CN106654330B - 液流电池交流侧输入输出特性估算方法及其系统 - Google Patents

液流电池交流侧输入输出特性估算方法及其系统 Download PDF

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Abstract

本发明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。

Description

液流电池交流侧输入输出特性估算方法及其系统
技术领域
本发明属于液流电池技术领域，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。
背景技术
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。
发明内容
本发明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。
本发明的技术手段如下：
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。
与现有技术相比，本发明提供的液流电池交流侧输入输出特性估算方法及其系统具有如下优点：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。该方法简单易行、实际应用意义大，具有良好的推广应用价值，对推动液流电池的商业化、规模化应用具有重要意义。
附图说明
图1是本发明液流电池交流侧输入输出特性估算方法的流程图；
图2是本发明液流电池交流侧输入输出特性估算系统的结构框图；
图3是表示液流电池与液流电池交流侧之间的连接示意图；
图4是表示液流电池空载运行时的功率与容量特性曲线示意图；
图5是表示储能逆变器的交直流转换效率与储能逆变器输出输入功率比的关系曲线示例图。
具体实施方式
如图1所示的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；进一步地，通过判断发生变化的液流电池交流侧的功率之间的时间间隔是否低于预设时间间隔，来确定液流电池交流侧的功率变化是否频繁。
如图2所示的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；进一步地，所述功率变化判断模块通过判断发生变化的液流电池交流侧的功率之间的时间间隔是否低于预设时间间隔，来确定液流电池交流侧的功率变化是否频繁；具体地，SOC阈值可以取值为50％；预设时间间隔可以取值为秒级。
本发明容量获取模块用于获取液流电池容量信息，这里的液流电池容量信息具体包括液流电池可充电容量Cc和液流电池可放电容量Cd，液流电池可充电容量和液流电池可放电容量具体可以采用现有技术中的容量获取方式获知，如根据液流电池以某一放电条件(eg：常温下，恒电流/恒电压)进行放电所放出的实际容量，以及根据液流电池以某一充电条件(eg：常温下，恒电流/恒电压)进行充电所充入的实际容量，也可以采用公式Cc＝Cr′*R′(SOC,P)*R′(T,P)*R′(F,P)和公式Cd＝Cr*R(SOC,P)*R(T,P)*R(F,P)分别得出，其中，Cr为液流电池额定放电容量；R(SOC,P)为在不同液流电池SOC、以及不同的液流电池放电功率与液流电池额定功率的比值的条件下，液流电池实际可放电容量与液流电池额定放电容量的比值；R(T,P)为在不同电解液温度、以及不同的液流电池放电功率与液流电池额定功率的比值的条件下，液流电池实际可放电容量与液流电池额定放电容量的比值；R(F,P)为在不同电解液流量、以及不同的液流电池放电功率与液流电池额定功率的比值的条件下，液流电池实际可放电容量与液流电池额定放电容量的比值；Cr′为液流电池额定充电容量；R′(SOC,P)为在不同液流电池SOC、以及不同的液流电池充电功率与液流电池额定功率的比值的条件下，液流电池实际可充电容量与液流电池额定充电容量的比值；R′(T,P)为在不同电解液温度、以及不同的液流电池充电功率与液流电池额定功率的比值的条件下，液流电池实际可充电容量与液流电池额定充电容量的比值；R′(F,P)为在不同电解液流量、以及不同的液流电池充电功率与液流电池额定功率的比值的条件下，液流电池实际可充电容量与液流电池额定充电容量的比值；实际应用时，可以针对具体的液流电池事先在不同SOC、不同的放电功率与额定功率的比值的条件下，进行液流电池实际可充电容量与液流电池额定充电容量的比值计算的实验，并将不同SOC、不同的放电功率与额定功率的比值的条件，与相应的比值R(SOC,P)进行对应预存，类似地，事先预存液流电池在不同电解液温度、不同的放电功率与额定功率的比值的情况下运行时的实际可放电容量与额定放电容量的各比值，事先预存液流电池在不同电解液流量、不同的放电功率与额定功率的比值的情况下运行时的实际可放电容量与额定放电容量的各比值，事先预存液流电池在不同SOC、不同的充电功率与额定功率的比值的情况下运行时的实际可充电容量与额定充电容量的各比值，事先预存液流电池在不同电解液温度、不同的充电功率与额定功率的比值的情况下运行时的实际可充电容量与额定充电容量的各比值，以及事先预存液流电池在不同电解液流量、不同的充电功率与额定功率的比值的情况下运行时的实际可充电容量与额定充电容量的各比值。
图3示出了液流电池与液流电池交流侧之间的连接示意图，图3示出的液流电池输出端经过直流变压设备与储能逆变器一端相连接，储能逆变器另一端经过交流变压设备与交流母线相连接，该图中，交流变压设备与交流母线的相接点作为液流电池交流侧，实际应用中，所述液流电池输出端还可以直接与储能逆变器一端相连接，即不经过直流变压设备，那么此时估算模块则根据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，具体利用算式EACO＝Cd*(TE2*TE3)-ECA*TE3得出液流电池交流侧实际提供的电量，根据EACI＝Cc/(TE2*TE3)+ECA/TE3得出液流电池交流侧实际吸收的电量，相应地，在估算液流电池充电功率或液流电池放电功率时，所采用的算式也变为液流电池交流侧实际提供的功率PACO＝PLF*(TE2*TE3)-ECA*TE3，液流电池交流侧实际吸收的功率PACI＝PLC/(TE2*TE3)+ECA/TE3，实际应用中，储能逆变器另一端还可以直接与交流母线相连接，即不经过交流变压设备，即储能逆变器与交流母线的相接点作为液流电池交流侧，那么此时如