CN107017649B - 供电系统和供电处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种供电系统和供电处理方法，其中，供电系统包括：能量转换系统、电网供电系统和控制系统，能量转换系统包括电池、第一供电线路和第二供电线路，第一供电线路串联第一变流器，第二供电线路串联第二变流器；电网供电系统包括第三供电线路，控制系统包括检测器和第一控制开关，第一供电线路、第二供电线路以及第三供电线路通过控制系统与用户负载连接；检测器用于检测电网供电系统的电能质量，根据电能质量控制第一控制开关的闭合与断开。本发明提供的供电系统，可以使得供电系统切换到离网状态，或者切换到并网的状态时，提供给用户负载的电能为平滑的电能转换过程，从而满足用户负载的要求。

Description

供电系统和供电处理方法

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种供电系统和供电处理方法。

背景技术

能量转换系统(Power Conversion System；简称：PCS)在电网运行过程中主要起到“削峰填谷”的作用。例如：在用户侧负载用电低谷期，PCS将电网侧富余的电能储存在PCS内；在用户侧负载用电高峰期，PCS将存储在PCS内部的电能提供给用户侧负载，缓解电网侧可能出现的供电不足问题。另外，PCS内部设有的电池设备不仅具有储存来自电网的电能的功能，自身也具有释放电能的作用。

现有的PCS、电网侧以及用户侧负载之间的拓扑结构中，用户侧负载既可以接收来自电网侧的电能，也可以接收来自PCS内部存储和/或释放的电能。

然而，现有的PCS、电网侧以及用户侧负载之间的拓扑结构，当发生并网状态与离网状态之间的状态转换时，向用户侧负载提供的电能会出现不完全平滑的电能转换过程。上述不完全平滑的电能转换过程不能满足用户侧对电能变化敏感的负载的要求。

发明内容

本发明提供了一种供电系统和供电处理方法，以解决现有供电系统向用户负载提供的电能会出现不完全平滑的电能转换过程，而上述不完全平滑的电能转换过程不能满足用户侧对电能变化敏感的负载的要求的问题。

本发明提供一种供电系统，包括：

能量转换系统PCS、电网供电系统和控制系统，上述PCS包括电池、第一供电线路和第二供电线路，上述第一供电线路串联第一变流器，上述第二供电线路串联第二变流器，上述电网供电系统包括第三供电线路，上述控制系统包括检测器和第一控制开关，上述第一供电线路和上述第二供电线路以及上述第三供电线路通过上述控制系统与用户负载连接；上述检测器用于检测上述电网供电系统的电能质量，根据上述电能质量上述第二变流器控制上述第一控制开关的闭合与断开。

可选的，上述控制系统还包括第二控制开关和/或第三控制开关；

上述第二控制开关用于控制上述第一供电线路与上述用户负载之间的连接与断开；上述第三控制开关用于控制上述第三供电线路与上述用户负载之间的连接与断开。

可选的，上述检测器用于检测上述第三供电线路的电能质量；其中，上述电能质量包括电压的幅值和/或电压的频率；若上述第三供电线路的电能质量在上述用户负载所承受的电能质量范围外，则上述第一变流器控制上述第三控制开关断开，上述第二变流器控制上述第一控制开关闭合与上述第一变流器控制上述第二控制开关闭合，以使上述第一供电线路与上述第二供电线路为上述用户负载供电。

可选的，上述若上述第三供电线路的电能质量在上述用户负载所承受的电能质量范围外，则上述第一变流器控制上述第三控制开关断开，上述第二变流器控制上述第一控制开关闭合与上述第一变流器控制上述第二控制开关闭合，包括：

若上述检测器检测上述第三供电线路的电能质量在上述用户负载所承受的电能质量范围外时，上述第二控制开关处于闭合状态，则上述第一变流器控制上述第二控制开关和上述第三控制开关断开；上述第二变流器控制上述第一控制开关闭合后，上述第一变流器控制上述第二控制开关闭合，以使上述第一供电线路与上述第二供电线路为上述用户负载供电。

