液流储能电池电化学体系的进展

介绍了液流储能电池电化学体系的分类、特点、要求及发展方向.液流储能电化学体系可分为液相和沉积型.液相体系研究更多,较成功的有多硫化钠/溴和全钒体系,且全钒液流电池已开始商业化示范运行.沉积型体系因单液性、无膜或只需普通隔膜的特点,成为液流储能电池的发展方向.     

全钒液流电池储能系统的仿真研究

储能具有调峰幅度大、响应速度快等优点,对未来电网发展具有深远的影响。近年来,储能技术迅猛发展,为充分发挥全钒液流电池储能系统相较于传统电池储能技术的优势,对全钒液流电池储能系统进行了仿真研究。首先,根据全钒液流电池的基本结构分析了其原理及特性,搭建了全钒液流电池的电气模型。然后,对储能逆变器连接储能电池和电网的两种控制策略,定功率(PQ)控制策略和定电压频率(VF)控制策略分别进行了建模和仿真验证。最后,以北海热电厂为实际应用场景,将所搭建的储能电站模型应用于黑启动方案中。启动储能逆变器后,北海热电厂的厂用母线电压可以稳定维持在0.96 p.u,表明了利用储能电站进行黑启动的可行性,验证了储能电站模型的有效性。     

全钒液流电池储能系统中能量消耗研究

提出了全钒液流电池储能系统中能量损耗分布的计算方法,并研究了温度和流量对储能系统性能的影响.分析了系统效率以及储能变流器、交流泵与控制系统消耗的能量占比.结果显示,温度升高时,系统效率不断提高,在37℃时,系统效率达到60.06％,泵消耗能量6.11％,电堆消耗能量19.64％,储能变流器消耗能量13.73％;流量增加...     

电解液输送系统对全钒液流电池储能系统性能影响

搭建了三种模式的电解液输送系统,通过模拟和实测,探讨管路旁路电流和泵功率对电解液输送系统的影响。在70 kW储能系统中进行不同电解液输送系统的测试,测试结果表明,随着泵数量的增加,储能系统充放电时间增加,功率单元能量效率也有一定提升,并且储能系统的充电能量和能量效率也有小幅增加。对储能系统中能量损耗进行分析,电解液输送系统的损耗随泵数量增加而逐渐降低,其中泵损耗增加,管路损耗降低,在模式3中,电解液输送系统能量损耗占比10.82%,其中泵损耗9.21%,管路损耗1.60%。对模式3中储能系统中各部分能量损耗进行研究,其中系统效率为66.50%,电解液输送系统消耗10.82%,功率系统消耗18.18%,控制系统消耗0.76%,储能逆变器消耗3.76%。     

液流储能电池模拟研究的进展

介绍了液流储能电池模拟研究的现状,综述了零维、一维、二维及漏电电流等数学模型的特点、研究进展及局限性,论述了液流储能电池用的商业化模拟软件,并展望了模拟的发展方向.     

基于数字孪生的全钒液流电池储能运维系统

数字孪生是推动电力装备领域数字化、智能化、信息化的关键技术之一,液流电池是一种新型绿色的电化学储能电池。基于数字孪生思想,对全钒液流电池储能运维系统进行研究,提出构建多源异构数据统一融合模型的方法,对全钒液流电池储能运维系统进行建模,并建立实景物理世界和虚拟孪生世界的映射关系。应用基于数字孪生的全钒液流电池储能运维系统,能够监控、诊断、预测物理世界产品的可能状态,实现信息的高度融合。     

