液流电池交流侧输入输出特性估算方法及其系统技术方案

本发明专利技术公开了一种液流电池交流侧输入输出特性估算方法及其系统，所述估算方法包括如下步骤：获取液流电池的容量信息；根据直流变压设备的效率、储能逆变器的交直流转换效率、交流变压设备的效率、液流电池辅助能耗、以及获取的液流电池容量信息得出液流电池交流侧实际提供或实际吸收的电量；本发明专利技术充分考虑液流电池辅助设备、逆变设备和变压设备对液流电池直流侧和交流侧的能量和效率影响，获得了一种可以准确估算液流电池交流侧输入输出特性的方法，为用户更合理的使用液流电池提供了更为准确、详细和参考性的指导。

Method and system for estimating AC side input and output characteristics of liquid flow battery

The invention discloses a flow battery exchange estimation method and system output characteristics of side input, the estimation method comprises the following steps: obtaining the flow battery capacity information; according to the DC transformer equipment efficiency, energy storage inverter AC DC AC voltage conversion efficiency, equipment efficiency, energy consumption, and the auxiliary liquid flow battery to obtain the flow battery capacity information can flow battery or AC side provide actual absorption of electricity; the invention fully consider the effect of the energy and efficiency of flow battery equipment and auxiliary equipment, inverter transformer equipment for flow battery DC side and AC side, get a accurate estimation method of flow battery exchange the input and output characteristics, provides a more accurate and detailed reference and guidance for the use of liquid users more reasonable flow battery.