可选的，上述PCS与上述电网供电系统之间包括电能交换线路，上述电能交换线路通过上述控制系统连接上述PCS与上述电网供电系统；上述控制系统还包括：第四控制开关；上述第四控制开关用于控制上述电能交换线路的连接与断开。

可选的，若上述第三供电线路的电能质量在上述用户负载所承受的电能质量范围内，上述检测器具体用于检测上述电网供电系统提供电能的功率；上述检测器具体检测到上述电网供电系统提供电能的功率小于上述用户负载所需功率时，上述第一变流器控制上述第二控制开关和上述第三控制开关闭合，以使上述第一供电线路和上述第三供电线路为上述用户负载供电。

可选的，若上述第三供电线路的电能质量在上述用户负载所承受的电能质量范围内，上述检测器具体用于检测上述电网供电系统提供电能的功率；上述检测器具体检测到上述电网供电系统提供电能的功率大于上述用户负载所需功率时，上述第二变流器控制上述第一控制开关断开和上述第一变流器控制上述第二控制开关断开，上述第一变流器控制上述第三控制开关闭合，以使上述第三供电线路为上述用户负载供电。

可选的，若上述第三供电线路的电能质量在上述用户负载所承受的电能质量范围内，上述检测器具体检测到上述电网供电系统提供电能的功率大于上述用户负载所需功率时，上述检测器具体用于检测上述PCS的电池是否处于未充满电状态；若上述PCS的电池处于未充满电的状态，通过第一变流器充电给电池。

可选的，若上述PCS处于故障状态，则上述第一变流器控制上述第四控制开关断开。

可选的，上述电能质量包括电压的幅值和/或电压的频率。

本发明还提供一种供电处理方法，应用于供电系统，上述供电系统包括能量转换系统PCS、电网供电系统和控制系统，上述PCS包括电池、第一供电线路和第二供电线路，上述第一供电线路串联第一变流器，上述第二供电线路串联第二变流器，上述电网供电系统包括第三供电线路，上述控制系统包括检测器和第一控制开关，上述第一供电线路和上述第二供电线路以及上述第三供电线路通过上述控制系统与用户负载连接；上述PCS与上述电网供电系统之间包括电能交换线路，上述电能交换线路通过上述控制系统连接上述PCS与上述电网供电系统；上述控制系统还包括第二控制开关、第三控制开关和/或第四控制开关；上述方法包括：

获取电网供电系统的电能质量；根据上述电能质量，控制上述第一控制开关的闭合与断开；其中，上述电能质量包括电压的幅值和/或电压的频率。

本发明提供了一种供电系统和供电处理方法，其中，供电系统包括：能量转换系统、电网供电系统和控制系统，能量转换系统包括电池、第一供电线路和第二供电线路，第一供电线路串联第一变流器，第二供电线路串联第二变流器；电网供电系统包括第三供电线路，控制系统包括检测器和第一控制开关，第一供电线路、第二供电线路以及第三供电线路通过控制系统与用户负载连接；检测器用于检测电网供电系统的电能质量，根据电能质量控制第一控制开关的闭合与断开。本发明提供的供电系统通过设置第二供电线路和与其对应的第一控制开关，使得供电系统切换到离网状态，或者，切换到并网的状态转换时，提供给用户负载的电能为平滑的电能转换过程，从而满足用户负载的要求。进而，解决了现有供电系统向用户负载提供的电能会出现不完全平滑的电能转换过程，而上述不完全平滑的电能转换过程不能满足用户侧对电能变化敏感的负载的要求的问题。另外，本发明提供的供电系统中，PCS的每条供电线路中均设置变流器，通过设置多个变流器，从而可以快速转换为PCS为用户负载提供电能，满足用户负载的需要。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明供电系统实施例一的结构示意图；

