CN115663871B - 一种液流电站控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及储能电站领域，具体涉及一种液流电站控制系统及方法，涉及储能电站技术领域，该系统包括储能单元，包括锂电池储能单元和液流电池储能单元；管理单元，能够响应于获取的锂电池储能单元和液流电池储能单元的运行状态参数，生成用于调节锂电池储能单元和液流电池储能单元的遥调指令；以及温控单元，用于调节锂电池储能单元和液流电池储能单元的工作温度；其中，管理单元被配置为根据锂电池储能单元和液流电池储能单元在不同工作模式下的实时或计划动态电流值确定目标工作温度区间，并指示温控单元工作以使锂电池储能单元和/或液流电池储能单元的工作温度维持在相应的目标工作温度区间。

Description

一种液流电站控制系统及方法

技术领域

本发明涉及储能电站技术领域，具体为一种液流电站控制系统及方法。

背景技术

近些年来，世界各国普遍关心能源问题，随着各行各业及居民对电力的需求不断增加，配电网作为输送电力的重要枢纽，在为不同用户分配电量的同时，其稳定性与安全性显得尤为重要，面对居民人口及各行各业的蓬勃发展，为节约供电成本，当下，液流储能电池的应用已成为一种发展趋势。

液流电池的储能技术是一项规模大、效益高的电化学储电新技术，它主要是利用反应物的价态转变来进行能量的储存，一般都是先把能量转变为化学能，然后再将之转换为电能。液流电池储能电站因功率和容量独立、能量效率高、使用周期长、选址自由以及运行稳定、安全等优点，而在电能、太阳能、风力发电等一系列可再生能源发电方面有着较为广泛的应用前景。

在大容量集中式电池储能电站中，通常将储能系统按能量型和功率型分别独立配置，前者用以实现削峰填谷，后者用以实现电网调频及功率紧急控制等功能。但同时配置独立的能量型和功率型的电池储能系统，增加了电力系统的设备投资，且功率型电池储能系统利用率较低，经济效益差。同时，现有技术中将不同类型储能系统配置于同一管理系统中的一体化电站，往往无法实现不同类型储能系统的协调控制及精细管理，监控及保护功能不完善，电池储能系统的利用率低，无法保证电网的安全稳定运行。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供了一种液流电站控制系统及方法，旨在解决现有技术中存在的至少一个或多个技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种液流电站控制系统，包括：

储能单元，包括锂电池储能单元和液流电池储能单元；

管理单元，能够响应于获取的锂电池储能单元和液流电池储能单元的运行状态参数，生成用于调节锂电池储能单元和液流电池储能单元的遥调指令；

温控单元，用于调节锂电池储能单元和液流电池储能单元的工作温度；

其中，管理单元被配置为根据锂电池储能单元和液流电池储能单元在不同工作模式下的实时或计划动态电流值确定目标工作温度区间，并指示温控单元工作以使锂电池储能单元和/或液流电池储能单元的工作温度维持在相应的目标工作温度区间。

优选地，管理单元能够根据锂电池储能单元和/或液流电池储能单元的当前动态电流值和相应工作模式引起的温度偏差来调整目标工作温度区间。

优选地，本发明提供的液流触电控制系统还包括：

协调单元，用于执行针对锂电池储能单元和液流电池储能单元的功率分配，其中，管理单元能够通过协调单元调节锂电池储能单元和/或液流电池储能单元输入或输出的电流以调节相应工作模式引起的温度偏差。

优选地，在锂电池储能单元和液流电池储能单元均启动并处于储能或供能模式状态时，管理单元配置为根据锂电池储能单元和液流电池储能单元各自的当前工作温度区间与待调整的目标工作温度区间的差异，通过协调单元调节锂电池储能单元和液流电池储能单元各自的储能或供能比率。

优选地，当锂电池储能单元和液流电池储能单元中任意一个的当前工作温度区间与待调整的目标工作温度区间具有相较更大的温度偏差之时，管理单元配置为通过协调单元增加锂电池储能单元和液流电池储能单元中另一个在储能系统中的储能或供能比率。

优选地，本发明中指示温控单元工作以使锂电池储能单元和/或液流电池储能单元的工作温度维持在相应的目标工作温度区间包括：

所述锂电池储能单元和/或液流电池储能单元包括储能单体或储能模块，通过所述温控单元使所述储能单体或储能模块的工作温度各自保持在彼此独立的目标工作温度区间内，其中，温控单元耦连至储能单体或储能模块各自所在的独立腔室。

