液流电池分布式储能方法及系统与流程

本发明涉及储能，尤其涉及一种液流电池分布式储能方法及系统。

背景技术：

1、在高比例可再生能源并网背景下，大规模电化学储能成为平抑风光出力波动、提供调频调峰支撑和用户侧削峰填谷的重要技术之一。液流电池尤其是全钒液流电池具有功率与容量相对独立可扩展、循环寿命长、安全性高、适合固定式长时储能等优点，适用于新能源场站、产业园区、数据中心、楼宇微电网和用户侧储能等场景。

2、现有液流电池系统采用一套电堆对应一套正负极储罐和循环泵的紧耦合结构，导致投资成本高、占地面积大，在一定程度上限制了其规模化推广与场景适配能力。

技术实现思路

1、本发明提供一种液流电池分布式储能方法及系统，用以解决现有技术中采用一套电堆对应一套储罐的紧耦合结构所导致的投资成本高、占地面积大的缺陷。本发明通过集中储液与分布式电堆的解耦架构，降低了系统初始投资和占地面积，提高了电解液利用率和系统灵活性，可广泛应用于新能源场站、产业园区、数据中心及用户侧储能等场景。

2、本发明提供一种液流电池分布式储能方法，包括：将多个分布式液流电池电堆节点通过并联管网分别连接至集中式正极电解液储液罐和负极电解液储液罐，以使所有电堆节点共享电解液；根据每个电堆节点的状态数据和功率需求，进行跨节点水力控制。

3、根据本发明提供的一种液流电池分布式储能方法，所述将多个分布式液流电池电堆节点通过并联管网分别连接至集中式正极电解液储液罐和负极电解液储液罐，包括：每个电堆节点通过正极供液支路和正极回液支路接入正极供液主管和正极回液主管，并通过负极供液支路和负极回液支路接入负极供液主管和负极回液主管，所述正极供液主管和负极供液主管分别连接至所述正极电解液储液罐和所述负极电解液储液罐。

4、根据本发明提供的一种液流电池分布式储能方法，所述根据每个电堆节点的状态数据和功率需求，进行跨节点水力控制，包括：根据每个电堆节点的状态数据和功率需求，计算每个电堆节点对应支路的目标压力流量；根据各支路的目标压力流量、管网水力模型和电堆压降，计算主泵压力最小包络，并控制主泵提供第一类型支路所需的最小总管压差；所述压力最小包络满足所有节点的压力流量需求；根据电堆节点的实测压力流量和目标压力流量，控制第二类型支路的支路阀门；所述第二类型支路所需的压差小于所述第一类型支路所需的压差。

5、根据本发明提供的一种液流电池分布式储能方法，还包括：根据正负极流量偏差，进行正负极流量均衡控制。

6、根据本发明提供的一种液流电池分布式储能方法，还包括：采用支路流量平衡指标进行支路水力平衡评价，并根据各支路流量变化进行支路水力自适应修正。

7、根据本发明提供的一种液流电池分布式储能方法，还包括：对于存在荷电状态扰动的电堆节点，增加局部储液缓冲罐。

8、根据本发明提供的一种液流电池分布式储能方法，还包括：在多时间尺度上对各电堆节点进行电气功率调度和液路流量控制。

9、根据本发明提供的一种液流电池分布式储能方法，所述在多时间尺度上对各电堆节点进行电气功率调度和液路流量控制，包括：在日前优化层，根据新能源出力、负荷、电价和用户需求，调整各电堆节点的充放电功率计划；在日内滚动层，根据实测功率数据，对所述充放电功率计划进行滚动修正；在实时功率与水力控制层，基于日内滚动层修正的充放电功率计划，执行实时功率跟踪、目标压力流量计算、压力包络计算、主泵变频控制和支路阀门闭环。

10、根据本发明提供的一种液流电池分布式储能方法，还包括：在电堆节点的状态数据存在异常的情况下，进行安全联锁控制。

11、本发明还提供一种液流电池分布式储能系统，所述系统运行上述的液流电池分布式储能方法；所述系统包括：集中储液模块，用于集中存储电解液并提供共享容量；所述集中储液模块包括集中式正极电解液储液罐和负极电解液储液罐；共享供回液管网模块，用于将各分布式电堆节点并联接入所述集中储液模块，以使所有电堆节点共享电解液；主泵模块，用于向所述共享供回液管网模块提供电解液循环驱动力；分布式电堆节点模块，用于在各用户侧实现充放电功率输出或吸收；所述分布式电堆节点模块包括多个分布式电堆节点；控制模块，用于根据每个电堆节点的状态数据和功率需求，进行跨节点水力控制。

12、本发明提供的一种液流电池分布式储能方法及系统，通过集中储液与分布式电堆的解耦架构，降低了系统初始投资和占地面积，提高了电解液利用率和系统灵活性，可广泛应用于新能源场站、产业园区、数据中心及用户侧储能等场景。

1.一种液流电池分布式储能方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的液流电池分布式储能方法，其特征在于，所述将多个分布式液流电池电堆节点通过并联管网分别连接至集中式正极电解液储液罐和负极电解液储液罐，包括：

3.根据权利要求1所述的液流电池分布式储能方法，其特征在于，所述根据每个电堆节点的状态数据和功率需求，进行跨节点水力控制，包括：

4.根据权利要求1所述的液流电池分布式储能方法，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求1所述的液流电池分布式储能方法，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求1所述的液流电池分布式储能方法，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求1至6任一项所述的液流电池分布式储能方法，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求7所述的液流电池分布式储能方法，其特征在于，所述在多时间尺度上对各电堆节点进行电气功率调度和液路流量控制，包括：

9.根据权利要求1所述的液流电池分布式储能方法，其特征在于，还包括：

10.一种液流电池分布式储能系统，其特征在于，所述系统运行权利要求1至9任一项所述的液流电池分布式储能方法；所述系统包括：