图2为本发明供电系统实施例二的结构示意图；

图3为本发明供电系统实施例三的结构示意图；

图4为本发明供电处理方法实施例四的流程示意图。

附图标记说明：

1：控制系统； 2：第一控制开关；

3：检测器； 4：第一供电线路；

5：第二供电线路； 6：第三供电线路；

7：第二控制开关； 8：第三控制开关；

9：电能交换线路； 10：电网供电系统；

11：第二变流器； 12：第一变流器；

13：母线； 14：电池；

16：光伏电池； 17：化学电池；

20：PCS； 30：用户负载；

21：第四控制开关。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和/或“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明提供的供电系统通过设置第二供电线路和其对应的第一控制开关，使得供电系统切换到离网状态，或者，切换到并网的状态时，提供给用户负载的电能为平滑的电能转换过程，从而满足用户负载的要求。本发明提供的供电处理方法应用于上述供电系统。进而，解决了现有供电系统向用户负载提供的电能会出现不完全平滑的电能转换过程，而上述不完全平滑的电能转换过程不能满足用户侧对电能变化敏感的负载的要求的问题。另外，本发明提供的供电系统中，PCS的每条供电线路中均设置变流器，通过设置多个变流器，从而可以快速转换为PCS为用户负载提供电能，进而满足用户负载对切换速度的需要。

本发明提供的下面以具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1为本发明供电系统实施例一的结构示意图。参考图1，本发明提供的供电系统，包括：PCS20、电网供电系统10和控制系统1。

其中，PCS20包括：电池14、第一供电线路4和第二供电线路5；第一供电线路4串联第一变流器12，第二供电线路5串联第二变流器11；电网供电系统10包括：第三供电线路6；控制系统1包括：检测器3和第一控制开关2。

本发明提供的供电系统中，第一供电线路4、第二供电线路5和第三供电线路6通过上述控制系统1与用户负载30连接；其中，第一供电线路4和第二供电线路5可以用于将PCS20的电能提供给用户负载30，第三供电线路6可以用于将电网供电系统10的电能提供给用户负载30。具体的，PCS20中电池14中的电能进入母线13，母线13上的电能可以通过第一变流器12和第一供电线路4为用户负载30供电，母线13上的电能还可以通过第二变流器11和第二供电线路5为用户负载30供电。其中，第一控制开关2设置在第一供电线路4上，用于控制母线13上的电能是否可以通过第一变流器12和第一供电线路4提供给用户负载30。

可选的，本发明提供的供电系统中，控制系统1还包括第二控制开关7和/或第三控制开关8；第二控制开关7用于控制第一供电线路4与用户负载30之间的连接与断开；第三控制开关8用于控制第三供电线路6与用户负载30之间的连接与断开。具体的，通过控制第二控制开关7的闭合与断开，可以控制PCS20的母线13的电能是否可以由通过第一变流器12提供给用户负载30；通过控制第三控制开关8的闭合与断开，可以控制电网供电系统10的电能是否可以提供给用户负载30。

本发明提供的供电系统中设置在第一供电线路4上，位于第二控制开关7前的第一变流器12的作用如下：当PCS20处于放电状态时，第一变流器12将PCS20内母线13的直流电变为交流电，以提供给用户负载30或电网供电系统10；当PCS20处于充电状态时，第一变流器12将电网供电系统10的交流电转变为直流电，以存储于PCS20内。另外，第一变流器12可根据本发明提供的供电系统中电网提供电能质量和/或电能的功率，控制第二控制开关7的断开和闭合以及第三控制开关8的断开和闭合。

本发明提供的供电系统中设置在第二供电线路5上，位于第一控制开关2前的第二变流器11的作用如下：PCS20向用户负载30提供电能时，第二变流器11将PCS20内母线的直流电变为交流电，以向用户负载30提供。另外，第二变流器11可根据本发明提供的供电系统中电网提供电能质量和/或电能的功率，控制第一控制开关2的断开和闭合。

需要说明的是，本实施例所述的电能质量具体可以包括电压的频率和/或电压的幅值。

本发明提供的供电系统包括但不限于以下工作状态：

第一工作状态：电网供电系统10提供的电能质量在用户负载30承受的范围内，并且，电网供电系统10提供的电能的功率满足用户负载30的需求，则电网供电系统10给用户负载30提供电能。