优选地，锂电池储能单元包括锂电池、锂电池管理模块和第一储能变流器，其中，第一储能变流器一端分别连接锂电池和锂电池管理模块，另一端通过第一变压器连接至电网。

优选地，液流电池储能单元包括液流电池、液流电池管理模块和第二储能变流器，其中，第二储能变流器一端分别连接液流电池和液流电池管理模块，另一端通过第二变压器连接至电网。

优选地，锂电池管理模块和液流电池管理模块通过协调单元连接至管理单元。

优选地，本发明还涉及一种液流电站控制系统的控制方法，包括：

确定锂电池储能单元和液流电池储能单元在不同工作模式下的实时或计划动态电流值；

根据锂电池储能单元和液流电池储能单元的实时或计划动态电流值确定对应的目标工作温度区间；

指示温控单元工作以使锂电池储能单元和/或液流电池储能单元的工作温度维持在目标工作温度区间。

本发明提供的液流电站控制系统，能够对不同类型的储能系统进行协同控制，能够对储能系统进行合理精细管理，且通过适时合理地调节不同类型储能系统的工作温度来保持或延长储能系统的使用寿命，能够降低电力系统的设备投资，以及根据不同类型储能系统的实时工作温度与最佳目标温度的差异来调整相应储能系统的能量占比，可以大大减少系统负荷，降低系统崩溃风险，减少能量消耗及运营维护成本，在确保储能系统使用寿命的同时，显著提升储能系统的能量利用率。

附图说明

图1是本发明实施例系统原理框图。

附图标记：

1：控制单元；2：管理单元；3：协调单元；4：锂电池储能单元；5：液流电池储能单元；6：电压互感器；7：电网；8：冷却单元；9：加热单元；41：锂电池；42：锂电池管理模块；43：第一储能变流器；44：第一变压器；51：液流电池；52：液流电池管理模块；53：第二储能变流器；54：第二变压器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

本发明提供了一种液流电站控制系统。具体地，参见图1，该液流电站控制系统可以包括控制单元1、管理单元2、协调单元3、锂电池储能单元4以及液流电池储能单元5。具体地，管理单元2、协调单元3、锂电池储能单元4和液流电池储能单元5可以通过光纤实现信号连接。

根据一种优选实施方式，管理单元2可以是能量管理系统（类似电池管理系统BMS）。管理单元2可用于对本发明提供的液流储能电站进行协调控制。具体地，管理单元2可包括采集器和服务器，其中，采集器可用于监测采集系统运行数据，服务器可用于储能系统中各项数据的存储、收发并为远程终端的数据访问提供接口或通道。进一步地，管理单元2可以是具有显示操作界面的终端设备。或者，管理单元2可以配置在具有显示操作界面的终端设备。特别地，通过管理单元2或其所在终端设备的显示操作界面可以随时查看系统运行数据并实现对数据的修改等操作。

根据一种优选实施方式，如图1所示，管理单元2信号连接到控制单元1。控制单元1可以是现场调度中心。采集器可与控制单元1信号连接。控制单元1可对采集器监测采集的系统运行数据进行分析计算以生成用于控制储能系统中各组件运行状态的信号指令。进一步地，服务器也可与控制单元1信号连接。

根据一种优选实施方式，如图1所示，锂电池储能单元4和液流电池储能单元5分别组网并通过协调单元3连接到管理单元2。具体而言，锂电池储能单元4和液流电池储能单元5可用于储存和释放电能。

根据一种优选实施方式，如图1所示，锂电池储能单元4可以包括锂电池41、锂电池管理模块42、第一储能变流器43和第一变压器44。

根据一种优选实施方式，如图1所示，锂电池管理模块42通过线路连接到锂电池41，该锂电池管理模块42可用于对锂电池41的运行状态，包括锂单体电池或电池组的充、放电电流、电压、荷电状态（SOC）以及充、放电温度等参数进行监控。特别地，锂电池41可以是锂单体电池或是多个锂电池串/并连组成的锂电池组/包。

根据一种优选实施方式，如图1所示，第一储能变流器43分别通信连接锂电池41和锂电池管理模块42。进一步地，第一储能变流器43还分别通信连接协调单元3和第一变压器44。特别地，储能变流器连接蓄电池组（如锂电池41）和电网7（或负荷）之间，可用于把蓄电池（如锂电池41）的直流电逆变成交流电，输送给电网7或者给交流负荷使用；也可把电网7的交流电整流为直流电，给蓄电池（如锂电池41）充电。具体地，参见图1，第一变压器44可以是升压变压器，其可通过通信线缆连接到电网7。