【技术实现步骤摘要】
液流电池交流侧输入输出特性估算方法及其系统
本专利技术属于液流电池
，具体涉及一种液流电池交流侧输入输出特性估算方法及其系统。
技术介绍
液流电池由于其具有长寿命、安全性高、过充过放能力强、环境友好等优点成为大规模储能的理想选择之一，其主要应用市场包括可再生能源电站和用户侧智能微网(居民区、工业区、公共设施)等，相应地，液流电池系统可以实现谷电峰用、平衡负荷和提高电能质量等多种功能。液流电池的交流侧输入输出特性是用户关注的问题之一，是用户能够良好正确使用液流电池的前提。但是液流电池自身具有磁力泵、换热系统、通风系统、电池管理系统、传感器等辅助功耗，对于液流电池来说，当对其充放电时，必须提供额外的功耗和能量供辅助功耗运行，这使得液流电池的交流侧输入输出特性较传统蓄电池有着明显的区别；其次，液流电池的自放电也与传统电池有明显的不同，其受时间的影响较小而受容量功率比影响相对较大；最后，液流电池与常规蓄电池一样，也涉及到储能逆变器和变压器的交直流转换效率；以上因素决定了无法准确地估算液流电池交流侧的输入输出特性，如在当前系统状态下，在不同的运行模式下，交流侧能够承受的最大功率是多少，交流侧能够充入或放出的最大能量是多少，这往往是用户更为关注的问题。
技术实现思路
本专利技术针对以上问题的提出，而研制一种液流电池交流侧输入输出特性估算方法及其系统。本专利技术的技术手段如下：一种液流电池交流侧输入输出特性估算方法，所述液流电池输出端经过或不经过直流变压设备与储能逆变器一端相连接，所述储能逆变器另一端经过或不经过交流变压设备与交流母线相连接，将储能逆变器与交流母线的相接点或交流变压设备与交流母线的相接点作为液流电池交流侧，所述估算方法包括如下步骤：获取液流电池的容量信息；根据直流变压设备的效率、储能逆变器的交直流转换效率、交流变压设备的效率、液流电池辅助能耗、以及获取的液流电池容量信息得出液流电池交流侧实际提供或实际吸收的电量；进一步地，液流电池交流侧实际吸收的电量EACI＝Cc/(TE1*TE2*TE3)+ECA/TE3，液流电池交流侧实际提供的电量EACO＝Cd*(TE1*TE2*TE3)-ECA*TE3，其中，EACO为液流电池放电时交流侧实际提供的电量、EACI为液流电池充电时交流侧实际吸收的电量、Cc为液流电池实际可充电容量、Cd为液流电池实际可放电容量、TE1为直流变压设备的效率、TE2为储能逆变器的交直流转换效率、TE3为交流变压设备的效率、ECA为液流电池辅助能耗；另外，所述估算方法还包括如下步骤：通过100％-EACI/ER′得出在液流电池充电时的液流电池交流侧SOC；通过EACO/ER得出在液流电池放电时的液流电池交流侧SOC；其中，ER′为液流电池交流侧的额定吸收电量、ER为液流电池交流侧的额定放出电量；进一步地，所述估算方法还包括对液流电池充电功率或液流电池放电功率进行估算的步骤；液流电池交流侧实际提供的功率PACO＝PLF*(TE1*TE2*TE3)-ECA*TE3，液流电池交流侧实际吸收的功率PACI＝PLC/(TE1*TE2*TE3)+ECA/TE3，其中，PACO为液流电池交流侧实际提供的功率、PACI为液流电池交流侧实际吸收的功率、PLC为液流电池充电功率、TE1为直流变压设备的效率、TE2为储能逆变器的交直流转换效率、TE3为交流变压设备的效率、ECA为液流电池辅助能耗、PLF为液流电池放电功率；当液流电池交流侧实际提供的功率PACO或液流电池交流侧实际吸收的功率PACI为根据用户需求预置的已知量时，进而能够得出相对应的液流电池充电功率PLC或液流电池放电功率PLF；进一步地，判断液流电池交流侧的功率变化是否频繁，当液流电池交流侧的功率变化频繁时，若液流电池SOC大于等于SOC阈值，则首先根据EACI＝Cc/(TE1*TE2*TE3)+ECA/TE3得出液流电池充电时交流侧实际吸收的电量，然后通过100％-EACI/ER′得出在液流电池充电时的液流电池交流侧SOC，若液流电池SOC小于SOC阈值，则首先根据EACO＝Cd*(TE1*TE2*TE3)-ECA*TE3得出液流电池放电时交流侧实际提供的电量，然后通过EACO/ER得出在液流电池放电时的液流电池交流侧SOC。一种液流电池交流侧输入输出特性估算系统，所述液流电池输出端经过或不经过直流变压设备与储能逆变器一端相连接，所述储能逆变器另一端经过或不经过交流变压设备与交流母线相连接，将储能逆变器与交流母线的相接点或交流变压设备与交流母线的相接点作为液流电池交流侧，所述估算系统包括：用于获取液流电池容量信息的容量获取模块；与所述容量获取模块相连接的估算模块；所述估算模块根据直流变压设备的效率、储能逆变器的交直流转换效率、交流变压设备的效率、液流电池辅助能耗、以及获取的液流电池容量信息得出液流电池交流侧实际提供或实际吸收的电量；进一步地，所述估算模块根据EACO＝Cd*(TE1*TE2*TE3)-ECA*TE3得出液流电池交流侧实际提供的电量，根据EACI＝Cc/(TE1*TE2*TE3)+ECA/TE3得出液流电池交流侧实际吸收的电量，其中，EACO为液流电池放电时交流侧实际提供的电量、EACI为液流电池充电时交流侧实际吸收的电量、Cc为液流电池可充电容量、Cd为液流电池可放电容量、TE1为直流变压设备的效率、TE2为储能逆变器的交直流转换效率、TE3为交流变压设备的效率、ECA为液流电池辅助能耗；进一步地，所述估算模块通过100％-EACI/ER′得出在液流电池充电时的液流电池交流侧SOC；通过EACO/ER得出在液流电池放电时的液流电池交流侧SOC；其中，ER′为液流电池交流侧的额定吸收电量、ER为液流电池交流侧的额定放出电量；进一步地，所述估算模块还用于对液流电池充电功率或液流电池放电功率进行估算；液流电池交流侧实际提供的功率PACO＝PLF*(TE1*TE2*TE3)-ECA*TE3，液流电池交流侧实际吸收的功率PACI＝PLC/(TE1*TE2*TE3)+ECA/TE3，其中，PACO为液流电池交流侧实际提供的功率、PACI为液流电池交流侧实际吸收的功率、PLC为液流电池充电功率、TE1为直流变压设备的效率、TE2为储能逆变器的交直流转换效率、TE3为交流变压设备的效率、ECA为液流电池辅助能耗、PLF为液流电池放电功率；当液流电池交流侧实际提供的功率PACO或液流电池交流侧实际吸收的功率PACI为根据用户需求预置的已知量时，进而能够得出相对应的液流电池充电功率PLC或液流电池放电功率PLF；另外，所述估算系统还包括用于判断液流电池交流侧的功率变化是否频繁的功率变化判断模块和用于对液流电池SOC与SOC阈值进行比较的比较模块；当液流电池交流侧的功率变化频繁时，若液流电池SOC大于等于SOC阈值，则首先根据EACI＝Cc/(TE1*TE2*TE3)+ECA/TE3得出液流电池充电时交流侧实际吸收的电量，然后通过100％-EACI/ER′得出在液流电池充电时的液流电池交流侧SOC，若液流电池SOC小于SOC阈值，则首先根据EACO＝Cd*(TE1*TE2*TE3)-ECA*TE3得出液流电池放电时交流侧实际本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液流电池交流侧输入输出特性估算方法，所述液流电池输出端经过或不经过直流变压设备与储能逆变器一端相连接，所述储能逆变器另一端经过或不经过交流变压设备与交流母线相连接，将储能逆变器与交流母线的相接点或交流变压设备与交流母线的相接点作为液流电池交流侧，其特征在于所述估算方法包括如下步骤：获取液流电池的容量信息；根据直流变压设备的效率、储能逆变器的交直流转换效率、交流变压设备的效率、液流电池辅助能耗、以及获取的液流电池容量信息得出液流电池交流侧实际提供或实际吸收的电量。