第二工作状态：电网供电系统10提供的电能质量在用户负载30承受的范围内，并且，电网供电系统10提供的电能的功率大于用户负载30的需求的情况下，若PCS20中的电池14处于未充满电的状态，则电网供电系统10还将多余的电量向上述PCS20中的电池14充电。

第三工作状态：电网供电系统10提供的电能质量在用户负载30承受的范围内，并且，电网供电系统10提供的电能的功率小于用户负载30的需求的情况下，除了电网供电系统10向用户负载30提供电能之外，第二控制开关7闭合，使得PCS20中母线13的电能可以通过第一变流器12向用户提供电能，缓解电网供电系统10的供电压力，并满足用户负载30的用电需求。

第四工作状态：电网供电系统10提供的电能质量在用户负载30承受的范围外，则断开第三控制开关8，使得电网供电系统10不向用户负载30供电，而闭合第一控制开关2，使得PCS20通过第二变流器11向用户提供电能，满足用户负载30的用电需求。其中，若电网供电系统10提供的电能质量在用户负载30承受的范围外的情况下，若第二控制开关7处于闭合状态，需将第二控制开关7断开，使得PCS20不通过第一变流器12向用户提供电能，然后再闭合第一控制开关2，使得PCS20通过第二变流器11向用户提供电能。

第五工作状态：在第四工作状态的基础上，闭合第一控制开关1和第二控制开关7，使得PCS20既通过第二变流器11向用户提供电能，又通过第一变流器12向用户提供电能。

第六工作状态：在第五工作状态的基础上，电网供电系统10提供的电能质量恢复至在用户负载30承受的范围之内后，断开第一控制开关1和第二控制开关7，闭合第三控制开关8，使得电网供电系统10恢复为用户负载30供电。

其中，在第四工作状态下，当电网供电系统10和PCS20通过第一变流器12均向用户负载30提供电能时，出现电网供电系统10的电能质量在用户负载30承受范围外时，需同时断开第二控制开关7和第三控制开关8。上述状况的发生即为电网离网状态，此状态下，需切换至PCS20通过第二变流器11向用户负载30提供电能。

在第六工作状态下，当电网离网状态发生后，电网供电系统10提供的电能质量恢复至在用户负载30承受的范围之内时，断开第一控制开关1和第二控制开关7，闭合第三控制开关8，使得电网供电系统10恢复为用户负载30供电。上述状况的发生即为电网并网状态，此状态下，需切换回电网供电系统10向用户负载30提供电能。

下面，针对本发明提供的工体系统的上述工作状态展开描述。需要说明的是，本发明提供的实施例根据供电结构进行叙述上述工作状态，但叙述顺序不限于上述第一工作状态至第六工作状态的顺序。

本发明提供的供电系统中，控制系统1中的检测器3用于检测电网供电系统10的电能质量。具体地，检测器3检测第三供电线路8中电能质量(即检测电网供电系统10提供的电能的电能质量)，根据所检测电能质量是否满足用户负载30对电能质量的需求，控制第一控制开关2的闭合与断开和/或第三控制开关8的闭合与断开，以向用户负载30提供电能质量符合用户负载30对电能质量的需求。从而，避免由于电网供电系统10提供的电能质量不能满足用户负载30承受的范围，而造成对用户负载30的不利影响。其中，电网供电系统10提供的电能质量不能满足用户负载30承受的范围可能发生在以下情况：电网供电系统10出现故障等。

针对上述第四种工作状态和第五工作状态下，具体的，本实施例中，电网供电系统10提供的电能质量可以用电压衡量。从而，若电网供电系统10提供的电能质量不能满足用户负载30承受的范围，可以表述为：电网供电系统10通过第三供电线路6提供电能的电压在预设电压范围外，例如：预设电网电压为220V，第三供电线路6的电压在预设电压范围外指，以预设电压220V为基准变化范围可以为20％。也就是说，电网供电系统10的电压在用户负载30可以承受的范围外时，则第一变流器12控制第三控制开关8断开、第二变流器11控制第一控制开关2闭合以及第一变流器12控制第二控制开关7闭合，以使PCS20通过第一供电线路与第二供电线路为用户负载30供电。从而，有利于改善提供给用户负载30的电能的电能质量，保护用户负载30不受到电网供电系统10电能质量差的影响。

