专利名称：钒液流电池储能监控系统及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种电池储能监控技术，具体涉及一种钒液流电池储能监控系统及其控制方法。
背景技术：
目前，中国电力负荷增长迅速，不少地区出现了电力供需的矛盾，特别是在迎峰度冬夏期间，高峰负荷往往受到发电能力和电网安全的限制，需要按地区和时间合理安排电力负荷，调配电力供应以充分利用电能，缓解电网压力而电池储能系统是当今电网系统的重要组成部分之一，而电池储能系统需要有效的管理、控制、监视、电网调度运行的良好手段控制。
发明内容
本发明提供一种钒液流电池储能监控系统及其控制方法，使电网运行更效率、稳定，同时提高管理效率，减少系统输电网络的损耗，获取经济效益。为实现上述目的，本发明提供一种钒液流电池储能监控系统，其特征是，该系统包含电池储能监控系统，与该电池储能监控系统网络连接的钒液流电池储能监控单元，以及分别与该钒液流电池储能监控单元通过串行接口总线连接的电网接入装置和钒液流电池组。上述的钒液流电池储能监控单元包含主板模块，分别与该主板模块电路连接的存储模块、网络模块、和设备接口模块，以及与该设备接口模块电路连接的控制模块；该设备接口模块还与网络模块电路连接；该主板模块还电路连接有外接的输入输出设备。上述的钒液流电池组包含钒液流电池管理系统，以及与该钒液流电池管理系统电路连接若干钒液流电池。—种钒液流电池储能监控系统的控制方法，其特征在于，该方法包含以下步骤 步骤1钒液流电池储能监控系统启动；
步骤2钒液流电池管理系统接收远程命令，判断接收的是充电命令还是放电命令；若是充电命令，跳转到步骤2. 1，若是放电命令，则进行电池放电，跳转到步骤2. 2 ； 步骤2. 1钒液流电池组进行充电，并跳转到步骤3 ；
步骤2. 1. 1钒液流电池管理系统判断充电时，系统是否正常运行，若是，则跳转到步骤 2. 1.2，若否，则跳转到步骤2.3 ；
步骤2. 1. 2钒液流电池管理系统将充电的功率值发给电网接入装置； 步骤2. 1.3钒液流电池管理系统判断是否到充电结束时间，若是，则跳转到步骤 2. 1.4，若否，则跳转到步骤2. 1 ；
步骤2. 1. 4钒液流电池管理系统停止钒液流电池组充电，并跳转到步骤3 ； 步骤2. 2钒液流电池组进行放电，并跳转到步骤3 ；
步骤2. 2. 1钒液流电池管理系统判断放电时，系统是否正常运行，若是，则跳转到步骤2. 2. 2，若否，则跳转到步骤2.3 ；
步骤2. 2. 2钒液流电池管理系统将放电功率值发给电网接入装置； 步骤2. 2. 3钒液流电池管理系统判断是否到放电结束时间，若是，则跳转到步骤 2. 2. 4，若否，则跳转到步骤2.2 ；
步骤2. 2. 4钒液流电池管理系统停止钒液流电池组放电，并跳转到步骤3 ； 步骤2. 3钒液流电池储能监控系统进行故障处理，并跳转到步骤3 ； 步骤2.3.1钒液流电池管理系统发送故障信息至钒液流电池储能监控单元和电池储能监控系统；
步骤2. 3. 2钒液流电池储能监控系统进行系统复位；
步骤2. 3. 3钒液流电池管理系统判断故障是否消除，若是，则跳转到步骤2，若否，则跳转到步骤3 ；
步骤3钒液流电池储能监控系统进入待机状态。本发明钒液流电池储能监控系统及其控制方法和现有技术相比，其优点在于，本发明说明一种钒液流电池储能系统的监控系统，便于电力管理部门及时掌握电池储能电量、电池充放电能力，电网负荷等各种电池储能数据和信息，对信息进行处理分析，形成控制策略，及时发布各种充放电控制命令、电网信息，在电网负荷峰值时向电网输送电能，这种方式有助于减少系统输电网络的损耗，对负荷实施削峰填谷，从而获取经济效益。并可为决策者进行中长期宏观管理、规划、调度提供依据。
图1为本发明钒液流电池储能监控系统的总体模块示意图2为本发明钒液流电池储能监控系统的钒液流电池储能监控单元的模块示意图； 图3为本发明钒液流电池储能监控系统的控制方法的方法流程图。
具体实施例方式以下结合附图，说明本发明的具体实施方式
