【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本公開屬于液流電池，特別涉及液流電池電堆電解液進(jìn)口壓力及流量的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法。
技術(shù)介紹
1、液流電池是一種新型的電化學(xué)儲(chǔ)能裝置，其主要特點(diǎn)是能量轉(zhuǎn)換效率高、環(huán)境友好、安全性能好，被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)調(diào)峰、可再生能源發(fā)電并網(wǎng)、分布式發(fā)電系統(tǒng)等領(lǐng)域。其中，電解液循環(huán)泵是液流電池系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備之一，其運(yùn)行狀態(tài)直接影響到液流電堆及整套儲(chǔ)能系統(tǒng)的性能和壽命。因此，如何有效控制電解液循環(huán)泵的運(yùn)行，保證電堆壓力或流量，提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電效率和系統(tǒng)穩(wěn)定性，是液流電池
的重要研究方向。
2、現(xiàn)有的液流電池電解液循環(huán)泵控制方法主要是通過設(shè)定固定的泵頻，根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)。這種方法雖然簡(jiǎn)單易行，但是無法實(shí)現(xiàn)與充放電電流或功率的精確匹配，可能會(huì)導(dǎo)致電池的效率降低，甚至可能對(duì)電池造成損害。同時(shí)也可以通過泵頻直接調(diào)度泵動(dòng)作，但無法進(jìn)行一鍵操控。
3、現(xiàn)有的液流電池電解液循環(huán)泵控制方法存在以下主要問題：一是無法實(shí)現(xiàn)與充放電電流或功率的精確匹配，可能導(dǎo)致電池的效率降低；二是無法及時(shí)響應(yīng)壓力或流量的變化，在考慮泵自身性能和壽命的情況下，無法進(jìn)行一鍵調(diào)控，可能會(huì)導(dǎo)致電池的工作狀態(tài)不穩(wěn)定，無法達(dá)到電網(wǎng)的調(diào)度需求；三是沒有有效的故障預(yù)警機(jī)制，可能會(huì)導(dǎo)致控制方法的錯(cuò)誤調(diào)度，導(dǎo)致故障擴(kuò)大，甚至可能對(duì)系統(tǒng)造成損害。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)上述問題，本公開提供液流電池電堆電解液進(jìn)口壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，所述方法包括：
2、采用步進(jìn)式邏輯異步調(diào)節(jié)液流電池的正負(fù)極泵頻，并在調(diào)節(jié)過程中維
3、在所述液流電池電堆正負(fù)極電解液進(jìn)口的當(dāng)前壓力達(dá)到目標(biāo)壓力，或者所述調(diào)節(jié)時(shí)長(zhǎng)達(dá)到預(yù)設(shè)的時(shí)間閾值時(shí)，停止調(diào)節(jié)所述液流電池的正負(fù)極泵頻。
4、進(jìn)一步地，采用步進(jìn)式邏輯異步調(diào)節(jié)液流電池的正負(fù)極泵頻，包括：
5、調(diào)節(jié)所述液流電池的正負(fù)極泵頻，使所述液流電池電堆正負(fù)極電解液進(jìn)口的當(dāng)前壓力向所述目標(biāo)壓力靠近。
6、進(jìn)一步地，在調(diào)節(jié)過程中維持所述液流電池電堆正負(fù)極電解液進(jìn)口的壓力差，包括：
7、實(shí)時(shí)獲取所述液流電池電堆正負(fù)極進(jìn)口的當(dāng)前壓力，并計(jì)算壓力差；
8、對(duì)比所述壓力差和預(yù)先設(shè)定的壓差閾值，若所述壓力差超出所述壓差閾值，則調(diào)整所述液流電池的正極泵頻或負(fù)極泵頻，直至所述壓力差低于所述壓差閾值。
9、進(jìn)一步地，在目標(biāo)壓力低于泵頻下限的壓力時(shí)，正負(fù)極泵同步調(diào)至泵頻下限；
10、在目標(biāo)壓力超過泵頻上限的壓力時(shí)，調(diào)節(jié)泵頻至電堆正負(fù)極電解液進(jìn)口壓差平衡下能達(dá)到的最大壓力的泵頻值。
11、進(jìn)一步地，所述方法還包括：
12、構(gòu)建正負(fù)極電解液循環(huán)泵泵頻與液流電池電堆正負(fù)極電解液進(jìn)口壓力的預(yù)測(cè)報(bào)警數(shù)學(xué)模型，通過數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)壓力異常。
13、進(jìn)一步地，構(gòu)建正負(fù)極電解液循環(huán)泵泵頻與液流電池電堆正負(fù)極電解液進(jìn)口壓力的預(yù)測(cè)報(bào)警數(shù)學(xué)模型，包括：
14、將泵頻量程等差分段，獲得泵頻值數(shù)列；
15、在系統(tǒng)處于正常狀態(tài)下，獲取多組正負(fù)極泵頻值數(shù)列對(duì)應(yīng)電堆正負(fù)極電解液進(jìn)口壓力值數(shù)列；