基于P-AWPSO算法的全钒液流电池储能系统功率分配

为了提高全钒液流电池储能系统的效率,促进其高效利用,提出基于P-AWPSO (priority-adaptive weight particle swarm optimization)的功率分配策略。首先给出包含折损成本、损耗率及电池荷电状态(state of charge, SOC)一致性的多目标优化模型以及4个评价全钒液流电池储能系统功率分配的指标;然后采用P-AWPSO算法进行求解,该算法采用"先选择单元后功率分配"的思路,即先根据优先级选择参与本次功率分配的储能单元,然后在选定的储能单元内进行功率分配;最后将算法用于两个算例的仿真中,并与传统功率分配算法进行了对比。通过仿真表明,该策略能够实现全钒液流电池储能系统的功率分配,减少电池充放电次数,降低电池运行成本,提高工作效率。     

基于能效优化的液流电池储能监控系统研制

为了提高全钒液流电池储能系统能量转化效率,结合钒电池各种电量和非电量数据采集和分析,通过控制策略优化和软硬件设计,研制了全钒液流电池储能监控系统,实现对全钒液流电池电解液流量在0～100 kW功率下的优化控制,通过降低泵耗和电堆极化,减少了系统的能耗,充电时可达到14.22 kWh,放电时可达到7.69kWh.100 kW级的全钒液流电池储能系统充放电试验结果表明,该监控方式可有效提升系统整体效率,充电时可达到7.70％,放电时可达到6.68％所提出的电解液流量控制方式可为液流电池储能系统能效优化提供借鉴.     

新型液流电池研究进展

液流电池是一种新型储能和高效转化装置,在新能源并网、电网调峰等领域有着极其良好的应用前景。对各种液流电池体系进行了详细介绍,并结合其国内外的技术发展现状,对液流电池的发展趋势作了客观的评估,展望了液流电池的发展前景。     

单液液流电池研究进展

规模储能的巨大需求使液流电池拥有巨大的发展前景,也催生了单液液流电池。本文简述了单液液流电池和液流电池的传承关系,及单液液流电池产生的意义;分别介绍了当前5种单液液流电池的产生历程、工作原理等基本概况,并对单液液流电池的性能及存在的问题进行简要分析;最后展望了单液液流电池的发展前景。     

10kW级全钒液流储能电池系统已研制成功

由中国科学院大连化物所研究员张华民负责的国家“863”课题“氧化还原液流储能电池系统的研究开发”，近日在大连通过了由科技部组织的专家组验收和辽宁省科技厅主持的成果鉴定。与会专家一致认为，研制的全钒氧化还原液流储能电池的额定输出功率达到10．1kW，最大放电功率达23．9kW，放电电流密度85mA／cm^2时，能量效率80．4％，按时超额完成了项目任务书规定的考核指标。该技术达到国内领先、国际先进水平。     

大容量液流电池系统数学模型与仿真

大容量液流电池系统LCFBS(Large Capacity Flow Battery System)的内电阻特性与锂电池、铅蓄电池有较大差异。基于100 k W全钒液流电池系统的试验数据,采用多元高次多项式拟合的方法得到内阻的精确解析式,再根据电动势和荷电状态SOC(State Of Charge)的理论解析式,构建了大容量液流电池系统的数学模型;利用MATLAB/Simulink搭建了具有一定精度的容量液流电池系统单元的仿真模型,通过仿真验证了数学模型的精确度,使内阻的相对误差控制在4.5%以内。     

全钒氧化还原液流储能电池组

用10节单电池组成了全钒液流电池组,每节单电池有效电极面积为451.4 cm2,电极材料为聚丙腈石墨毡,双极板为石墨板,隔膜为Nafion膜。室温下工作时电池组最大输出功率为1.23kW,比功率0.27W/cm2。充放电电流密度为20 mA/cm2时,电池组的电压效率达87.8%,能量效率达78.2%。     

钒液流储能电池建模及其平抑风电波动研究

由于风电的随机波动性,大量风电的并网给电网带来了影响,利用储能系统平抑风功率波动的研究变得愈加重要。以钒液流电池（Vanadium Redox Flow Battery,VRFB）为储能元件研究其风电平抑控制策略,建立反映VRFB充放电特性的仿真模型。以钒氧化还原液流电池电化学交流阻抗等效电路为基础,对等效电路重要参数的变化规律做了分析与简化,建立了反映钒液流电池充放电特性的数学模型。以AC/DC变换器的功率解耦控制为基础,建立了基于VRFB储能系统的平抑风电波动控制策略。以某风场的实测风速数据和1.5 MW双馈电机为例,利用PSCAD/EMTDC仿真软件,验证了控制策略的有效性和可行性。     