。如图1所示，本发明说明了一种钒液流电池储能监控系统，该系统包含电池储能监控系统1，与该电池储能监控系统1网络连接的钒液流电池储能监控单元2，以及分别与钒液流电池储能监控单元2通过RS485串行接口总线连接的电网接入装置3 (PCS)和钒液流电池组5。该钒液流电池组5包含与钒液流电池储能监控单元2连接的钒液流电池管理系统4，以及与该钒液流电池管理系统4电路连接若干钒液流电池51。钒液流电池储能监控单元2对下采集钒液流电池管理系统4和电网接入装置3 (PCS)的信息，并上传到电池储能监控系统1，同时转发电池储能监控系统1的控制命令。钒液流电池管理系统4负责采集其连接的各钒液流电池组51的电压、温度等运行数据，对采集的数据处理后上传给钒液流电池储能监控单元2。如图2所示，钒液流电池储能监控单元2包含主板模块21，分别与该主板模块21 电路连接的存储模块22、网络模块23、和设备接口模块24，以及与该设备接口模块M电路连接的控制模块25。设备接口模块M还与网络模块23之间电路连接，主板模块21还电路连接有外接的输入输出设备26。主板模块21是钒液流电池储能监控单元2的核心单元，
5把各个功能模块连成一个整体，并实时把信息传输至输入输出设备26，该输入输出设备沈包含显示设备和指令输入设备，通过显示设备把信息显示给用户，同时通过指令输入设备响应用户的各种操作，将控制指令传输至主板模块21。存储模块22采用SSD (电子盘)，完成参数和历史数据的存储。网络模块23实现钒液流电池储能监控单元2通过LAN/WAN与远程其它系统的互联通讯。控制模块25采用PLC系统，其用于控制钒液流电池管理系统4 内部的开关控制，完成保护和遥控的操作控制。设备接口模块M提供不同的互联接口，实现不同智能设备的接入，其内部设有规约库，可实现不同协议转换的功能，设备接口模块M 连接钒液流电池管理系统4，向钒液流电池管理系统4发送控制或设置命令，并接收钒液流电池管理系统4发送的对钒液流电池组5的探测信息。钒液流电池储能监控单元2还包含一个电源模块，其连接220V (AC)或IlOV (DC)，对钒液流电池储能监控单元2内的各功能模块提供电源。以下结合图3具体说明了一种钒液流电池储能监控系统的控制方法，该方法包含以下步骤
步骤1钒液流电池储能监控系统启动，电池储能监控系统1、钒液流电池储能监控单元2、电网接入装置3 (PCS)和钒液流电池管理系统4各自进行系统初始化。步骤2电池储能监控系统1发送远程命令至钒液流电池储能监控单元2的网络模块23，网络模块23将信息传输至设备接口模块M，设备接口模块M将远程命令发送至控制模块25、钒液流电池管理系统4和电网接入装置3。钒液流电池管理系统4接收电池储能监控系统1发送的远程命令，并判断接收的是充电命令还是放电命令；若是充电命令，跳转到步骤2. 1，若是放电命令，则进行电池放电，跳转到步骤2. 2。步骤2.1控制模块25和钒液流电池管理系统4控制钒液流电池51与电网接入装置3之间建立连接，钒液流电池管理系统4控制钒液流电池组5的若干个钒液流电池51进行充电。步骤2. 1. 1钒液流电池管理系统4判断在充电时，钒液流电池储能监控系统是否正常运行，若是，则跳转到步骤2. 1. 2，若否，则跳转到步骤2. 3。步骤2. 1. 2钒液流电池管理系统4将钒液流电池51充电时的充电功率值发给电网接入装置3。步骤2. 1. 3钒液流电池组5的若干个钒液流电池51进行一定时间的充电后，钒液流电池管理系统4根据电池储能监控系统1发送的充电命令，判断是否到充电结束时间，若是，则跳转到步骤2. 1.4，若否，则跳转到步骤2. 1。步骤2. 1. 4钒液流电池管理系统4控制钒液流电池组5停止充电，并跳转到步骤 3。步骤2. 2控制模块25和钒液流电池管理系统4控制钒液流电池51与电网接入装置3之间建立连接，钒液流电池管理系统4控制钒液流电池组5进行放电，以钒液流电池组 5放出的电能对市电电网进行供电。步骤2. 2. 1钒液流电池管理系统4判断在进行放电时，钒液流电池储能监控系统是否正常运行，若是，则跳转到步骤2. 2. 2，若否，则跳转到步骤2. 3。步骤2. 2. 2钒液流电池管理系统4将钒液流电池51放电时的功率值发给电网接入装置3。步骤2. 2. 3钒液流电池组5的钒液流电池51进行一定时间的放电后，钒液流电池管理系统4根据电池储能监控系统1发送的放电命令，判断是否到放电结束时间，若是，则跳转到步骤2. 2. 4，若否，则跳转到步骤2. 2。步骤2. 2. 4钒液流电池管理系统4控制钒液流电池组5停止放电，并跳转到步骤 3。步骤2. 3钒液流电池储能监控系统进行故障处理。步骤2.3.1钒液流电池管理系统4发送故障信息至钒液流电池储能监控单元2 的设备接口模块对，设备接口模块M将信息传输至主板模块21，主板模块21通过网络模块23将故障信息通过网络发送至电池储能监控系统1。步骤2. 3. 2电池储能监控系统1启动钒液流电池储能监控系统进行系统复位。步骤2. 3. 3系统复位完成后，钒液流电池管理系统4判断故障是否消除，若是，则跳转到步骤2，若否，则跳转到步骤3。步骤3钒液流电池储能监控系统停止对钒液流电池组5的监控，进入待机状态。尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
