[发明专利]带有全钒液流电池的风光储微网系统及其控制方法

权利要求书

1.带有全钒液流电池的风光储微网系统，其特征在于：包括微网控制系统（30）以及，与其连接的发电系统（10）、储能系统（50）、公共电网（70）、负载（90）；所述微网控制系统（30）包括风光储控制器（31）以及，与其连接的并网控制器（33）和离网控制器（35）；所述风光储控制器（31）与发电系统（10）的太阳能光伏系统（11）、风力发电机组（13）连接；

所述储能系统（50）包括全钒液流电池管理系统（53）和全钒液流电池组（51），全钒液流电池管理系统（53）与全钒液流电池组（51）、风光储控制器（31）连接，用于控制全钒液流电池组（51）的充放电状态，以及对其运行时进行保护。

2.根据权利要求1所述的带有全钒液流电池的风光储微网系统，其特征在于：所述全钒液流电池组（51）包括多个电池子系统（401、403、405），其电力输出电路和电解液管路均并联。

3.根据权利要求1所述的带有全钒液流电池的风光储微网系统，其特征在于：所述全钒液流电池管理系统（53）包括正极电解液储罐（101）、负极电解液储罐（103）、多个截止阀和正/负极循环泵；每个电池子系统的正极电力输出电缆通过电流开关与直流母线正极输出端子连接，负极电力输出电缆与直流母线负极输出端子连接；直流母线正极、负极输出端子均与风光储控制器（31）连接；每个电池子系统的正极电解液出口均与正极电解液储罐（101）连接，正极电解液储罐（101）出口依次经本支路的第一截止阀、正极循环泵及第二截止阀与该电池子系统正极电解液入口管路连接；该电池子系统的负极电解液出口均与负极电解液储罐（103）连接，负极电解液储罐（103）出口依次经本支路的第三截止阀、负极循环泵及第四截止阀与该电池子系统负极电解液入口管路连接。

4.带有全钒液流电池的风光储微网控制方法，其特征在于包括以下步骤：

在全钒液流电池组（51）充满电的情况下，风光储控制器（31）控制发电系统（10）对负载（90）供电，多余的电能被输送至公共电网（70）；若对负载（90）提供的电能未到达设定阈值时，由全钒液流电池组（51）输送电能至负载（90）；如仍未到达设定阈值，并网控制器（33）控制公共电网（70）向负载（90）供电，保证其正常工作；

当系统出现故障并停止工作时，只由公共电网（70）对负载（90）提供电能；当该公共电网（70）出现故障而停电时，并网控制器（33）立即动作使微网控制系统（30）与公共电网70断开，同时，由微网型风光发电系统（100）对该负载（90）提供电能。

5.根据权利要求4所述的带有全钒液流电池的风光储微网控制方法，其特征在于：所述全钒液流电池组（51）输送电能包括以下步骤：

储能系统（50）上电并自检，当全钒液流电池管理系统（53）检测出系统运行有故障时，各电池子系统均停止运行并等待故障检修；如无故障，则储能系统（50）开始运行，根据全钒液流电池组（51）的充放电功率控制各电池子系统运行：

当全钒液流电池组（51）功率小于下限时，启动第一个电池子系统，同时停止其他电池子系统；

当全钒液流电池组（51）功率大于等于下限并小于设定值时，同时启动第一和第二个电池子系统，停止其他电池子系统；

当全钒液流电池组（51）功率大于等于设定值并小于上限，同时启动所有电池子系统；

当全钒液流电池组（51）功率大于等于上限，则系统运行有故障，返回上电并自检步骤，并停止所有电池子系统。

6.根据权利要求5所述的带有全钒液流电池的风光储微网控制方法，其特征在于：所述启动电池子系统包括以下步骤：

开启所述电池子系统支路中的正极循环泵和负极循环泵，让电解液在电池子系统中正常流动；闭合电流开关，使该电池子系统的输出电路形成闭合回路，使该电池子系统能够正常充放电。

7.根据权利要求5所述的带有全钒液流电池的风光储微网控制方法，其特征在于：所述停止电池子系统包括以下步骤：

断开所述电池子系统支路中的电流开关，使该电池子系统的输出电路断路，关闭该电池子系统的正极循环泵和负极循环泵，防止电解液在电池中流动；使该电池子系统的输出电路和电解液管路，与其他子系统的输出电路电解液管路都无关联。