根据一种优选实施方式，第一储能变流器43还可用于接收协调单元3下发的信号指令以用于控制锂电池41的充放电状态。

根据一种优选实施方式，如图1所示，液流电池储能单元5可以包括液流电池51、液流电池管理模块52、第二储能变流器53和第二变压器54。

根据一种优选实施方式，如图1所示，液流电池管理模块52通过线路连接到液流电池51，该液流电池管理模块52可用于对液流电池51的运行状态，包括液流电池51的充、放电电流、电压、荷电状态（SOC）以及充、放电温度等参数进行监控。特别地，液流电池51可以是液流单体电池或是多个液流电池串/并连组成的液流电池堆。

根据一种优选实施方式，如图1所示，第二储能变流器53分别通信连接液流电池51和液流电池管理模块52。进一步地，第二储能变流器53还分别通信连接协调单元3和第二变压器54。特别地，储能变流器连接蓄电池组（如液流电池51）和电网7（或负荷）之间，可用于把蓄电池（如液流电池51）的直流电逆变成交流电，输送给电网7或者给交流负荷使用；也可把电网7的交流电整流为直流电，给蓄电池（如液流电池51）充电。具体地，参见图1，第二变压器54可以是升压变压器，其可通过通信线缆连接到电网7。变压器（第一变压器44、第二变压器54）可以将锂电池储能单元4和液流电池储能单元5输出的电能升压处理后输送至电网7。

根据一种优选实施方式，第二储能变流器53还可用于接收协调单元3下发的信号指令以用于控制液流电池51的充放电状态。

根据一种优选实施方式，第一储能变流器43和第二储能变流器53可以由保护测控模块、协调控制模块及其他软/硬件模块组成。进一步地，用于监测控制锂电池41的运行状态的锂电池管理模块42和用于监测控制液流电池51的运行状态的液流电池管理模块52可分别连接储能变流器（第一储能变流器43、第二储能变流器53）的保护测控模块。

根据一种优选实施方式，锂电池储能单元4可以是磷酸铁锂储能电池、锰酸锂储能电池、钴酸锂储能电池、镍酸锂储能电池以及镍钴锰酸锂储能电池等。

根据一种优选实施方式，液流电池储能单元5可以是全钒液流电池、铁铬液流电池、锌铁液流电池以及铁溴液流电池等传统液流电池体系。或者，液流储能单元5也可以是基于溴基氧化还原电对的液流电池、醌基液流电池、吩嗪基液流电池、TEMPO类液流电池以及紫精类液流电池等新液流电池体系。

根据一种优选实施方式，锂电池储能单元4和/或液流电池储能单元5还可以包括智能电表、不间断电源（UPS）、配电柜以及冷却单元8（风冷或液冷）、加热单元9、消防系统和若干种用于检测储能电池系统的充、放电电压、电流以及温度等参数的传感器。进一步地，锂电池储能单元4和液流电池储能单元5中的智能电表、不间断电源（UPS）、配电柜以及冷却单元8（风冷或液冷）、加热单元9、消防系统和若干种用于检测储能电池系统的充、放电电压、电流以及温度等参数的传感器可分别信号连接于储能变流器（第一储能变流器43、第二储能变流器53）的保护测控模块。或者，温控系统（包括冷却单元8和加热单元9）、消防系统和若干种传感器可信号连接于管理单元2。管理单元2下发控制指令并通过协调单元3控制冷却单元8、加热单元9和消防系统的工作状态。

根据一种优选实施方式，本发明将独立并行的锂电池储能系统和液流电池储能系统连接形成一体化的储能电站。具体而言，锂电池储能由于其优异的比容量、高比功率、污染小、长循环寿命以及自放电小的特点，是当前储能系统的常用选择，但是在可再生能源场景下，其优势不明显，并伴随着不可忽视的安全性问题，而液流电池因能量效率高、使用周期长、选址自由以及运行稳定、安全等优点，在可再生能源场景下的优势更为明显，因此本发明综合考虑两者的优势，而将锂电池储能系统和液流电池储能系统连接形成一体化的储能电站，以用于满足不同场景下的储能及供能需求。

根据一种优选实施方式，图1所示的锂电池储能单元4和液流电池储能单元5各自的数量可以是一个或多个，具体可以根据储能电站的实际应用需求来选择。进一步地，图1所示的储能系统可以具有用于接入至少另一个锂电池储能单元4或液流电池储能单元5的可通断接口，以用于随时接入或断开其他锂电池储能单元4或液流电池储能单元5，从而满足储能需要。另一方面，本发明提供的液流电站控制系统也可以仅包含一个或多个液流电池储能单元5。

根据一种优选实施方式，本发明提供的液流电站控制系统还可包括设于锂电池储能单元4和液流电池储能单元5处的监控单元。具体地，该监控单元可包括图像采集器（如摄像机）和用于检测电路电压/电流、温度等若干线路信号的电子信号采集器等。进一步地，监控单元可与锂电池管理模块42、液流电池管理模块52、第一储能变流器43和第二储能变流器53信号连接，从而形成闭环监控网络。