权利要求
1.一种钒液流电池储能监控系统，其特征在于，该系统包含电池储能监控系统(1)，与所述电池储能监控系统(1)网络连接的钒液流电池储能监控单元(2)，以及分别与所述钒液流电池储能监控单元(2)通过串行接口总线连接的电网接入装置(3)和钒液流电池组 (5)。
2.如权利要求1所述的钒液流电池储能监控系统，其特征在于，所述的钒液流电池储能监控单元(2)包含主板模块(21)，分别与所述的主板模块(21)电路连接的存储模块 (22)、网络模块(23)、和设备接口模块(24)，以及与所述的设备接口模块(24)电路连接的控制模块(25);所述的设备接口模块(24)还与网络模块(23)电路连接；所述的主板模块 (21)还电路连接有外接的输入输出设备(26 )。
3.如权利要求1所述的钒液流电池储能监控系统，其特征在于，所述的钒液流电池组 (5)包含钒液流电池管理系统(4)，以及与所述钒液流电池管理系统(4)电路连接若干钒液流电池(51)。
4.一种钒液流电池储能监控系统的控制方法，其特征在于，该方法包含以下步骤 步骤1钒液流电池储能监控系统启动；步骤2钒液流电池管理系统(4)接收远程命令，判断接收的是充电命令还是放电命令；若是充电命令，跳转到步骤2. 1，若是放电命令，则进行电池放电，跳转到步骤2. 2 ； 步骤2. 1钒液流电池组(5)进行充电，并跳转到步骤3 ； 步骤2. 2钒液流电池组(5)进行放电，并跳转到步骤3 ； 步骤3钒液流电池储能监控系统进入待机状态。
5.如权利要求4所述的钒液流电池储能监控系统的控制方法，其特征在于，所述的步骤2. 1还包含以下步骤步骤2. 1. 1钒液流电池管理系统(4)判断充电时，系统是否正常运行，若是，则跳转到步骤2. 1. 2，若否，则跳转到步骤2. 3 ；步骤2. 1.2钒液流电池管理系统(4)将充电的功率值发给电网接入装置(3)； 步骤2. 1.3钒液流电池管理系统(4)判断是否到充电结束时间，若是，则跳转到步骤 2. 1.4，若否，则跳转到步骤2. 1 ；步骤2. 1. 4钒液流电池管理系统(4)停止钒液流电池组(5)充电，并跳转到步骤3 ； 步骤2. 3钒液流电池储能监控系统进行故障处理，并跳转到步骤3。
6.如权利要求5所述的钒液流电池储能监控系统的控制方法，其特征在于，所述的步骤2. 2还包含以下步骤步骤2. 2. 1钒液流电池管理系统(4)判断放电时，系统是否正常运行，若是，则跳转到步骤2. 2. 2，若否，则跳转到步骤2. 3 ；步骤2. 2. 2钒液流电池管理系统(4)将放电的功率值发给电网接入装置(3)； 步骤2. 2. 3钒液流电池管理系统(4)判断是否到放电结束时间，若是，则跳转到步骤 2. 2. 4，若否，则跳转到步骤2. 2;步骤2. 2. 4钒液流电池管理系统(4)停止钒液流电池组(5)放电，并跳转到步骤3 ； 步骤2. 3钒液流电池储能监控系统进行故障处理，并跳转到步骤3。
7.如权利要求6所述的钒液流电池储能监控系统的控制方法，其特征在于，所述的步骤2. 3还包含以下步骤步骤2.3.1钒液流电池管理系统(4)发送故障信息至钒液流电池储能监控单元(2) 和电池储能监控系统(1);步骤2. 3. 2钒液流电池储能监控系统进行系统复位；步骤2. 3. 3钒液流电池管理系统(4)判断故障是否消除，若是，则跳转到步骤2，若否， 则跳转到步骤3。
全文摘要
本发明说明一种钒液流电池储能监控系统，其特征是，该系统包含电池储能监控系统，与该电池储能监控系统网络连接的钒液流电池储能监控单元，以及分别与该钒液流电池储能监控单元通过串行接口总线连接的电网接入装置和钒液流电池组。发明说明一种钒液流电池储能系统的监控系统，便于电力管理部门及时掌握电池储能数据和信息，对信息进行处理分析，形成控制策略，及时发布各种充放电控制命令，在电网负荷峰值时向电网输送电能，这种方式有助于减少系统输电网络的损耗，对负荷实施削峰填谷，从而获取经济效益。并可为决策者进行中长期宏观管理、规划、调度提供依据。
文档编号H01M8/04GK102427139SQ20101057682
公开日2012年4月25日 申请日期2010年12月7日 优先权日2010年12月7日
发明者张宇, 沈尚德, 白纪军, 祁智敏 申请人:上海市电力公司, 上海瑞莉自动化成套设备有限公司