16、將泵頻值數(shù)列及對(duì)應(yīng)的壓力值數(shù)列的多組數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合，得到正負(fù)極電解液循環(huán)泵泵頻與液流電池電堆正負(fù)極電解液進(jìn)口壓力的數(shù)學(xué)模型；
17、獲取當(dāng)前正負(fù)極泵頻值；
18、將當(dāng)前泵頻值代入所述數(shù)學(xué)模型，計(jì)算獲得所述預(yù)測(cè)壓力值；
19、將當(dāng)前泵頻的電堆實(shí)際壓力值與預(yù)測(cè)壓力值作差，得到正負(fù)極電解液循環(huán)泵泵頻與液流電池電堆正負(fù)極電解液進(jìn)口壓力的預(yù)測(cè)報(bào)警數(shù)學(xué)模型。
20、進(jìn)一步地，獲取預(yù)測(cè)壓力值，包括：
21、獲取當(dāng)前泵頻值和隨機(jī)壓力誤差；
22、對(duì)當(dāng)前泵頻值加權(quán)，并與隨機(jī)誤差求和，得到預(yù)測(cè)壓力值。
23、本公開還提出液流電池電堆電解液進(jìn)口流量的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，所述方法包括：
24、采用步進(jìn)式邏輯異步調(diào)節(jié)液流電池的正負(fù)極泵頻，并在調(diào)節(jié)過程中維持所述液流電池電堆正負(fù)極電解液進(jìn)口的壓力差，以及實(shí)時(shí)記錄調(diào)節(jié)時(shí)長(zhǎng)；
25、在所述液流電池電堆正負(fù)極電解液進(jìn)口的當(dāng)前流量達(dá)到目標(biāo)流量，或者所述調(diào)節(jié)時(shí)長(zhǎng)達(dá)到預(yù)設(shè)的時(shí)間閾值時(shí)，停止調(diào)節(jié)所述液流電池的正負(fù)極泵頻。
26、進(jìn)一步地，采用步進(jìn)式邏輯異步調(diào)節(jié)液流電池的正負(fù)極泵頻，包括：
27、調(diào)節(jié)所述液流電池的正負(fù)極泵頻，使所述液流電池電堆正負(fù)極電解液進(jìn)口的當(dāng)前流量向所述目標(biāo)流量靠近。
28、進(jìn)一步地，在調(diào)節(jié)過程中維持所述液流電池電堆正負(fù)極電解液進(jìn)口的壓力差，包括：
29、實(shí)時(shí)獲取所述液流電池電堆正負(fù)極進(jìn)口的當(dāng)前壓力，并計(jì)算壓力差；
30、對(duì)比所述壓力差和預(yù)先設(shè)定的壓差閾值，若所述壓力差超出所述壓差閾值，則調(diào)整所述液流電池的正極泵頻或負(fù)極泵頻，直至所述壓力差低于所述壓差閾值。
31、進(jìn)一步地，在目標(biāo)流量低于泵頻下限的流量時(shí)，正負(fù)極泵同步調(diào)至泵頻下限；
32、在目標(biāo)流量超過泵頻上限的流量時(shí)，調(diào)節(jié)泵頻至電堆正負(fù)極電解液進(jìn)口壓差平衡下能達(dá)到的最大流量的泵頻值。
33、進(jìn)一步地，所述方法還包括：
34、構(gòu)建正負(fù)極電解液循環(huán)泵泵頻與液流電池電堆正負(fù)極電解液進(jìn)口流量的預(yù)測(cè)報(bào)警數(shù)學(xué)模型，通過數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)流量異常。
35、進(jìn)一步地，構(gòu)建正負(fù)極電解液循環(huán)泵泵頻與液流電池電堆正負(fù)極電解液進(jìn)口流量的預(yù)測(cè)報(bào)警數(shù)學(xué)模型，包括：
36、將泵頻量程等差分段，獲得泵頻值數(shù)列；
37、在系統(tǒng)處于正常狀態(tài)下，獲取多組正負(fù)極泵頻值數(shù)列對(duì)應(yīng)電堆正負(fù)極電解液進(jìn)口流量值數(shù)列；
38、將泵頻值數(shù)列及對(duì)應(yīng)的流量值數(shù)列的多組數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合，得到正負(fù)極電解液循環(huán)泵泵頻與液流電池電堆正負(fù)極電解液進(jìn)口流量的數(shù)學(xué)模型；
39、獲取當(dāng)前正負(fù)極泵頻值；
40、將當(dāng)前泵頻值代入所述數(shù)學(xué)模型，計(jì)算獲得所述預(yù)測(cè)流量值；
41、將當(dāng)前泵頻的電堆實(shí)際流量值與預(yù)測(cè)流量值作差，得到正負(fù)極電解液循環(huán)泵泵頻與液流電池電堆正負(fù)極電解液進(jìn)口流量的預(yù)測(cè)報(bào)警數(shù)學(xué)模型。
42、進(jìn)一步地，獲取預(yù)測(cè)流量值，包括：
43、獲取當(dāng)前泵頻值和隨機(jī)流量誤差；
44、對(duì)當(dāng)前泵頻值加權(quán)，并與隨機(jī)誤差求和，得到預(yù)測(cè)流量值。
45、本公開具有以下有益效果：
46、(1)本公開在保證泵自身響應(yīng)時(shí)間/性能/壽命、緩變量(壓力或流量)響應(yīng)時(shí)間，電堆安全性、系統(tǒng)穩(wěn)定性、目標(biāo)調(diào)節(jié)速度的情況下，實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)流量或壓力導(dǎo)向的液流電池儲(chǔ)能工藝系統(tǒng)電解液循環(huán)泵泵頻自動(dòng)化調(diào)節(jié)，同時(shí)該算法適用于儲(chǔ)罐液位失衡，電堆進(jìn)口初始?jí)毫ο嗖钶^大的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)；