根据一种优选实施方式，如图1所示，协调单元3信号连接于管理单元2，可用于接收管理单元2的信号指令以实现对锂电池储能单元4的锂电池管理模块42、第一储能变流器43和液流电池储能单元5的液流电池管理模块52、第二储能变流器53的远程控制。举例而言，协调单元3可以完成第一储能变流器43和第二储能变流器53的功率优化分配。

根据一种优选实施方式，如图1所示，本发明提供的液流电站控制系统还可包括电压互感器6。具体地，电压互感器6连接于电网7和协调单元3之间。特别地，电压互感器6可用于采集电网7的实时电压。进一步地，电压互感器6的作用是变化线路电压，如将电网7输入的大电流转换为小电流输出。

根据一种优选实施方式，锂电池储能单元4和液流电池储能单元5的实时运行状态信息通过各自的电池管理模块（锂电池管理模块42、液流电池管理模块52）传输至管理单元2。管理单元2可根据蓄电池（锂电池41或液流电池51）的运行曲线（如充、放电曲线）以及电网7的遥调指令控制调节协调单元3。进一步地，管理单元2下发控制指令至协调单元3，协调单元3能够基于该控制指令控制锂电池储能单元4的锂电池管理模块42、第一储能变流器43和液流电池储能单元5的液流电池管理模块52、第二储能变流器53，从而执行针对第一储能变流器43和第二储能变流器53的功率分配及控制等。

根据一种优选实施方式，锂电池储能单元4、液流电池储能单元5和电网7可以通过线缆连接到需要供电的外部负载。进一步地，本发明涉及的液流电站控制系统还可以包括可再生能源发电单元，可再生能源发电单元可连接到锂电池储能单元4和液流电池储能单元5，通过可再生能源发电单元产出的电能可被存储于储能单元（锂电池储能单元4、液流电池储能单元5）中。特别地，可再生能源发电单元采用包括但不限于风能、太阳能、潮汐能、地热能、水能及生物质能等。进一步地，锂电池储能单元4和液流电池储能单元5还可以连接不可再生能源发电单元。特别地，不可再生能源发电单元利用石化天然气、核燃料等化学能产出电能，并输出至储能单元（锂电池储能单元4、液流电池储能单元5）存储。

特别地，并网储能系统的寿命受到很多因素的影响，譬如储能单体的类型、充、放电电流和/或时间、储能电池/电容的内、外温度、环境湿度、负载载荷以及其他可能的多种因素。储能系统的操作温度（如储能系统执行充、放电任务时的运行温度或待机时的贮存温度）对储能系统的影响十分显著，其不仅决定着储能系统的使用寿命，同时因温控误差引起的储能系统高温失火或低温冻结都对储能系统的稳定安全提出了挑战。

通常，为了延长或确保储能系统的使用寿命，储能电站的管理者或操作人员会利用冷却单元8（如空调、风机）或加热单元9（如加热器）等温控系统来使储能系统的运行温度维持在合适的区间内。具体而言，本发明中，例如可通过温控装置使锂电池储能单元4和液流电池储能单元5的运行温度维持在的合适的区间内。进一步地，使锂电池储能单元4和液流电池储能单元5的运行温度维持在的合适的区间内可以是使锂电池储能单元4和液流电池储能单元5中的单体电池或多个单体电池组成的电池组/堆的运行温度维持在的合适的区间内。

根据一种优选实施方式，适宜储能系统或储能单元保持其最佳使用寿命的目标温度或目标温度区间在各种情况下并不总是相同或一致的，其很大程度上取决于例如外部负载的供电需求、电网7的载荷以及储能系统的实时运行状态等因素。具体地，储能系统的实时运行状态包括储能单体（如锂电池41或液流电池51）的充电和放电电流，而适宜储能系统或储能单元保持其最佳使用寿命的目标温度或目标温度区间也会随储能单体的充电和放电电流而改变。进一步地，流过储能单体的电流会随着储能单体在充电、放电或停机几种状态之间的切换而具有不同的变化值或变化率，因此仅使储能系统或储能单元保持在理想的单一目标温度之下很难使储能系统的使用寿命随变化的运行状态而具有显著改善。

根据一种优选实施方式，由于适宜储能单元（锂电池储能单元4、液流电池储能单元5）保持其最佳使用寿命的目标温度或目标温度区间会随着电流、电压的变化而改变，本发明中，除通过控制冷却单元8或加热单元9来使储能单元保持在合适的温度区间之外，还可通过协调单元3来调节储能单元的功率分配，如控制流过储能单元的最大/最小电流值来调节储能单元的运行温度。此外，已知的是，流过储能单元的电流值大小也会对储能单元的热量维持产生影响，因为电流流过储能单元消耗其中电阻而产生热量（如焦耳热）。

