釩液流儲能電池是一種廣泛應用于風能、太陽能發電系統之中的大規模蓄電儲能設備。文章介紹了釩液流電池的工作原理，并針對其運行特性和實用化過程中的能量效率、經濟性、可靠性等關鍵問題，設計了一種儲能管理控制系統，包括中心控制模塊、電力轉換調控模塊、流量及輸送控制模塊、電池充放電管理模塊、安全保護監控模塊等，并總結了該系統的技術特點和應用前景。該系統可以實現對釩液流電池穩定、高效和安全的管理控制。

對新能源及低碳經濟的追求使得世界各國都在大力發展風能、太陽能等綠色能源，但風能、太陽能等可再生能源發電過程不穩定和不連續，導致電網的電能質量下降，造成電能浪費和設備故障。因此，在風能、太陽能輸入電網前，增加新型環保釩液流電池(VRB)儲能系統進行能量平穩轉換，就顯得極為重要。

1.釩電池工作原理

釩液流儲能電池系統是一種將風能、太陽能等能源與化學能進行能量轉換和儲存的系統。儲能系統的主要單元是釩電池。與鉛酸電池、鎳鎘電池等傳統電池相比，在電池的內外部結構和工作運行模式上有其獨特性，在性能上更適用于風能、太陽能等大規模儲能電站及智能電網調峰等應用場合。它的主要組成部分為：電堆系統、電解液和電解液儲存運送體系以及能量轉換及其控制系統，如圖1所示。

電池電堆是根據所需電功率大小，由數量不一的單電池按順序排列組裝而成。正、負極電解溶液分別裝在兩個儲存桶中，分別通過化工泵驅動電解液流過電池電堆的正負極，在電池電堆內發生電化學反應，實現電能和化學能的轉換。電池電堆的輸出功率由電池電極的總面積決定；電池的容量由電解質溶液的總容量決定。

2.儲能系統結構及各模塊功能

釩液流電池儲能系統涉及新能源發電、電池堆及電解液輸送管理、電力電子轉換系統、用電負荷或電力系統等多個組成部分，是電化學、化工、電氣和網絡信息等相互耦合的復雜動態體系，其運行特性與液流儲能電池系統的組合方式、容量大小以及電力變換器、用電負荷、控制方式等多種因素相關。如何在保證系統運行安全穩定的基礎上，提升整個系統的能量效率、經濟性和可靠性是大規模液流電池儲能系統實用化過程中必須解決的關鍵問題。因此，將高效電力變換技術、電池充放電控制及管理、先進傳感與通訊技術及現代優化控制理論相結合，建立性能高效的釩電池儲能管理控制系統，對全釩液流儲能系統的高性能發揮及正常運行起著非常重要的作用。

儲能管理控制系統由中心控制模塊、電力轉換調控模塊、電解液流量及運送控制模塊、電池充放電管理模塊、系統安全保護監控管理模塊等組成。