47、(2)本公開實(shí)現(xiàn)流量或壓力與儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電電流功率的匹配，配合實(shí)現(xiàn)液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的整體自動(dòng)化運(yùn)行的工藝系統(tǒng)自動(dòng)化調(diào)度。同時(shí)bms實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)底層邏輯，約束pcs充本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.液流電池電堆電解液進(jìn)口壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液流電池電堆電解液進(jìn)口壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液流電池電堆電解液進(jìn)口壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液流電池電堆電解液進(jìn)口壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液流電池電堆電解液進(jìn)口壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述方法還包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液流電池電堆電解液進(jìn)口壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液流電池電堆電解液進(jìn)口壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，
8.液流電池電堆電解液進(jìn)口流量的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述方法包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液流電池電堆電解液進(jìn)口流量的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液流電池電堆電解液進(jìn)口流量的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液流電池電堆電解液進(jìn)口流量的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液流電池電堆電解液進(jìn)口流量的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述方法還包括：
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液流電池電堆電解液進(jìn)口流量的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液流電池電堆電解液進(jìn)口流量的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，
...【技術(shù)特征摘要】
1.液流電池電堆電解液進(jìn)口壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液流電池電堆電解液進(jìn)口壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液流電池電堆電解液進(jìn)口壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液流電池電堆電解液進(jìn)口壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液流電池電堆電解液進(jìn)口壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述方法還包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液流電池電堆電解液進(jìn)口壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液流電池電堆電解液進(jìn)口壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，
...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周杰，鄭新，馬晨璨，張蓉，郭霄宇，萬灃銳，陳子豪，張謹(jǐn)奕，王建軍，王皓，楊瑞琳，龔震，于偉，
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類型：發(fā)明
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