根据一种优选实施方式，协调单元3可用于控制锂电池储能单元4和液流电池储能单元5的工作模式，如指示锂电池储能单元4或液流电池储能单元5进入充电模式或放电模式。具体而言，当协调单元3指示锂电池储能单元4或液流电池储能单元5进入充电模式时，协调单元3可使电网7或发电系统的电能流向锂电池储能单元4或液流电池储能单元5以为其充电。当协调单元3指示锂电池储能单元4或液流电池储能单元5进入放电模式时，协调单元3可指示锂电池储能单元4或液流电池储能单元5输出电能至电网7或为负载供电。进一步地，协调单元3可以基于电网7的预测功率需求来调整锂电池储能单元4或液流电池储能单元5的电流。

根据一种优选实施方式，本发明中，冷却单元8可以为锂电池储能单元4和液流电池储能单元5中的储能单体或储能模块提供冷却介质，从而将盈余热量或偏差热量从锂电池储能单元4和液流电池储能单元5移除。具体而言，冷却单元8可以是利用空调或风机为锂电池储能单元4和液流电池储能单元5提供冷空气。或者，冷却单元8可以是利用连接到锂电池储能单元4和液流电池储能单元5的管道提供冷凝水或其他冷流体介质。或者，冷却单元8可以是利用散热膜、板等固体冷却部件。

根据一种优选实施方式，本发明中，加热单元9可以为锂电池储能单元4和液流电池储能单元5中的储能单体或储能模块提供热介质，从而为锂电池储能单元4和液流电池储能单元5补充使其维持在适宜的工作温度和/或确保其最佳使用寿命的缺失热量。具体而言，加热单元9可以是利用空调或风机为锂电池储能单元4和液流电池储能单元5提供热空气。或者，加热单元9可以是利用连接到锂电池储能单元4和液流电池储能单元5的管道提供热水或其他热流体介质。或者，加热单元9可以是利用吸热膜、板等固体加热部件。

根据一种优选实施方式，通过管理单元2可以控制冷却单元8和加热单元9工作，以将锂电池储能单元4和液流电池储能单元5的温度维持或控制在适宜的温度区间下。或者，通过冷却单元8和加热单元9的控制器来控制各自的操作以调节锂电池储能单元4和液流电池储能单元5的工作温度。特别地，冷却单元8和加热单元9的控制器可以和管理单元2为同一中央处理器。

根据一种优选实施方式，锂电池储能单元4和液流电池储能单元5通常由若干储能单体或储能模块连接组成。进一步地，各储能单体或储能模块通常分布在独立的电池腔室之中。优选地，各独立的电池腔室间的隔板应采用隔热材料，以保持各电池腔室内的温度恒定。因此，本发明中，通过管理单元2控制冷却单元8和加热单元9工作，以将锂电池储能单元4和液流电池储能单元5的温度维持或控制在适宜的温度区间下可以是使锂电池储能单元4和液流电池储能单元5中的储能单体或储能模块各自保持独立的工作温度。具体而言，例如冷却单元8和加热单元9的若干冷/热流体泵送管道可以连接到各储能单体或储能模块所在的每个独立的电池腔室。

根据一种优选实施方式，本发明中，管理单元2可根据锂电池储能单元4和液流电池储能单元5在不同工作模式下的动态电流值来确定锂电池储能单元4和液流电池储能单元5的目标工作温度区间。具体而言，锂电池储能单元4和液流电池储能单元5的动态电流值与锂电池储能单元4和液流电池储能单元5处于充电还是放电模式有关，或跟电网7和负载功率需求有关。

根据一种优选实施方式，响应于确定的目标工作温度区间，管理单元2可控制冷却单元8或加热单元9进入相应的工作模式，以将锂电池储能单元4和液流电池储能单元5维持在确定的目标工作温度区间内。特别地，管理单元2确定的目标工作温度区间是为保持或改善锂电池储能单元4和液流电池储能单元5的使用寿命。

具体地，管理单元2可以通过协调单元3的信息确定锂电池储能单元4和液流电池储能单元5的具体工作模式，如充电模式或放电模式。在一些可选实施方式中，管理单元2可以通过获取锂电池储能单元4和液流电池储能单元5在预设时段内的电流均值来确定作为参考的动态电流值。或者，管理单元2可以从电池管理模块（锂电池管理模块42、液流电池管理模块52）处获取有关锂电池储能单元4和液流电池储能单元5的动态电流值。

