CN115693744B - 一种液流储能控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及储能控制领域，具体涉及一种液流储能控制系统及方法，液流储能控制系统包括：主控单元、协调控制器、储能模块以及调温单元；协调控制器采集储能模块的状态信息；协调控制器和调温单元分别与主控单元信号连接；主控单元被配置为：根据储能模块的动态SOC值确定储能模块的电流或电压水平，根据电流或电压控制储能模块的运行状态；确定与该电流或电压水平对应的目标工作温度区间，控制调温单元将储能模块的工作温度维持在目标工作温度区间。本发明实现储能系统的精细化管理，维持储能系统的使用寿命，并调整相应的能量供给比率，大大减少系统负荷，降低系统崩溃风险，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。

Description

一种液流储能控制系统及方法

技术领域

本发明涉及储能控制技术领域，尤其涉及一种液流储能控制系统及方法。

背景技术

目前，世界各国负荷持续增长，特别是在冬夏用电峰值期间，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，而当下液流储能电池的应用已成为一种发展趋势。

液流电池储能系统是当今电网系统的重要组成部分之一，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。

如今对液流电池的充放电过程进行监测和控制是防止液流电池过充的重要手段，目前常用的电池充放电控制方式通常以电压或电流为判断依据，对电池的充放电过程进行控制，如恒压限流充电或恒流限压充电等，但是，恒压限流、恒流限压的充电控制方式其精度较低，且容易影响电池寿命。其次，现有液流电池储能系统的利用率较低，无法保证电网的安全稳定运行。另一方面，除储能系统的充放电控制之外，诸如储能系统的充放电时间、工作温度、系统载荷以及其他可能的多种因素都对储能系统的稳定运行产生不容忽视的影响，其中，储能系统的工作温度对储能系统的影响更为显著，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失稳或崩溃都对液流储能系统的稳定安全提出了挑战。

发明内容

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

一种液流储能控制系统，包括：

主控单元、协调控制器、储能模块以及调温单元；

所述储能模块数量为一个或多个，所述储能模块与所述协调控制器信号连接，通过所述协调控制器采集所述储能模块的状态信息；

所述协调控制器和所述调温单元分别与所述主控单元信号连接；

所述主控单元被配置为：

根据所述储能模块在不同工作模式下的动态SOC值确定所述储能模块的电流或电压水平，以根据所述电流或电压水平控制所述储能模块的运行状态；确定与该电流或电压水平对应的目标工作温度区间，以控制所述调温单元将所述储能模块的工作温度维持在所述目标工作温度区间。

优选的，所述主控单元根据所述储能模块的当前动态SOC值和相应工作模式的温度偏差来调整所述目标工作温度区间。

优选的，所述主控单元能够根据所述储能模块的动态SOC值对应的电流或电压水平和相应工作模式引起的电流偏差来控制所述协调控制器调节输入或输出储能模块的电流或电压水平。

优选的，所述储能模块的储能或供能比率取决于该储能模块当前工作温度区间与待调整的目标工作温度区间的差异。

优选的，所述主控单元能够控制各储能模块按照随储能模块当前工作温度区间与待调整的目标工作温度区间的差异的增大而减小相应储能或供能比率的方式来运行。

优选的，所述主控单元能够以使一个或多个所述储能模块的工作温度各自维持在彼此不同的目标工作温度区间的方式控制所述调温单元运行。

优选的，所述协调控制器通过信号采集电路采集所述储能模块的状态信息，其中，所述信号采集电路包括：

采集模块，用于获取所述储能模块的状态信息；

预处理模块，用于对所述状态信息进行离散信号转换；

再处理模块，用于对经离散信号转换后的状态信息进行多采样率处理。

优选的，所述主控单元和协调控制器之间设有光耦隔离模块。

优选的，还包括设于所述储能模块和配电网之间的储能变流器和变压器。

一种液流储能控制系统的控制方法，包括：

根据储能模块在不同工作模式下的动态SOC值确定所述储能模块的电流或电压水平；

确定与所述储能模块的电流或电压水平对应的目标工作温度区间；

控制调温单元以将所述储能模块的工作温度维持在所述目标工作温度区间的方式运行。

本发明的有益技术包括：本发明提供一种液流储能控制系统，能够对多个储能模块进行协同控制，实现储能系统的精细化管理；通过适时调节储能模块的工作温度能够维持储能系统的使用寿命，以降低储能系统的维护成本，并且根据不同储能模块的实时工作温度与适宜目标温度的差异来调整相应的能量供给比率，可以大大减少系统负荷，降低系统崩溃风险，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是本发明实施例液流储能控制系统结构示意图。

