第一母线相连接的多条风机线路，其特征在于所述液流电池储能系统包括: 液流电池系统;所述液流电池系统包括电堆、正极储液罐、负极储液罐、循环栗和电解液循环管路； 与所述第一母线相连接的第一变压器； 与所述液流电池系统和所述第一变压器相连接的储能逆变器;所述储能逆变器将液流电池系统输出的直流电进行逆变后通过第一变压器升压输出至所述第一母线，以及将第一母线上的交流电经过第一变压器降压后由储能逆变器进行整流输出给所述液流电池系统充电； 与所述液流电池系统相连接的电池管理系统;所述电池管理系统用于监测液流电池系统的运行状态并获取运行参数;所述运行参数至少包括电池SOC; 与所述电池管理系统、储能逆变器和第一母线相连接的能量管理系统;所述能量管理系统在获知第一母线断电后，对电池管理系统反馈的液流电池系统当前电池SOC是否满足一定预设条件进行判断，并根据液流电池系统当前电池SOC满足一定预设条件的判断结果下发进入黑启动模式控制指令;在能量管理系统下发进入黑启动模式控制指令之后，所述储能逆变器由PQ控制模式改变为V/F控制模式，并且调整输出电压使得第一变压器升压后得到的电压满足电能质量国家标准所规定的电能质量要求。2.根据权利要求1所述的一种具有风场黑启动功能的液流电池储能系统，其特征在于所述能量管理系统通过就地监控系统连接所述储能逆变器和液流电池系统;所述运行参数还包括电池电压;在所述能量管理系统下发进入黑启动模式控制指令之后，就地监控系统根据能量管理系统下发的进入黑启动模式控制指令启动液流电池系统，所述能量管理系统对电池管理系统反馈的液流电池系统当前电池电压是否大于等于预设电压进行判断，是则储能逆变器由PQ控制模式改变为V/F控制模式，并且调整输出电压使得第一变压器升压后得到的电压满足电能质量国家标准所规定的电能质量要求，否则能量管理系统对电池管理系统反馈的液流电池系统当前电池电压是否大于等于预设电压继续进行判断。3.根据权利要求1或2所述的一种具有风场黑启动功能的液流电池储能系统，其特征在于在所述储能逆变器调整输出电压使得第一变压器升压后得到的电压满足电能质量国家标准所规定的电能质量要求之后，所述风机线路中的任一风力发电机启动;所述风力发电机连接有控制装置;所述控制装置检测当前第一母线电压，并判断当前第一母线电压是否正常，是则控制所述风力发电机进行限功率运行，否则所述控制装置继续进行上述判断。4.根据权利要求1或2所述的一种具有风场黑启动功能的液流电池储能系统，其特征在于所述液流电池系统至少有2个，且互为备份;所述第一变压器具有两个初级线圈；每一液流电池系统经由一储能逆变器与所述第一变压器的一初级线圈相连接；当任一正在运行中的液流电池系统发生故障时，作为备份的另一液流电池系统启动并运行。5.根据权利要求2所述的一种具有风场黑启动功能的液流电池储能系统，其特征在于所述液流电池储能系统还包括UPS和与第一母线相连接的第二变压器;第一母线未断电时，第二变压器对第一母线电压进行变换后输出电能给能量管理系统、液流电池系统、储能逆变器、就地监控系统和电池管理系统提供工作电源，第一母线断电时，由所述UPS给能量管理系统、液流电池系统、储能逆变器、就地监控系统和电池管理系统提供工作电源。6.根据权利要求3所述的一种具有风场黑启动功能的液流电池储能系统，所述风场还包括与第一母线相连接的多条负荷线路，多条负荷线路按照等级顺序分为重要负荷线路和非重要负荷线路，其特征在于在控制所述风力发电机进行限功率运行之后，再运行所述风力发电机、液流电池系统和储能逆变器所构成的微网，并且在微网电压满足电能质量国家标准所规定的电能质量要求之后，按照等级顺序依次启动各重要负荷线路。7.根据权利要求3所述的一种具有风场黑启动功能的液流电池储能系统，其特征在于所述风力发电机的发电功率低于液流电池额定功率的80%。8.—种如权利要求1所述的一种具有风场黑启动功能的液流电池储能系统的工作方法，其特征在于所述工作方法包括如下步骤: ①电池管理系统监测液流电池系统的运行状态并获取运行参数，所述运行参数至少包括电池SOC，执行②； ②能量管理系统判断第一母线是否断电，是则执行③，否则返回②； ③能量管理系统判断电池管理系统反馈的液流电池系统当前电池SOC是否满足一定预设条件，是则执行④，否则返回②； ④能量管理系统下发进入黑启动模式控制指令，执行⑤； ⑤储能逆变器由PQ控制模式改变为V/F控制模式，并且调整输出电压使得第一变压器升压后得到的电压满足电能质量国家标准所规定的电能质量要求。9.根据权利要求8所述的一种具有风场黑启动功能的液流电池储能系统的工作方法，其特征在于所述运行参数还包括电池电压;所述工作方法在步骤④和步骤⑤之间还具有如下步骤: 启动液流电池系统； 能量管理系统对电池管理系统反馈的液流电池系统当前电池电压是否大于等于预设电压进行判断，是则执行⑤，否则能量管理系统对电池管理系统反馈的液流电池系统当前电池电压是否大于等于预设电压继续进行判断。10.根据权利要求8所述的一种具有风场黑启动功能的液流电池储能系统的工作方法，其特征在于所述工作方法在步骤⑤之后还具有如下步骤: 启动所述风机线路中的任一风力发电机； 控制装置检测当前第一母线电压，并判断当前第一母线电压是否正常，是则控制所述风力发电机进行限功率运行，否则继续对当前第一母线电压是否正常进行判断。
【文档编号】H02J3/38GK105978008SQ201510837505
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2015年11月26日
【发明人】邵家云, 张华民, 马相坤, 徐世博, 韩乐聪
【申请人】大连融科储能技术发展有限公司