根据一种优选实施方式，管理单元2还可以根据后续某一计划时段内的电网7和负载预估功率需求来确定作为参考的动态电流值。进一步地，管理单元2可根据预先确定的动态电流值来确定计划时段的锂电池储能单元4和液流电池储能单元5的目标工作温度区间，从而可以在锂电池储能单元4和液流电池储能单元5进入计划时段并执行对应的工作模式之前或之时，提前控制冷却单元8和加热单元9进入相应的准备工作，以迅速将锂电池储能单元4和液流电池储能单元5的工作温度保持在适宜的目标工作温度区间。

在一些可选实施方式中，管理单元2根据锂电池储能单元4和液流电池储能单元5在不同工作模式下的动态电流值确定锂电池储能单元4和液流电池储能单元5的目标工作温度区间可以通过查找温度-电流关系曲线或表的形式来完成。具体地，储能单体（锂电池41或液流电池51）的使用寿命通常与其运行时的电流/电压（如充、放电电流/电压）、温度等参数具有一定的线性或非线性关系。

进一步地，储能单体（锂电池41或液流电池51）的使用寿命与电流/电压、温度的相关性随着具体工作模式的不同（如充电模式或放电模式）而有所区别。优选地，可以预先建立不同工作模式下的寿命-电流-温度关系曲线或表。特别地，管理单元2能够基于不同工作模式下的动态电流值以查找对应的曲线或表的形式来确定当前或预测动态电流值对应的目标工作温度区间，且能够根据该目标工作温度区间控制冷却单元8或加热单元9运行以使锂电池储能单元4和液流电池储能单元5的实时或计划工作温度维持在目标工作温度区间。

根据一种优选实施方式，由于锂电池储能单元4和液流电池储能单元5在工作中也会产生或消耗部分热量，例如储能单体（锂电池41或液流电池51）充电反应吸热，消耗热量；放电反应放热；产生热量。进一步地，储能单体（锂电池41或液流电池51）产生或消耗的热量因其放电或充电时的电流变化而有所不同。因此，在管理单元2根据确定的目标工作温度区间控制冷却单元8或加热单元9运行之时，需要考虑锂电池储能单元4和液流电池储能单元5自身的热量消耗或产出。

举例而言，储能单体（锂电池41或液流电池51）产生的热量升高锂电池储能单元4和液流电池储能单元5的环境温度，管理单元2可增加冷却单元8的输出。或者，由于储能单体（锂电池41或液流电池51）消耗部分环境热量，管理单元2可增加加热单元9的输出。特别地，利用储能单体（锂电池41或液流电池51）产生或消耗的热量反馈至储能系统使储能系统保持在适宜的目标工作温度区间能够减轻冷却单元8和加热单元9的负荷，并提高储能系统的能量利用率。

根据一种优选实施方式，管理单元2能够根据锂电池储能单元4和/或液流电池储能单元5的当前电流值和储能单体具体工作模式引起的温度偏差来调整目标工作温度区间。具体而言，例如由于储能单体在充电模式下维持aA电流而在b时段内引起的温度偏差为x℃或热量偏差为yJ，则管理单元2将根据该温度偏差（x℃）或热量偏差（yJ）重新确定或调整目标工作温度区间（例如增加或减小目标工作温度区间的置信上限/下限）。

根据一种优选实施方式，本发明中，管理单元2还可通过协调单元3调节锂电池储能单元4和/或液流电池储能单元5输入或输出的电流来调节因储能单体在不同工作模式下产生或消耗热量而引起的温度偏差。具体地，管理单元2可根据锂电池储能单元4和/或液流电池储能单元5的当前电流值和储能单体具体工作模式引起的电流偏差来指示协调单元3控制输入或输出锂电池储能单元4和/或液流电池储能单元5的电流。具体而言，管理单元2能够基于电流偏差调整输入或输出锂电池储能单元4和/或液流电池储能单元5的电流从而适应维持或改善锂电池储能单元4和/或液流电池储能单元5最佳使用寿命的目标工作温度区间。

根据一种优选实施方式，适宜锂电池储能单元4和液流电池储能单元5运行的目标工作温度区间因具体电池类型的不同而有所区别。通常地，例如锂电池41能够工作的环境温度大约是-20℃～40℃，且较适宜的工作温度通常是0℃～40℃；全钒液流电池适宜的工作温度是5℃～45℃，而铁铬液流电池适宜的工作温度是40℃～60℃。因此，不同类型的储能电池具有不同的目标工作温度区间，而对应的目标工作温度区间也决定着该类储能电池在储能电站中的储能或供能比。

