專利名稱：釩液流電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電池儲能監(jiān)控技術(shù)，具體涉及一種釩液流電池儲能監(jiān)控系 統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，中國電力負荷增長迅速，不少地區(qū)出現(xiàn)了電力供需的矛盾，特別是在迎峰度 冬夏期間，高峰負荷往往受到發(fā)電能力和電網(wǎng)安全的限制，需要按地區(qū)和時間合理安排電 力負荷，調(diào)配電力供應(yīng)以充分利用電能，緩解電網(wǎng)壓力而電池儲能系統(tǒng)是當(dāng)今電網(wǎng)系統(tǒng)的 重要組成部分之一，而電池儲能系統(tǒng)需要有效的管理、控制、監(jiān)視、電網(wǎng)調(diào)度運行的良好手 段控制。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種釩液流電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)，使電網(wǎng)運行更效率、穩(wěn)定，同時提 高管理效率，減少系統(tǒng)輸電網(wǎng)絡(luò)的損耗，獲取經(jīng)濟效益。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種釩液流電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，該系 統(tǒng)包含電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)，與該電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接的釩液流電池儲能監(jiān)控單元， 以及分別與該釩液流電池儲能監(jiān)控單元通過串行接口總線連接的電網(wǎng)接入裝置和釩液流 電池組。上述的釩液流電池儲能監(jiān)控單元包含主板模塊，分別與該主板模塊電路連接的存 儲模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊、和設(shè)備接口模塊，以及與該設(shè)備接口模塊電路連接的控制模塊；該設(shè)備 接口模塊還與網(wǎng)絡(luò)模塊電路連接；該主板模塊還電路連接有外接的輸入輸出設(shè)備。上述的釩液流電池組包含釩液流電池管理系統(tǒng)，以及與該釩液流電池管理系統(tǒng)電 路連接若干釩液流電池。上述的釩液流電池管理系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有啟動開關(guān)，該啟動開關(guān)兩端分別電路連接釩液 流電池和電網(wǎng)接入裝置；該啟動開關(guān)還通訊連接控制模塊。釩液流電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)啟動，釩液流電池管理系統(tǒng)接收遠程命令，根據(jù)遠程命 令，控制釩液流電池組進行充電或放電。當(dāng)釩液流電池組進行充電時，實時檢測系統(tǒng)是否正常運行，并將充電功率值發(fā)給 電網(wǎng)接入裝置，到充電結(jié)束時間時，停止釩液流電池組充電，釩液流電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)進入 待機狀態(tài)。當(dāng)釩液流電池組進行放電時，實時檢測系統(tǒng)是否正常運行，并將放電功率值發(fā)給 電網(wǎng)接入裝置，到放電結(jié)束時間時，停止釩液流電池組放電，釩液流電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)進入 待機狀態(tài)。若釩液流電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)生故障，系統(tǒng)進行故障處理，釩液流電池管理系統(tǒng) 發(fā)送故障信息至釩液流電池儲能監(jiān)控單元和電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)啟動系統(tǒng)復(fù)位，復(fù)位 后釩液流電池管理系統(tǒng)判斷故障是否消除，若已消除則控制釩液流電池組繼續(xù)進行放電或充電，若沒有消除故障，釩液流電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)進入待機狀態(tài)。本實用新型釩液流電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)和現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點在于，本實用新型 說明一種釩液流電池儲能系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)，便于電力管理部門及時掌握電池儲能電量、電 池充放電能力，電網(wǎng)負荷等各種電池儲能數(shù)據(jù)和信息，對信息進行處理分析，形成控制策 略，及時發(fā)布各種充放電控制命令、電網(wǎng)信息，在電網(wǎng)負荷峰值時向電網(wǎng)輸送電能，這種方 式有助于減少系統(tǒng)輸電網(wǎng)絡(luò)的損耗，對負荷實施削峰填谷，從而獲取經(jīng)濟效益。并可為決策 者進行中長期宏觀管理、規(guī)劃、調(diào)度提供依據(jù)。

圖1為本實用新型釩液流電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)的總體模塊示意圖；圖2為本實用新型釩液流電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)的釩液流電池儲能監(jiān)控單元的模塊 示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，說明本實用新型的具體實施方式