附图标记：

1：主控单元；2：协调控制器；3：储能模块；4：储能变流器；5：调温单元；6：负载；7：配电网；8：变压器。

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

实施例1

本实施例提供了一种液流储能控制系统，包括主控单元1、协调控制器2、储能模块3、以及调温单元5。

如图1所示，主控单元1信号连接到协调控制器2，每个协调控制器2可以对应连接有一个或多个储能模块3，协调控制器2可用于采集各储能模块3的状态信息。进一步地，协调控制器2可用于控制对应的一个或多个储能模块3的充放电过程。主控单元1可以用于通过各协调控制器2控制各个储能模块3间的状态平衡。

主控单元1可以依据储能模块3的荷电状态（SOC）作为判别依据，并辅以储能模块3的电压、电流进行判别，根据储能模块3的荷电状态（SOC）来控制储能模块3的充放电状态相比单纯利用储能模块3的电压、电流更加准确，能够更为有效地体现储能模块3的工作状态，以更好地延长储能模块3的使用寿命。

根据一种优选实施方式，各协调控制器2通过信号采集电路连接到各储能模块3。具体地，信号采集电路可以包括采集模块、预处理模块和再处理模块。进一步地，经采集模块获取的数据信息可以先通过预处理模块进行离散信号转换，再通过再处理模块对离散信号进行多采样率处理。

根据一种优选实施方式，采集模块可以包括电压采集子模块、电流采集子模块以及温度采集子模块。具体地，电压采集子模块可用于获取储能模块3的运行过程的电压数据，通过电压采集子模块获取储能模块3的充电或放电电压。电流采集子模块可用于获取储能模块3的运行过程的电流数据，通过电流采集子模块获取储能模块3的充电或放电电流。温度采集子模块可用于获取储能模块3的运行过程的温度数据。

根据一种优选实施方式，协调控制器2可以包括处理器和充放电控制模块。具体地，处理器可接收信号采集电路获取的有关储能模块3的状态数据，并将该状态数据传输至主控单元1。进一步地，主控单元1可根据该状态数据生成控制指令并发送至协调控制器2的充放电控制模块，以通过充放电控制模块控制储能模块3的充放电过程。

根据一种优选实施方式，如图1所示，各储能模块3可通过电路连接到需供电的负载6或配电网7。具体地，主控单元1可以通过协调控制器2（具体为充放电控制模块）控制储能模块3的工作模式，如指示储能模块3进入充电模式或放电模式。具体而言，当协调控制器2指示储能模块3进入充电模式时，协调控制器2可使配电网7或发电系统的电能流向储能模块3以为其充电。当协调控制器2指示储能模块3进入放电模式时，协调控制器2可指示储能模块3输出电能至配电网7或为负载6供电。进一步地，协调控制器2可以基于电网7的预测功率需求来调整储能模块3的电流。

根据一种优选实施方式，如图1所示，储能模块3和配电网7的连接线路上可设有储能变流器4和变压器8。具体地，储能变流器4可用于实现交直流的转换，如把储能模块3的直流电转变成交流电输送给配电网7或者给交流负荷使用；或者也可把配电网7的交流电整流为直流电给储能模块3充电。变压器8可以是升压变压器。变压器8可以将储能模块3输出的低压电能转换成高压电能后输送至配电网7。