根据一种优选实施方式，利用锂电池储能单元4、液流电池储能单元5进行储能或供能的形式主要包括通过控制锂电池储能单元4和液流电池储能单元5中的任意一个进行储能或供能，或是同时启动并控制锂电池储能单元4和液流电池储能单元5进行储能或供能。

根据一种优选实施方式，当储能系统仅有锂电池储能单元4和液流电池储能单元5中的任意一个启动并处于储能或供能模式时，管理单元2可根据锂电池储能单元4或液流电池储能单元5在具体工作模式下的动态电流值来确定锂电池储能单元4或液流电池储能单元5的目标工作温度区间，并通过控制冷却单元8或加热单元9工作，以将锂电池储能单元4或液流电池储能单元5的温度维持或控制在适宜的温度区间下。

特别地，在此过程中，管理单元2也可以根据锂电池储能单元4或液流电池储能单元5的当前电流值和储能单体具体工作模式引起的温度偏差来调整目标工作温度区间，并基于调整后的目标工作温度区间来指示冷却单元8或加热单元9工作。或者，管理单元2也可通过协调单元3调节锂电池储能单元4和/或液流电池储能单元5输入或输出的电流来调节因储能单体在不同工作模式下产生或消耗热量而引起的温度偏差。

根据一种优选实施方式，当储能系统中锂电池储能单元4和液流电池储能单元5均启动并处于储能或供能模式时，管理单元2可根据锂电池储能单元4和液流电池储能单元5在具体工作模式下的动态电流值分别确定锂电池储能单元4和液流电池储能单元5各自的目标工作温度区间。进一步地，管理单元2可控制冷却单元8或加热单元9工作，以将锂电池储能单元4和液流电池储能单元5的温度维持或控制在各自的适宜温度区间下。

进一步地，在锂电池储能单元4和液流电池储能单元5均启动并处于储能或供能模式时，管理单元2可以根据锂电池储能单元4和液流电池储能单元5各自的当前工作温度区间与待调整的目标工作温度区间的差异来通过协调单元3调节锂电池储能单元4和液流电池储能单元5各自的储能或供能比率。例如，增加锂电池储能单元4或液流电池储能单元5对于外部负载或电网7的供能比；或者，减少电网7输送至锂电池储能单元4或液流电池储能单元5的电能。

根据一种优选实施方式，当锂电池储能单元4和液流电池储能单元5其中一个的当前工作温度区间与待调整的目标工作温度区间的差异较大时，基于电网7或负载的功率需求，管理单元2可通过协调单元3相应增大锂电池储能单元4和液流电池储能单元5中另一个的储能或供能比率。具体而言，管理单元2通过协调单元3调节锂电池储能单元4或液流电池储能单元5的储能或供能比率可以通过调节流入或流出电流的方式来完成。

换而言之，当锂电池储能单元4和液流电池储能单元5中任意一个的当前工作温度区间与待调整的目标工作温度区间具有相较更大的温度偏差之时，管理单元2配置为通过协调单元3增加锂电池储能单元4和液流电池储能单元5中另一个在储能系统中的储能或供能比率。或者，管理单元2可通过协调单元3增加锂电池储能单元4和液流电池储能单元5中另一个在储能系统中的储能或供能比率的方式来适宜二者之间相较更大的温度偏差引起的系统负荷或热量损失。

根据一种优选实施方式，在锂电池储能单元4和液流电池储能单元5同时启动进行储能或供能之时，管理单元2通过协调单元3以上述方式控制锂电池储能单元4和液流电池储能单元5的储能或供能比率可以大大减少系统负荷，尤其是已知利用冷却单元8或加热单元9一定程度会加重储能系统执行储能或供能任务之外的运行负担，并且冷却单元8或加热单元9自身的运转也会产生或消耗部分热量，这将使得针对锂电池储能单元4和液流电池储能单元5的温度控制将会花费更多预期外的能量及其他成本，容易造成储能系统失稳，特别是储能系统大多建立在相较偏远的宽阔地区，储能系统的运营维保对于管理者来说也是十分棘手的问题，因此管理者不希望造成大量额外的系统负担而引起系统崩溃。

此外，通过上述调节控制措施，针对温度偏差更小的储能单元（锂电池储能单元4或液流电池储能单元5），管理单元2选择相应增加其在储能系统中的储能或供能比率，能够减少系统为执行维持目标工作温度区间所耗费的能量，如操作冷却单元8和加热单元9工作从而调整锂电池储能单元4或液流电池储能单元5的系统温度，因为相较更大的温度偏差将引起更多的能量/热量损失，因此系统不得不在调控温度偏差更大的储能单元（锂电池储能单元4或液流电池储能单元5）中消耗更多的能量，从而进一步加重系统负担，且相较而言，调节后的效果并不会使储能单元的使用寿命有更为显著的提升。再者，具有更大温度偏差的储能单元在储能系统中的储能或供能效率也会因该温度偏差而有所下降，对于实时的大功率需求而言，这是不利的。