。如圖1所示，本實用新型說明了一種釩液流電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含電池 儲能監(jiān)控系統(tǒng)1，與該電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)1網(wǎng)絡(luò)連接的釩液流電池儲能監(jiān)控單元2，以及分 別與釩液流電池儲能監(jiān)控單元2通過RS485串行接口總線連接的電網(wǎng)接入裝置3 (PCS)和 釩液流電池組5。該釩液流電池組5包含與釩液流電池儲能監(jiān)控單元2連接的釩液流電池 管理系統(tǒng)4，以及與該釩液流電池管理系統(tǒng)4電路連接若干釩液流電池51。釩液流電池儲 能監(jiān)控單元2對下采集釩液流電池管理系統(tǒng)4和電網(wǎng)接入裝置3 (PCS)的信息，并上傳到 電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)1，同時轉(zhuǎn)發(fā)電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)1的控制命令。釩液流電池管理系統(tǒng)4負 責(zé)采集其連接的各釩液流電池組51的電壓、溫度等運行數(shù)據(jù)，對采集的數(shù)據(jù)處理后上傳給 釩液流電池儲能監(jiān)控單元2。如圖2所示，釩液流電池儲能監(jiān)控單元2包含主板模塊21，分別與該主板模塊21 電路連接的存儲模塊22、網(wǎng)絡(luò)模塊23、和設(shè)備接口模塊24，以及與該設(shè)備接口模塊M電路 連接的控制模塊25。設(shè)備接口模塊M還與網(wǎng)絡(luò)模塊23之間電路連接，主板模塊21還電路 連接有外接的輸入輸出設(shè)備26。主板模塊21是釩液流電池儲能監(jiān)控單元2的核心單元， 把各個功能模塊連成一個整體，并實時把信息傳輸至輸入輸出設(shè)備26，該輸入輸出設(shè)備沈 包含顯示設(shè)備和指令輸入設(shè)備，通過顯示設(shè)備把信息顯示給用戶，同時通過指令輸入設(shè)備 響應(yīng)用戶的各種操作，將控制指令傳輸至主板模塊21。存儲模塊22采用SSD (電子盤)，完 成參數(shù)和歷史數(shù)據(jù)的存儲。網(wǎng)絡(luò)模塊23實現(xiàn)釩液流電池儲能監(jiān)控單元2通過LAN/WAN與 遠程其它系統(tǒng)的互聯(lián)通訊?？刂颇K25采用PLC系統(tǒng)，其用于控制釩液流電池管理系統(tǒng)4 內(nèi)部的開關(guān)控制，完成保護和遙控的操作控制。設(shè)備接口模塊M提供不同的互聯(lián)接口，實 現(xiàn)不同智能設(shè)備的接入，其內(nèi)部設(shè)有規(guī)約庫，可實現(xiàn)不同協(xié)議轉(zhuǎn)換的功能，設(shè)備接口模塊M 連接釩液流電池管理系統(tǒng)4，向釩液流電池管理系統(tǒng)4發(fā)送控制或設(shè)置命令，并接收釩液流 電池管理系統(tǒng)4發(fā)送的對釩液流電池組5的探測信息。釩液流電池儲能監(jiān)控單元2還包含 一個電源模塊，其連接220V (AC)或IlOV (DC)，對釩液流電池儲能監(jiān)控單元2內(nèi)的各功能 模塊提供電源。[0018]釩液流電池管理系統(tǒng)4內(nèi)部還設(shè)有啟動開關(guān)，該啟動開關(guān)與控制模塊25通訊連 接，該啟動開關(guān)電路連接設(shè)置在釩液流電池51與電網(wǎng)接入裝置3之間，啟動開關(guān)閉合時，釩 液流電池51與電網(wǎng)接入裝置3之間導(dǎo)通，啟動開關(guān)打開時，釩液流電池51與電網(wǎng)接入裝置 3之間斷路。當(dāng)對釩液流電池組5進行充電或放電時，啟動開關(guān)處于閉合狀態(tài)。以下具體說明了一種釩液流電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)的控制流程步驟1釩液流電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)啟動，電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)1、釩液流電池儲能監(jiān) 控單元2、電網(wǎng)接入裝置3 (PCS)和釩液流電池管理系統(tǒng)4各自進行系統(tǒng)初始化。步驟2電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)1發(fā)送遠程命令至釩液流電池儲能監(jiān)控單元2的網(wǎng)絡(luò)模 塊23，網(wǎng)絡(luò)模塊23將信息傳輸至設(shè)備接口模塊M，設(shè)備接口模塊M將遠程命令發(fā)送至控 制模塊25、釩液流電池管理系統(tǒng)4和電網(wǎng)接入裝置3。釩液流電池管理系統(tǒng)4接收電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)1發(fā)送的遠程命令，并判斷接收的 是充電命令還是放電命令；若是充電命令，跳轉(zhuǎn)到步驟2. 1，若是放電命令，則進行電池放 電，跳轉(zhuǎn)到步驟2. 2。步驟2. 1控制模塊25和釩液流電池管理系統(tǒng)4控制釩液流電池51與電網(wǎng)接入裝 置3之間建立連接，釩液流電池管理系統(tǒng)4控制釩液流電池組5的若干個釩液流電池51進 行充電。步驟2. 1. 1釩液流電池管理系統(tǒng)4判斷在充電時，釩液流電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)是否 正常運行，若是，則跳轉(zhuǎn)到步驟2. 1. 2，若否，則跳轉(zhuǎn)到步驟2. 3。步驟2. 1. 2釩液流電池管理系統(tǒng)4將釩液流電池51充電時的充電功率值發(fā)給電 網(wǎng)接入裝置3。步驟2. 1. 3釩液流電池組5的若干個釩液流電池51進行一定時間的充電后，釩液 流電池管理系統(tǒng)4根據(jù)電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)1發(fā)送的充電命令，判斷是否到充電結(jié)束時間，若 是，則跳轉(zhuǎn)到步驟2. 1.4，若否，則跳轉(zhuǎn)到步驟2. 1。步驟2. 1. 4釩液流電池管理系統(tǒng)4控制釩液流電池組5停止充電，并跳轉(zhuǎn)到步驟 3。步驟2. 2控制模塊25和釩液流電池管理系統(tǒng)4控制釩液流電池51與電網(wǎng)接入裝 置3之間建立連接，釩液流電池管理系統(tǒng)4控制釩液流電池組5進行放電，以釩液流電池組 5放出的電能對市電電網(wǎng)進行供電。