【经验分享】液流电池储能系统并网调试经验分享

wcy

  在研究生最后阶段，我有幸参与了全国首个12kW锌镍空液流电池储能系统的并网调试项目。该系统由北京化工大学与北京鑫华储科技有限公司联合研发，是具备本质安全、环境友好和功率能量解耦等优势的国内液流电池领域重要创新成果。我们团队主要负责该项目的系统电控部分，其核心在于电池管理系统（BMS）的开发与实现。在此项目中，我主导了BMS中核心的荷电状态（SOC）估计算法的设计与实现。

  项目初期，我的工作主要集中在两个方面。一是参与组态王上位机系统的设计，协助实现电压、电流、温度、管道流量等关键参数的实时监测与显示界面布局。二是主导基于C语言的SOC估计算法编写。由于组态王的脚本环境仅支持基础的C语言功能，且无现成的复杂算法库可用，这带来了一定挑战。为此，我前期进行了充分的数据准备，通过实验数据拟合，绘制了系统的开路电压（OCV）与SOC关系曲线，并估算了电池的大致内阻。在算法实现上，我采用了状态机的编程思想，将安时积分法作为主体，并利用开路电压法在系统静置或特定工况下进行SOC点校准。同时，为了应对长期运行中安时积分可能产生的累积误差，我加入了充放电末端SOC显示追踪策略，有效保证了SOC显示的准确性和稳定性。

  现场调试是检验系统设计的关键环节。我们首先进行了一系列严谨的准备工作，包括检查管道密封性以防漏液、确认供电系统稳定、验证泵与阀门等执行机构动作正常，以及核对所有传感器（温度、流量、压力、电压、电流）的信号采样是否精确。此外，BMS与变流器（PCS）之间的通讯正常与否，是系统协同工作的基础，我们对此进行了重点测试，确保BMS能够正常下达启停及功率控制指令。

  在确认系统满足上电条件后，我们按步骤进行了初始化测试，观察电堆的初始电压一致性。随后，充放电测试从小功率开始，逐步增加至额定功率，以此记录系统的实际充放电能力，并分析确定合理的充放电截止电压条件。在整个调试过程中，我主导的SOC算法表现良好，估算结果与系统实际运行状态基本吻合，为功率控制提供了可靠依据。

  后续，系统成功并入电网，并按照项目要求顺利完成了科技部组织的验收工作。在项目收尾阶段，我的工作重心转向了程序与上位机界面的优化，以及协助完成BMS与绍兴电网能量管理系统（EMS）的通讯对接。
    通过本次项目，我深刻体会到理论算法与工程实践的紧密结合是BMS开发成功的关键。其中，基于多方法融合的SOC估算策略有效提升了系统可靠性，而严谨的现场调试流程则是确保系统稳定运行的重要保障。该项目的成功实施，不仅为液流电池储能技术的推广应用提供了宝贵经验，也让我积累了从算法设计到工程落地的实战能力。未来，随着储能技术的不断发展，BMS的智能化与自适应能力将成为重要研究方向。

hyowinner

非常棒的项目！

方便说一下SOC精度达到了多少吗？

wcy

hyowinner 发表于 2025-10-30 12:28
非常棒的项目！

方便说一下SOC精度达到了多少吗？

按照液流电池测试标准单次循环误差在2%左右，标准要求5%以内

Zh_Mat

这项目真不错