更为具体的，在检测器3检测到上述电网供电系统10提供的电能质量不能满足用户负载30的需求时，若第二控制开关7处于闭合状态，则第一变流器12需将第二控制开关7和第三控制开关8同时断开，并且第二变流器11控制第一控制开关2闭合后，第一变流器12再控制第二控制开关闭合。以使PCS20通过第一供电线路与第二供电线路为用户负载30供电。

其中，上述第四种工作状态和第五工作状态为PCS20在离网状态向用户负载30放电过程，此过程中，第一变流器12和/或第二变流器11通过对PCS20的电池14放电过程进行以下参数设置：放电时间和/或放电深度等进行设置，使得PCS20的电池14放电采用平均功率的控制策略。

针对上述第六种工作状态：在第四工作状态和第五状态下的电网离网状态发生后，电网供电系统10提供的电能质量恢复至在用户负载30承受的范围之内时，断开第一控制开关1和第二控制开关7，闭合第三控制开关8，使得电网供电系统10恢复为用户负载30供电。上述状况的发生即为电网并网状态，此状态下，需切换回电网供电系统10向用户负载30提供电能。也即回到上述第一工作状态。其中，电网供电系统10的电能质量恢复后，在本发明提供的供电系统中，由PCS20向用户负载30供电转化为电网供电系统10向用户负载30供电，需要的转化时间为0ms，且为电网供电系统10先向用户负载30供电，然后PCS20断开向用户负载30供电。

具体的，第一工作状态下，PCS20处于待机模式，此种模式为低功耗备机状态。备机模式向PCS20向外部放电模式的转换时间小于10ms。

值得注意的是，本发明提供的供电系统中，获取的进入用户负载30的电能质量的指数不限于电压的指数，还可以为衡量电能质量的其他指数。

值得注意的是，本发明提供的PCS20的每条供电线路均设置了变流器，例如：PCS20的第一供电线路4串联第一变流器12、PCS20的第二供电线路5串联第二变流器11。本发明提供的供电系统中，PCS20通过设置多个变流器，从而，可以快速完成由电网供电系统10转换为PCS20向用户负载30供电，使得为用户负载30提供连续的电能。

本发明实施例一提供的供电系统中通过检测器3用于检测电网供电系统的电能质量，并根据检测到的电能质量是否满足用户负载对电能质量的需求，通过变流器控制第一控制开关的闭合与断开和/或第三控制开关的闭合与断开，以向用户负载提供电能质量符合用户负载对电能质量的需求。避免由于电网供电系统提供的电能质量不能满足用户负载承受的范围，而造成对用户负载的不利影响。本发明提供的供电系统通过以上设置，使得供电系统切换到离网状态，或者，由离网状态切换至并网状态时，提供给用户负载的电能为平滑的电能转换过程。解决了现有供电系统向用户负载提供的电能会出现不完全平滑的电能转换过程，而上述不完全平滑的电能转换过程不能满足用户侧对电能变化敏感的负载的要求的问题。进一步地，本发明提供的供电系统中，PCS的每条供电线路中均设置变流器，通过设置多个变流器，从而可以快速转换为PCS为用户负载提供电能，进而满足用户负载对切换速度的需要。

图2为本发明供电系统实施例二的结构示意图。参考图2，本发明提供的供电系统,在实施例一的基础上，还包括：

PCS20与电网供电系统10之间包括电能交换线路9，电能交换线路9通过控制系统1连接PCS20与电网供电系统10；所述控制系统1还包括：第四控制开关21；第四控制开关21用于控制电能交换线路9的连接与断开。第一变流器12可根据本发明提供的供电系统中电网提供电能的功率，控制第四控制开关21的断开和闭合。