步驟2. 2. 1釩液流電池管理系統(tǒng)4判斷在進行放電時，釩液流電池儲能監(jiān)控系統(tǒng) 是否正常運行，若是，則跳轉(zhuǎn)到步驟2. 2. 2，若否，則跳轉(zhuǎn)到步驟2. 3。步驟2. 2. 2釩液流電池管理系統(tǒng)4將釩液流電池51放電時的功率值發(fā)給電網(wǎng)接 入裝置3。步驟2. 2. 3釩液流電池組5的釩液流電池51進行一定時間的放電后，釩液流電池 管理系統(tǒng)4根據(jù)電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)1發(fā)送的放電命令，判斷是否到放電結(jié)束時間，若是，則 跳轉(zhuǎn)到步驟2. 2. 4，若否，則跳轉(zhuǎn)到步驟2. 2。步驟2. 2. 4釩液流電池管理系統(tǒng)4控制釩液流電池組5停止放電，并跳轉(zhuǎn)到步驟 3。步驟2. 3釩液流電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)進行故障處理。步驟2.3.1釩液流電池管理系統(tǒng)4發(fā)送故障信息至釩液流電池儲能監(jiān)控單元2的設(shè)備接口模塊對，設(shè)備接口模塊M將信息傳輸至主板模塊21，主板模塊21通過網(wǎng)絡(luò)模 塊23將故障信息通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)1。步驟2. 3. 2電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)1啟動釩液流電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)進行系統(tǒng)復(fù)位。步驟2. 3. 3系統(tǒng)復(fù)位完成后，釩液流電池管理系統(tǒng)4判斷故障是否消除，若是，則 跳轉(zhuǎn)到步驟2，若否，則跳轉(zhuǎn)到步驟3。步驟3釩液流電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)停止對釩液流電池組5的監(jiān)控，進入待機狀態(tài)。盡管本實用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應(yīng)當(dāng)認識到上 述的描述不應(yīng)被認為是對本實用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于 本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)由所附 的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求1.一種釩液流電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包含電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)(1)，與 所述電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)(1)網(wǎng)絡(luò)連接的釩液流電池儲能監(jiān)控單元(2)，以及分別與所述釩 液流電池儲能監(jiān)控單元(2)通過串行接口總線連接的電網(wǎng)接入裝置(3)和釩液流電池組 (5)。
2.如權(quán)利要求1所述的釩液流電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述的釩液流電池 儲能監(jiān)控單元(2)包含主板模塊(21)，分別與所述的主板模塊(21)電路連接的存儲模塊 (22)、網(wǎng)絡(luò)模塊(23)、和設(shè)備接口模塊(24)，以及與所述的設(shè)備接口模塊(24)電路連接的 控制模塊(25);所述的設(shè)備接口模塊(24)還與網(wǎng)絡(luò)模塊(23)電路連接；所述的主板模塊 (21)還電路連接有外接的輸入輸出設(shè)備(26 )。
3.如權(quán)利要求2所述的釩液流電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述的釩液流電池組 (5)包含釩液流電池管理系統(tǒng)(4)，以及與所述釩液流電池管理系統(tǒng)(4)電路連接若干釩液 流電池(51)。
4.如權(quán)利要求3所述的釩液流電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述的釩液流電池管 理系統(tǒng)(4)內(nèi)設(shè)有啟動開關(guān)(41)，所述的啟動開關(guān)(41)兩端分別電路連接所述的釩液流電 池(51)和電網(wǎng)接入裝置(3)；該啟動開關(guān)(41)還通訊連接所述的控制模塊(25)。
專利摘要本實用新型說明一種釩液流電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，該系統(tǒng)包含電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)，與該電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接的釩液流電池儲能監(jiān)控單元，以及分別與該釩液流電池儲能監(jiān)控單元通過串行接口總線連接的電網(wǎng)接入裝置和釩液流電池組。實用新型說明一種釩液流電池儲能系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)，便于電力管理部門及時掌握電池儲能數(shù)據(jù)和信息，對信息進行處理分析，形成控制策略，及時發(fā)布各種充放電控制命令，在電網(wǎng)負荷峰值時向電網(wǎng)輸送電能，這種方式有助于減少系統(tǒng)輸電網(wǎng)絡(luò)的損耗，對負荷實施削峰填谷，從而獲取經(jīng)濟效益。并可為決策者進行中長期宏觀管理、規(guī)劃、調(diào)度提供依據(jù)。
文檔編號H02J3/28GK201877843SQ20102064557
公開日2011年6月22日 申請日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者張宇, 沈尚德, 白紀(jì)軍, 祁智敏 申請人:上海市電力公司, 上海瑞莉自動化成套設(shè)備有限公司