根据一种优选实施方式，如图1所示，本发明的液流储能控制系统还包括调温单元5。调温单元5可用于调节各储能模块3的工作温度。具体地，调温单元5可以包括一系列加热或冷却装置，如空调、风机或加热器等。当储能模块3温度过高或过低或出现较大温度差时，通过调温单元5可以调节储能模块3的工作温度，以使其处于适宜的温度环境中。

根据一种优选实施方式，在储能模块3作为能量转换系统运作的过程中，通过信号采集电路可以采集各个储能模块3的电压、电流及温度信息。进一步地，各项数据信息经预处理模块进行离散信号转换，再通过再处理模块进行多采样率处理。

根据一种优选实施方式，对储能模块3的荷电状态（SOC）的准确预估是实现液流储能控制系统充放电控制和能源优化的重要依据，同时将直接影响液流储能控制系统的使用寿命。储能模块3的荷电状态（SOC）通常不能直接测量，而是通过电池的端电压、充放电电流及内阻等参数来估算其大小。然而，这些参数将受到电池老化、环境温度变化及汽车行驶状态等多种不确定因素的影响，准确的荷电状态（SOC）估计是液流储能控制系统中亟待解决的问题。

根据一种优选实施方式，本发明中，液流储能控制系统可包含多组储能模块3，主控单元1可对各储能模块3的充放电电流以及电压进行测量，以估算各储能模块3内的电池容量，避免对储能电池过度充放，从而最大限度的保护电池。在其他可选实施方式中，除液流电池外，本发明中的储能模块3还可以是锂电池、铅酸电池、镉镍电池或镍氢电池中的一种或多种。

特别地，当本发明的液流储能控制系统由不同类型的储能电池并网形成时，可以根据不同类型电池的性质选择性使用并做功率分配，例如形成能量型储能单元和功率型储能单元，能量型储能单元可用于削峰填谷，功率型储能单元可用于电网调频及功率紧急控制等功能。

根据一种优选实施方式，如图1所示，协调控制器2通过信号采集电路连接各储能模块3。信号采集电路可采集储能模块3的充放电电流、电压和温度。采集模块可采集储能模块3的充放电电流和电压，并将采集到的电流和电压信号预处理为离散信号，后根据抽样因子对离散信号进行多采样率处理，通过协议发送到协调控制器2，以通过协调控制器2分析接收到的信号来识别储能模块3的状态。

根据一种优选实施方式，为了保证电流采集的精度，可以通过分流器检测储能模块3的总电流，信号经调理后进行数模转换和电流积分运算。进一步地，协调控制器2和主控单元1之间可设有光耦隔离模块。数字信号经光耦隔离模块后输入主控单元1进行处理。

本发明还提供了一种液流储能控制系统的控制方法，包括：

根据储能模块3在不同工作模式下的动态SOC值确定所述储能模块3的电流或电压水平；

确定与所述储能模块3的电流或电压水平对应的目标工作温度区间；

控制调温单元5以将所述储能模块3的工作温度维持在所述目标工作温度区间的方式运行。根据一种优选实施方式，通过信号采集电路采集储能模块3的工作温度一方面可以防止高温或温差过大引起不必要的停机及安全事故，同时也可依据储能模块3的工作温度来判断其工作状态，为电池的荷电状态（SOC）的修正提供依据。具体而言，温度采集通常是在储能模块3中加入多个温度传感器，以检测各储能模块3的温度。进一步地，各储能模块3中可分别设有多个温度传感器，多个温度传感器布设在储能模块3的不同位置，以获取储能模块3各点的温度。

根据一种优选实施方式，可以选取储能模块3的充放电电流作为液流储能控制系统输入量，电池的荷电状态（SOC）作为状态变量，储能模块3的电压为液流储能控制系统输出量。具体地，可以利用卡尔曼滤波算法计算电池的荷电状态（SOC）。特别地，除卡尔曼滤波算法之外，计算电池的荷电状态（SOC）的方法通常还包括传统的电流积分法、电池内阻法、放电试验法、开路电压法和负载电压法，以及较为先进的模糊逻辑理论法和神经网络法等。