本发明还提供了一种液流电站控制系统的控制方法，包括：

确定锂电池储能单元和液流电池储能单元在不同工作模式下的实时或计划动态电流值；

根据锂电池储能单元和液流电池储能单元的实时或计划动态电流值确定对应的目标工作温度区间；

指示温控单元工作以使锂电池储能单元和/或液流电池储能单元的工作温度维持在目标工作温度区间。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。本发明说明书包含多项发明构思，诸如“优选地”、“根据一个优选实施方式”或“可选地”均表示相应段落公开了一个独立的构思，申请人保留根据每项发明构思提出分案申请的权利。

Claims (6)

1.一种液流电站控制系统，其特征在于，包括：

储能单元，包括锂电池储能单元（4）和液流电池储能单元（5）；

管理单元（2），能够响应于获取的所述锂电池储能单元（4）和液流电池储能单元（5）的运行状态参数，生成用于调节所述锂电池储能单元（4）和液流电池储能单元（5）的遥调指令；

温控单元，用于调节所述锂电池储能单元（4）和液流电池储能单元（5）的工作温度；

协调单元（3），用于执行针对锂电池储能单元（4）和液流电池储能单元（5）的功率分配，所述管理单元（2）能够通过协调单元（3）调节所述锂电池储能单元（4）和/或液流电池储能单元（5）输入或输出的电流以调节相应工作模式引起的温度偏差；

其中，所述管理单元（2）被配置为根据所述锂电池储能单元（4）和液流电池储能单元（5）在不同工作模式下的实时或计划动态电流值确定目标工作温度区间，并指示所述温控单元工作以使所述锂电池储能单元（4）和/或液流电池储能单元（5）的工作温度维持在相应的目标工作温度区间；

所述管理单元（2）能够根据所述锂电池储能单元（3）和/或液流电池储能单元（5）的当前动态电流值和相应工作模式引起的温度偏差来调整所述目标工作温度区间；

在所述锂电池储能单元（4）和液流电池储能单元（5）均启动并处于储能或供能模式状态时，所述管理单元（2）配置为根据所述锂电池储能单元（4）和液流电池储能单元（5）各自的当前工作温度区间与待调整的目标工作温度区间的差异，通过协调单元（3）调节所述锂电池储能单元（4）和液流电池储能单元（5）各自的储能或供能比率；

当所述锂电池储能单元（4）和液流电池储能单元（5）中任意一个的当前工作温度区间与待调整的目标工作温度区间具有相较更大的温度偏差之时，所述管理单元（2）配置为通过协调单元（3）增加所述锂电池储能单元（4）和液流电池储能单元（5）中另一个在储能系统中的储能或供能比率。

2.根据权利要求1所述的液流电站控制系统，其特征在于，所述锂电池储能单元（4）和/或液流电池储能单元（5）包括储能单体或储能模块，通过所述温控单元使所述储能单体或储能模块的工作温度各自保持在彼此独立的目标工作温度区间内，其中，所述温控单元耦连至所述储能单体或储能模块各自所在的独立腔室。

3.根据权利要求2所述的液流电站控制系统，其特征在于，所述锂电池储能单元（4）包括锂电池（41）、锂电池管理模块（42）和第一储能变流器（43），其中，所述第一储能变流器（43）一端分别连接锂电池（41）和锂电池管理模块（42），另一端通过第一变压器（44）连接至电网（7）。

4.根据权利要求3所述的液流电站控制系统，其特征在于，所述液流电池储能单元（5）包括液流电池（51）、液流电池管理模块（52）和第二储能变流器（53），其中，所述第二储能变流器（53）一端分别连接液流电池（51）和液流电池管理模块（52），另一端通过第二变压器（54）连接至电网（7）。

5.根据权利要求4所述的液流电站控制系统，其特征在于，所述锂电池管理模块（42）和液流电池管理模块（52）通过协调单元（3）连接至管理单元（2）。

6.一种如权利要求1~5任一项所述的液流电站控制系统的控制方法，其特征在于，包括：

确定锂电池储能单元（4）和液流电池储能单元（5）在不同工作模式下的实时或计划动态电流值；

根据锂电池储能单元（4）和液流电池储能单元（5）的实时或计划动态电流值确定对应的目标工作温度区间；

指示所述温控单元工作以使锂电池储能单元（4）和/或液流电池储能单元（5）的工作温度维持在所述目标工作温度区间。

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