本发明提供的供电系统中，若第三供电线路8的电能质量在用户负载30所承受的电能质量范围内，检测器3还用于检测电网供电系统10提供电能的功率。具体地，检测器3检测第三供电线路8中电能的功率，从而，本发明提供的供电系统，既可以使得用户负载30获得足够功率的电能，同时，电网供电系统10提供电能的功率大于用户负载30所需功率且PCS20的电池未充满电时，电网供电系统10还可以为电池充电，将多余的电能存储至PCS20的电池中。

具体地，作为一种可能出现的情况，针对上述第三种工作状态：第三供电线路6的电能质量在用户负载30所承受的电能质量范围内的情况下，检测器3具体检测到电网供电系统10提供电能的功率小于用户负载30所需功率时，第一变流器12控制第二控制开关7和第三控制开关8闭合，以使第一供电线路4和第三供电线路6路为用户负载30供电。也就是说，通过第三供电线路6提供给用户负载30的电能的功率不能满足用户所需电能的功率时，第一变流器12控制PCS20中的电能通过第一供电线路4也提供给用户负载，以满足用户负载30对电能的功率的需求。其中，在此种情况下，第一变流器12通过对PCS20的电池14放电过程进行以下参数设置：放电时间、放电深度和/或放电功率(例如：0-50KW)等进行设置，使得PCS20的电池14放电采用恒功率的控制策略。

具体地，作为另一种可能出现的情况：第三供电线路6的电能质量在用户负载30所承受的电能质量范围内的情况下，检测器3具体检测到电网供电系统10提供电能的功率大于用户负载30所需功率时，第二变流器11控制第一控制开关2断开和第一变流器12控制第二控制开关7断开，第一变流器12控制第三控制开关8闭合，以使第三供电线路6为用户负载30供电。

上述两种情况下，本发明提供的供电系统在满足用户负载30所需电能质量的情况下，均能满足用户负载30所需电能的功率的要求。

可选的，针对上述第二种工作状态：在上述第三供电线路6的电能质量在用户负载30所承受的电能质量范围内且检测器3具体检测到电网供电系统10提供电能的功率大于用户负载30所需功率的情况下，本发明提供的供电系统中，检测器3又具体用于检测PCS20的电池14是否处于未充满电状态：

若PCS20的电池14处于未充满电的状态，电能交换线路9为PCS20的电池14充电。

其中，在对PCS20中电池14进行充电的情况下，第一变流器12通过对PCS20的电池14充电过程进行以下参数设置：充电时间、充电电压和/或充电功率(例如：0-50KW)等进行设置，使得PCS20的电池14充电采用限流的控制策略。

可选的，若PCS20处于故障状态时，则第一变流器12控制第四控制开关21断开，使得PCS20与电网供电系统10断开。

可选的，第二控制开关7、第三控制开关8和/或第四控制开关21的闭合与断开可以通过第一变流器12控制，也可以通过人为控制。第一控制开关2的闭合与断开可以通过第二变流器11控制，也可以通过人为控制。

可选的，第一控制开关2、第二控制开关7、第三控制开关8和/或第四控制开关21各自的闭合或断开关系互不影响。

本发明实施例二提供的供电系统，在电网供电系统提供的电量大于用户负载的需求时，可以将电网供电系统富余的电量存储至PCS的电池中，以供电网供电系统不能满足用户负载用电量时所需：将存储在PCS20的电池中的电量也提供给用户负载，以缓解电网供电系统的供电压力，同时满足用户负载的用电需求。另外，本发明提供的供电系统中，通过多个控制开关的设置，有利于提高供电系统的可控性。

图3为本发明供电系统实施例三的结构示意图。本实施例是在实施例二的基础上进行的。进一步地还可以包括：

设置在PCS20内部的化学电池17，其既可以用来提供电能，也可以用来存储电能。当上述化学电池17用于提供电能时，由化学电池17提供的直流电进入PCS20的母线13；当上述化学电池17用于存储电能时，母线13的直流电进入由化学电池17。