根据一种优选实施方式，在充放电过程中，主控单元1可依据各储能模块3的荷电状态（SOC）值分别匹配各协调控制器2的充放电控制模块的充放电功率，以保证液流储能控制系统的稳定和电池的最大化利用。进一步地，若液流储能控制系统出现运行故障，主控单元1可通过协调控制器2单独断开故障模组，从而保证整个液流储能控制系统的持续运行。

根据一种优选实施方式，液流储能控制系统系统运行后，主控单元1可以读取储能模块3的荷电状态（SOC）值，并基于与预设SOC阈值的比对结果及外部输入指令判断储能模块3具体的工作模式。具体地，当储能模块3进入放电模式时，基于预设时间阈值，主控单元1读取储能模块3的荷电状态（SOC）值，并基于该荷电状态（SOC）值确定对应的放电曲线，设定放电电流。

进一步地，主控单元1将有关放电的数据指令传输至协调控制器2的充放电控制模块，以通过协调控制器2控制各储能模块3执行放电任务。此外，主控单元1可以根据储能模块3的剩余荷电状态（SOC）值判断电池是否已经放电完毕。

根据一种优选实施方式，当储能模块3进入充电模式时，基于预设时间阈值，主控单元1读取储能模块3的荷电状态（SOC）值，并基于该荷电状态（SOC）值确定对应的充电曲线，设定充电电流。

进一步地，主控单元1将有关充电的数据指令传输至协调控制器2的充放电控制模块，以通过协调控制器2控制各储能模块3执行充电任务。此外，主控单元1可以根据储能模块3的剩余荷电状态（SOC）值判断电池是否已经充电完毕。

在一些可选实施方式中，本发明提供的液流储能控制系统还可以包括可再生能源发电单元（图中未示出），可再生能源发电单元可连接到储能模块3，通过可再生能源发电单元产出的电能可被存储于储能模块3。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，储能模块3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，并输出至储能模块3存储。

特别地，液流储能控制系统的寿命受到很多因素的影响，譬如储能模块3的类型、充、放电电流或时间、储能模块3的内、外温度、负载6的载荷及配电网7功率需求等。液流储能控制系统的操作温度对液流储能控制系统的影响十分显著，其不仅决定着液流储能控制系统的使用寿命，同时因温控误差引起的液流储能控制系统高温失火或低温冻结都对液流储能控制系统的稳定安全提出了挑战。

通常，为了延长或确保液流储能控制系统的使用寿命，液流储能控制系统的管理者会利用调温单元5来使液流储能控制系统的运行温度维持在合适的区间内。具体而言，本发明中，例如可通过调温单元5使储能模块3的运行温度维持在的合适的区间内。进一步地，使储能模块3的运行温度维持在的合适的区间内可以是使储能模块3中的单体电池或多个单体电池组成的电池组或电池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，适宜液流储能控制系统保持其最佳使用寿命的目标温度区间在各种情况下并不总是一致的，其很大程度上取决于例如负载6的供电需求、配电网7的载荷以及液流储能控制系统的实时运行状态等因素。具体地，液流储能控制系统的实时运行状态包括储能模块3的充放电电流、电压及荷电状态（SOC），而适宜液流储能控制系统保持其最佳使用寿命的目标温度区间也会随储能模块3的充放电电流、电压及荷电状态（SOC）而改变。

进一步地，储能模块3的电流、电压及荷电状态（SOC）会随着储能模块3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，因此仅使液流储能控制系统保持在理想的单一目标温度之下很难使液流储能控制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，由于适宜储能模块3保持其最佳使用寿命的目标温度区间会随着电流、电压及荷电状态（SOC）的变化而改变，本发明中，除通过控制调温单元5以使储能模块3保持在合适的温度区间之外，还可通过协调控制器2来调节储能模块3的功率分配，如控制流过储能模块3的最大或最小电流值来调节储能模块3的运行温度。已知的是，流过储能模块3的电流值大小也会对储能模块3的热量维持产生影响，因为电流流过储能模块3消耗其中电阻而产生热量。