果液流电池输出端经过直流变压设备与储能逆变器一端相连接，则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、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，具体利用算式EACO＝Cd*(TE1*TE3)-ECA*TE3得出液流电池交流侧实际提供的电量，根据EACI＝Cc/(TE1*TE3)+ECA/TE3得出液流电池交流侧实际吸收的电量，相应地，在估算液流电池充电功率或液流电池放电功率时，所采用的算式也变为液流电池交流侧实际提供的功率PACO＝PLF*(TE1*TE3)-ECA*TE3，液流电池交流侧实际吸收的功率PACI＝PLC/(TE1*TE3)+ECA/TE3，实际应用时，当所述液流电池输出端直接与储能逆变器一端相连接，所述储能逆变器另一端直接与交流母线相连接，即液流电池与其交流侧之间既没有直流变压设备，也没有交流变压设备，那么此时估算模块根据储能逆变器的交直流转换效率、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，具体利用算式EACO＝Cd*TE3-ECA*TE3得出液流电池交流侧实际提供的电量，根据EACI＝Cc/TE3+ECA/TE3得出液流电池交流侧实际吸收的电量，相应地，在估算液流电池充电功率或液流电池放电功率时，所采用的算式也变为液流电池交流侧实际提供的功率PACO＝PLF*TE3-ECA*TE3，液流电池交流侧实际吸收的功率PACI＝PLC/TE3+ECA/TE3；另外，估算模块在进行液流电池交流侧的电量计算处理时，首先根据直流变压设备的输入电压输出电压情况、储能逆变器的交直/直交变换、交流变压设备的输入电压输出电压，分别得出对应的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；针对某一具体的液流电池、以及已知的液流电池与其交流侧之间的结构配置和连接，液流电池交流侧的额定吸收电量ER′和液流电池交流侧的额定放出电量ER均为已知量，液流电池交流侧的额定吸收电量ER′和液流电池交流侧的额定放出电量ER均为已知量，ER＝Cr×(TE1×TE2×TE3)-ECA×TE3，ER′＝Cr′/(TE1×TE2×TE3)+ECA/TE3，Cr为液流电池额定放电容量，通常由制造商标称，具体为液流电池在标准条件下至少可放出的容量：如SOC为100％、电解液温度为40℃，电解液流量为最大流量的情况下液流电池以额定功率放电得到的容量，Cr′为液流电池额定充电容量，通常由制造商标称，具体为液流电池在标准条件下可充入的最大容量：如SOC为0％、电解液温度为40℃，电解液流量为最大流量的情况下液流电池以额定功率充电得到的容量。
本发明液流电池辅助能耗指的是磁力泵、换热系统、通风系统、电池管理系统和传感器等辅助设备的功耗，这些辅助功耗可以通过在上述辅助设备的交流总线上添加有电能和功率计量功能的计量表，并将计量的电能消耗进行统计得出相应的辅助功耗，还可以根据具体的辅助设备时间工作计划得出相应的辅助功耗，比如通风系统的时间工作计划为PM2：00至PM3：00启用，则据此可以统计这段时间内的辅助能耗，还可以根据液流电池直流侧状态预估辅助功耗，比如以交流30％功率放电，由于放电过程中直流侧功率要大于交流侧功率，假设对应的直流侧功率大致为40％，液流电池当前的直流SOC约为50％，根据直流特性，40％直流功率放电可以使直流侧SOC 50％下降到30％，此过程中磁力泵的消耗通常是10kWh，在50％～40％直流SOC区间，磁力泵功率为2kW,在40％～30％SOC区间磁力泵的功率为5kW，有了以上参数，再进行循环迭代，直至数据逼近真实值；当液流电池空载(自放电)运行时，功率及容量不会体现在交流总出口(即液流电池交流测)上，因此此时只关注显示直流侧SOC即可，图4示出了液流电池空载运行时的功率与容量特性曲线(自放电曲线)；图5是表示储能逆变器的交直流转换效率与储能逆变器输出输入功率比的关系曲线示例图，所述储能逆变器输出输入功率比在充电时，具体指的是储能逆变器直流侧功率与储能逆变器交流侧功率的比值，所述储能逆变器输出输入功率比在放电时，具体指的是储能逆变器交流侧功率与储能逆变器直流侧功率的比值，坐标轴横轴上的负值表示液流电池充电，正值表示液流电池放电。
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。

Claims (8)

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；
所述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。
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。
3.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。
4.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。
5.一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，其特征在于所述估算系统包括：
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；
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。
6.根据权利要求5所述的液流电池交流侧输入输出特性估算系统，其特征在于所述估算模块通过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。
7.根据权利要求5所述的液流电池交流侧输入输出特性估算系统，其特征在于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。
8.根据权利要求5所述的液流电池交流侧输入输出特性估算系统，其特征在于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/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。
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