钒液流储能电池建模及其平抑风电波动研究

由于风电的随机波动性,大量风电的并网给电网带来了影响,利用储能系统平抑风功率波动的研究变得愈加重要.以钒液流电池(Vanadium Redox Flow Battery,VRFB)为储能元件研究其风电平抑控制策略,建立反映VRFB充放电特性的仿真模型.以钒氧化还原液流电池电化学交流阻抗等效电路为基础,对等效电路重要参数的变化规律做了分析与简化,建立了反映钒液流电池充放电特性的数学模型.以AC/DC变换器的功率解耦控制为基础,建立了基于VRFB储能系统的平抑风电波动控制策略.以某风场的实测风速数据和1.5 MW双馈电机为例,利用PSCAD/EMTDC仿真软件,验证了控制策略的有效性和可行性.     

计及大规模全钒液流电池储能系统外特性建模与仿真

研究了全钒液流电池(VFB)储能系统外部运行特性,基于VFB电化学性质开展了储能系统(ESS)建模仿真工作。系统地分析储能系统实际运行数据并评估其过载运行对调度控制的影响,对荷电状态(SOC)、电动势以及等效电阻等关键参数进行拟合并得到函数关系。在此基础上,以戴维南等效电路作为仿真模型主电路,控制模块计算状态参量的变化值,并以受控源和受控电阻的方式将状态参量变化实时反馈到主电路,同时将储能系统过载运行的运行特点嵌入到所建模型中。最后,通过Matlab/Simulink搭建所提模型并仿真运行。仿真运行结果与实测数据对比表明该模型可有效描述储能系统运行外特性,具有较高的工程应用价值。     

液流电池商业化进展及其在电力系统的应用前景

液流电池作为一种极具潜力和价值的储能技术,在电力系统中拥有广阔的应用前景和市场。液流电池的商业化进展反映了其技术成熟度和市场对该技术的接受程度,对其后续的发展和研究具有参考意义。介绍了目前国内外液流电池的商业化进展情况,重点分析了铁铬、全钒、锌溴、锌镍、锌铁、全铁、锌空气液流电池的商业化进展;讨论了液流电池在电力系统中的应用前景;最后,给出了相应的应用和发展建议,如优先发展资源丰富、综合成本较低的液流电池技术,现阶段的液流电池应用应兼顾电池寿命及经济性,应重视相关资源链的整合和发展等。     

可再生能源发电中的电池储能系统综述

储能是提高电网对间歇性可再生能源发电接纳能力的有效技术,电池储能因其独特的性能已成为优先发展方向之一。文中简要介绍了锂离子、钠硫和全钒液流3种新型蓄电池技术的特点、应用现状和有待解决的关键技术。重点分析了可再生能源发电中电池储能系统的构建方案,包括配置方式、电池系统、功率调节系统和系统集成。总结了储能系统在可再生能源发电中的应用现状,指出了电池储能系统构建及运行需要关注的问题。     

储能用锂离子电池管理系统研究

锂离子电池因其性能优异在高电压大容量的储能系统得到了广泛的应用。锂离子电池管理系统是延长电池循环寿命,维护电池安全运行的关键。针对储能用锂离子电池的特性,该文讨论了储能用锂离子电池管理系统的结构,重点介绍了电池管理系统的主要功能,特别是单体电池数据采集功能、电池状态估计功能和均衡管理功能,并分析了状态估计和均衡管理方法的优缺点,对其实现策略进行了评价。     

全钒液流储能系统探讨

介绍全钒液流储能系统组成、功能和布置方案.