根据一种优选实施方式，本发明中，调温单元5可以为储能模块3的储能单体或储能模组提供冷却介质，从而将盈余热量从储能模块3移除。具体而言，调温单元5可以是利用空调或风机为储能模块3提供冷空气。或者，调温单元5可以是利用连接到储能模块3的管道提供冷凝水或其他冷流体介质。或者，调温单元5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，调温单元5可以为储能模块3中的储能单体或储能模组提供热介质，从而为储能模块3补充使其维持在适宜的工作温度所需的缺失热量。具体而言，调温单元5可以是利用空调或风机为储能模块3提供热空气。或者，调温单元5可以是利用连接到储能模块3的管道提供热水或其他热流体介质。或者，调温单元5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，通过主控单元1可以控制调温单元5工作，以将储能模块3的温度维持或控制在适宜的温度区间下。或者，通过调温单元5的控制器来控制各调温装置的操作以调节储能模块3的工作温度。特别地，调温单元5的控制器可以和主控单元1为同一中央处理器。

根据一种优选实施方式，储能模块3通常由若干储能单体或储能模组组成。进一步地，各储能单体或储能模组通常分布在独立的腔室之中。优选地，各独立的腔室间的隔板应采用隔热材料，以保持各腔室的温度恒定。因此，本发明中，通过主控单元1控制调温单元5工作，以将储能模块3的温度维持或控制在适宜的温度区间下可以是使储能模块3的储能单体或储能模组各自保持独立的工作温度。具体而言，例如调温单元5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组所在的每个独立腔室。

根据一种优选实施方式，本发明中，主控单元1可根据储能模块3在不同工作模式下的动态SOC值来确定储能模块3的目标工作温度区间。具体而言，储能模块3的动态SOC值与储能模块3处于充电还是放电模式有关，或跟配电网7或负载6的功率需求有关。

根据一种优选实施方式，响应于确定的目标工作温度区间，主控单元1可控制调温单元5进入相应的工作模式，以将储能模块3的工作温度维持在确定的目标工作温度区间内。特别地，主控单元1确定的目标工作温度区间是为保持或改善储能模块3的使用寿命。

具体地，主控单元1可以通过协调控制器2的信息确定储能模块3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，主控单元1可以通过获取储能模块3在预设时段内的SOC均值来确定作为参考的动态SOC值。进一步地，储能电池的SOC值与电流、电压之间具有一定映射关系。因此，主控单元1可以根据储能模块3在不同工作模式下的动态SOC值来确定相应的电流或电压水平。

根据一种优选实施方式，主控单元1还可以根据后续某一计划时段内的配电网7和负载6的预估功率需求来确定作为参考的动态SOC值。进一步地，主控单元1可根据预先确定的动态SOC值来确定计划时段的储能模块3的目标工作温度区间，从而可以在储能模块3进入计划时段并执行对应的工作模式之前或之时，提前控制调温单元5进入相应的准备工作，以迅速将储能模块3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，主控单元1根据储能模块3在不同工作模式下的动态SOC值确定储能模块3的目标工作温度区间可以通过查找温度-电流或电压关系曲线或表的形式来完成。具体地，储能电池的使用寿命通常与其运行时的电流或电压、SOC及温度等参数具有一定的线性或非线性关系。

进一步地，储能电池的使用寿命与电流或电压、SOC及温度的相关性随着具体工作模式的不同而有所区别。优选地，可以预先建立不同工作模式下的寿命-电流或电压-温度关系曲线或表。主控单元1能够根据不同工作模式下的动态SOC值确定当前对应的电流或电压水平，并通过查找对应的曲线或表的形式来确定当前或预测动态SOC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调温单元5运行以使储能模块3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，由于储能模块3在工作中也会产生或消耗部分热量，例如储能电池充电反应吸热，消耗热量；放电反应放热；产生热量。进一步地，储能电池产生或消耗的热量因其放电或充电时的SOC变化而有所不同。因此，在主控单元1根据确定的目标工作温度区间控制调温单元5运行之时，需要考虑储能模块3自身的热量消耗或产出。

