光伏发电、风力发电等新能源发电方式的输出功率具有不稳定性和间歇性,大规模并网会影响电网的可靠运行,影响电网电能质量。全钒液流电池(Vanadium Redox Battery,VRB)具有规模大、寿命长等优点,成为了分布式能源发电和微网配套储能装置的理想选择之一,可以抑制分布式发电出力波动对电网造成的影响。VRB的荷电状态(State of Charge,SOC)是能量管理系统制定能量管理策略的重要依据之一,而能量管理系统(Energy Management System,EMS)则是保证VRB安全可靠运行的关键。因此有必要对VRB的SOC估算方法及其EMS进行研究。(1)本文首先调研了VRB及含储能微网能量管理系统的研究现状,并对VRB常见的SOC估算方法进行了概括,为后面研究SOC改进算法奠定了基础。(2)为了更准确的描述VRB的工作特性,建立了钒电池的2-RCs等效电路模型,基于含遗忘因子的最小二乘算法对等效电路中的变量进行了在线辨识,通过仿真验证了2-RCs模型的有效性。(3)对比分析了经典卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波以及无迹卡尔曼滤波算法的工作原理和递推过程,针对电池容量衰减和安时积分法的累积误差对SOC估算精度的影响,提出了一种EBKF-UKF联合算法对电池SOC进行估算,并通过Simulink仿真验证了该算法的可靠性。(4)提出了MW级全钒液流电池系统整体框架,设计了VRB电池管理系统的硬件电路和软件程序,研究了VRB系统能量管理策略和黑启动方案。