【技术特征摘要】
1.一种液流电池交流侧输入输出特性估算方法，所述液流电池输出端经过或不经过直流变压设备与储能逆变器一端相连接，所述储能逆变器另一端经过或不经过交流变压设备与交流母线相连接，将储能逆变器与交流母线的相接点或交流变压设备与交流母线的相接点作为液流电池交流侧，其特征在于所述估算方法包括如下步骤：获取液流电池的容量信息；根据直流变压设备的效率、储能逆变器的交直流转换效率、交流变压设备的效率、液流电池辅助能耗、以及获取的液流电池容量信息得出液流电池交流侧实际提供或实际吸收的电量。2.根据权利要求1所述的液流电池交流侧输入输出特性估算方法，其特征在于液流电池交流侧实际吸收的电量EACI＝Cc/(TE1*TE2*TE3)+ECA/TE3，液流电池交流侧实际提供的电量EACO＝Cd*(TE1*TE2*TE3)-ECA*TE3，其中，EACO为液流电池放电时交流侧实际提供的电量、EACI为液流电池充电时交流侧实际吸收的电量、Cc为液流电池实际可充电容量、Cd为液流电池实际可放电容量、TE1为直流变压设备的效率、TE2为储能逆变器的交直流转换效率、TE3为交流变压设备的效率、ECA为液流电池辅助能耗。3.根据权利要求2所述的液流电池交流侧输入输出特性估算方法，其特征在于所述估算方法还包括如下步骤：通过100％-EACI/E′R得出在液流电池充电时的液流电池交流侧SOC；通过EACO/ER得出在液流电池放电时的液流电池交流侧SOC；其中，E′R为液流电池交流侧的额定吸收电量、ER为液流电池交流侧的额定放出电量。4.根据权利要求1所述的液流电池交流侧输入输出特性估算方法，其特征在于所述估算方法还包括对液流电池充电功率或液流电池放电功率进行估算的步骤；液流电池交流侧实际提供的功率PACO＝PLF*(TE1*TE2*TE3)-ECA*TE3，液流电池交流侧实际吸收的功率PACI＝PLC/(TE1*TE2*TE3)+ECA/TE3，其中，PACO为液流电池交流侧实际提供的功率、PACI为液流电池交流侧实际吸收的功率、PLC为液流电池充电功率、TE1为直流变压设备的效率、TE2为储能逆变器的交直流转换效率、TE3为交流变压设备的效率、ECA为液流电池辅助能耗、PLF为液流电池放电功率；当液流电池交流侧实际提供的功率PACO或液流电池交流侧实际吸收的功率PACI为根据用户需求预置的已知量时，进而能够得出相对应的液流电池充电功率PLC或液流电池放电功率PLF。5.根据权利要求3所述的液流电池交流侧输入输出特性估算方法，其特征在于判断液流电池交流侧的功率变化是否频繁，当液流电池交流侧的功率变化频繁时，若液流电池SOC大于等于SOC阈值，则首先根据EACI＝Cc/(TE1*TE2*TE3)+ECA/TE3得出液流电池充电时交流侧实际吸收的电量，然后通过100％-EACI/E′R得出在液流电池充电时的液流电池交流侧SOC，若液流电池SOC小于SOC阈值，则首先根据EACO＝Cd*(TE1*TE2*TE3)-ECA*TE3得出液流电池放电时交流侧实际提供的电量，然后通过EACO/ER得出在液流电池放电时的液流电池交流侧SOC。6.一种液流电池交流侧输入输出特性估算系统，所述液流电池输出端经过或不...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹毅，张华民，张宇，韩希，张涛，李颖，
申请(专利权)人：大连融科储能技术发展有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21