举例而言，储能电池产生的热量升高储能模块3的环境温度，因此主控单元1可相应增加冷却装置的输出。或者，由于储能电池消耗部分环境热量，因此主控单元1可相应增加加热装置的输出。特别地，利用储能电池产生或消耗的热量反馈至液流储能控制系统使液流储能控制系统保持在适宜的目标工作温度区间能够减轻调温单元5的负荷，并提高液流储能控制系统的能量利用率。

根据一种优选实施方式，主控单元1能够根据储能模块3的当前SOC值和储能电池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，例如储能电池在充电模式下维持x电流而引起的温度偏差为y，则管理主控单元1将根据该温度偏差（y）重新确定目标工作温度区间的置信上限或下限。

根据一种优选实施方式，本发明中，主控单元1还可通过协调控制器2调节储能模块3输入或输出的电流或电压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，主控单元1可根据储能模块3的动态SOC值对应的电流或电压值和储能单体具体工作模式引起的电流偏差来指示协调控制器2控制输入或输出储能模块3的电流或电压。具体而言，主控单元1能够基于电流或电压偏差调整输入或输出储能模块3的电流或电压从而适应改善储能模块3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，当本发明的液流储能控制系统包含除液流电池之外的其它储能电池时，适宜各储能模块3运行的目标工作温度区间将因具体电池类型的不同而有所区别。不同类型的储能模块3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液流储能控制系统中的储能或供能比。

根据一种优选实施方式，当液流储能控制系统仅有任意一个储能模块3启动并处于储能或供能模式时，主控单元1可根据该储能模块3在具体工作模式下的动态SOC值来确定其对应的目标工作温度区间，并通过控制调温单元5工作，以将该储能模块3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，主控单元1也可以根据储能模块3的当前动态SOC值对应的电流或电压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调温单元5工作。或者，主控单元1也可通过协调控制器2调节动态SOC值对应的电流或电压值输入或输出的电流或电压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，当液流储能控制系统有至少两个储能模块3启动并处于储能或供能模式时，主控单元1可根据储能模块3在具体工作模式下的动态SOC值分别确定各自对应的电流或电压水平，并确定与该电流或电压水平对应的目标工作温度区间。进一步地，主控单元1可控制调温单元5工作，以将储能模块3的温度维持或控制在各自的适宜温度区间下。

进一步地，在液流储能控制系统中有至少两个储能模块3处于储能或供能模式时，主控单元1可以根据当前至少两个储能模块3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控制器2调整至少两个储能模块3各自的储能或功能比率。例如，增加这至少两个储能模块3中任意一个或多个对于负载6或配电网7的供能比。或者，减少配电网7输送至这至少两个储能模块3中任意一个或多个的电能。

根据一种优选实施方式，当至少两个储能模块3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相较更大时，基于配电网7或负载6的功率需求，主控单元1可通过协调控制器2相应增大至少两个储能模块3中至少另一个的储能或供能比率。或者，当至少两个储能模块3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相较更小时，基于配电网7或负载6的功率需求，主控单元1可通过协调控制器2相应增大该储能模块3的储能或供能比率。具体而言，主控单元1通过协调控制器2调节多个储能模块3的储能或供能比率可以通过调节流入或流出电流或电压的方式来完成。

根据一种优选实施方式，各储能模块3的储能或供能比率取决于该储能模块3当前工作温度区间与待调整的目标工作温度区间彼此的差异。具体而言，主控单元1控制各储能模块3按照随其当前工作温度区间与待调整的目标工作温度区间的差异的增大而减小相应储能或供能比率的方式来运行。

换而言之，当多个储能模块3中任意一个或多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，主控单元1配置为通过协调控制器2增加多个储能模块3中至少另一个的储能或供能比率。根据一种优选实施方式，在多个储能模块3同时启动进行储能或供能之时，主控单元1通过协调控制器2以上述方式控制各储能模块3的储能或供能比率可以大大减少系统负荷，尤其是已知利用调温单元5一定程度会加重液流储能控制系统执行储能或供能任务之外的运行负担，并且调温单元5自身的运转也会产生或消耗部分热量，这将使得针对各储能模块3的温度控制将会花费更多预期外的能量及其他成本，容易造成液流储能控制系统失稳，特别是液流储能控制系统大多建立在相较偏远的宽阔地区，液流储能控制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模块3，主控单元1选择相应增加其在液流储能控制系统中的储能或供能比率，能够减少液流储能控制系统为执行维持目标工作温度区间所耗费的能量，如操作调温单元5工作从而调整各储能模块3的运行温度，因为相较更大的温度偏差将引起更多的能量损失，因此液流储能控制系统不得不在调控温度偏差更大的储能模块3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模块3在液流储能控制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。

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 (7)

1.一种液流储能控制系统，其特征在于，包括：

主控单元（1）、协调控制器（2）、储能模块（3）以及调温单元（5）；

所述储能模块（3）数量为一个或多个，所述储能模块（3）与所述协调控制器（2）信号连接，通过所述协调控制器（2）采集所述储能模块（3）的状态信息；

所述协调控制器（2）和所述调温单元（5）分别与所述主控单元（1）信号连接；

所述主控单元（1）被配置为：

根据所述储能模块（3）在不同工作模式下的动态SOC值确定所述储能模块（3）的电流或电压水平，以根据所述电流或电压水平控制所述储能模块（3）的运行状态；

确定与该电流或电压水平对应的目标工作温度区间，以控制所述调温单元（5）将所述储能模块（3）的工作温度维持在所述目标工作温度区间；

所述储能模块（3）的储能或供能比率取决于该储能模块（3）当前工作温度区间与待调整的目标工作温度区间的差异；

主控单元（1）通过协调控制器（2）调节多个储能模块（3）的储能或供能比率是通过调节流入或流出电流或电压的方式来完成；

其中，液流储能系统由不同类型的储能电池并网形成；

所述主控单元（1）根据所述储能模块（3）的当前动态SOC值和相应工作模式的温度偏差来调整所述目标工作温度区间；

所述主控单元（1）能够根据所述储能模块（3）的动态SOC值对应的电流或电压水平和相应工作模式引起的电流偏差来控制所述协调控制器（2）调节输入或输出储能模块（3）的电流或电压水平；

在储能系统中有至少两个储能模块（3）处于储能或供能模式时，主控单元（1）根据当前至少两个储能模块（3）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控规器（2）调整至少两个储能模块（3）各自的储能或功能比率。

2.根据权利要求1所述的液流储能控制系统，其特征在于，所述主控单元（1）能够控制各储能模块（3）按照随储能模块（3）当前工作温度区间与待调整的目标工作温度区间的差异的增大而减小相应储能或供能比率的方式来运行。

3.根据权利要求2所述的液流储能控制系统，其特征在于，所述主控单元（1）能够以使一个或多个所述储能模块（3）的工作温度各自维持在彼此不同的目标工作温度区间的方式控制所述调温单元（5）运行。

4.根据权利要求3所述的液流储能控制系统，其特征在于，所述协调控制器（2）通过信号采集电路采集所述储能模块（3）的状态信息，其中，所述信号采集电路包括：

采集模块，用于获取所述储能模块（3）的状态信息；

预处理模块，用于对所述状态信息进行离散信号转换；

再处理模块，用于对经离散信号转换后的状态信息进行多采样率处理。

5.根据权利要求4所述的液流储能控制系统，其特征在于，所述主控单元（1）和协调控制器（2）之间设有光耦隔离模块。

6.根据权利要求5所述的液流储能控制系统，其特征在于，还包括设于所述储能模块（3）和配电网（7）之间的储能变流器（4）和变压器（8）。

7.一种根据权利要求1~6任一项所述的液流储能控制系统的控制方法，其特征在于，包括：

根据储能模块（3）在不同工作模式下的动态SOC值确定所述储能模块（3）的电流或电压水平；

确定与所述储能模块（3）的电流或电压水平对应的目标工作温度区间；

控制调温单元（5）以将所述储能模块（3）的工作温度维持在所述目标工作温度区间的方式运行。

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