设置在PCS20内部的光伏电池16，用来提供电能。当上述光伏电池16用于提供电能时，由光伏电池16提供的直流电进入PCS20的母线。

可选的，上述光伏电池16的放电过程可以与上述化学电池17的充电过程同时进行。

可选的，上述光伏电池16的放电过程可以与上述化学电池17的放电过程同时进行。

可选的，上述光伏电池16的放电过程可以单独进行。

可选的，上述化学电池17的放电过程可以单独进行。

可选的，PCS20通过第二供电线路5向用户负载30供电的过程可以与电网供电系统10向PCS20充电过程同时发生。

可选的，PCS20通过第二供电线路5向用户负载30供电的过程可以与PCS20通过第一供电线路4向用户负载30供电的过程同时发生。

可选的，PCS20通过第二供电线路5向用户负载30供电的过程可以与PCS20向电网供电系统10供电过程同时发生。

可选的，PCS20通过第二供电线路5向用户负载30供电的过程可以单独发生。

可选的，PCS20通过第一供电线路4向用户负载30供电的过程可以单独发生。

本发明实施例三提供的供电系统不仅可以向用户负载或电网供电系统提供存储于PCS内的电能，而且，在处于PCS内没有存储电能的时候，可以在某一时间段内通过内部电池放电的形式维持用户负载的电能消耗。另外，本实施例提供的供电系统中，PCS具有多种形式的充电和/或放电过程，满足不同情况下的使用需求。

图4为本发明供电处理方法实施例四的流程示意图。本发明提供的供电处理方法应用于上述供电系统。其中，供电系统包括PCS20、电网供电系统10和控制系统1，PCS20包括电池14、第一供电线路4和第二供电线路5，第一供电线路4串联第一变流器12，第二供电线路5串联第二变流器11，电网供电系统10包括第三供电线路6，控制系统1包括检测器3和第一控制开关2，第一供电线路4、第二供电线路5以及第三供电线路6通过控制系统1与用户负载30连接；PCS20与电网供电系统10之间包括电能交换线路9，电能交换线路9通过控制系统1连接PCS20与电网供电系统10；控制系统1还包括第二控制开关7、第三控制开关8和/或第四控制开关21。参考图4，本发明提供的供电处理方法包括：

步骤101：获取电网供电系统的电能质量。

需要说明的是，本实施例所述的电能质量具体可以包括电压的频率和/或电压的幅值。

根据所述电能质量，控制所述第三控制开关的闭合与断开，包括：步骤102至步骤104。

步骤102：判断所述第三供电线路的电能质量在所述用户负载所承受的电能质量范围内。

若所述第三供电线路的电能质量在所述用户负载所承受的电能质量范围外，则执行步骤103；若所述第三供电线路的电能质量在所述用户负载所承受的电能质量范围内，则执行步骤104。

步骤103：控制所述第三控制开关断开，所述第一控制开关与所述第二控制开关闭合，以使所述第一供电线路与所述第二供电线路为所述用户负载供电。

其中，若第三供电线路6的电能质量在用户负载30所承受的电能质量范围外，则控制第三控制开关8断开，第一控制开关2与第二控制开关7闭合，包括：若此时第二控制开关7处于闭合状态，则控制第二控制开关7和第三控制开关8同时断开，然后，再控制第一控制开关2与第二控制开关7闭合，以使第一供电线路4与第二供电线路5为用户负载30供电。

步骤104：获取所述电网供电系统提供电能的功率。

步骤105：判断所述电网供电系统提供电能的功率小于所述用户负载所需功率。

若所述电网供电系统提供电能的功率小于所述用户负载所需功率，则执行步骤106；若所述电网供电系统提供电能的功率大于所述用户负载所需功率，则执行步骤107。

步骤106：控制所述第二控制开关和所述第三控制开关闭合，以使所述第一供电线路和所述第三供电线路为所述用户负载供电。

步骤107：控制所述第一控制开关和所述第二控制开关断开，控制所述第三控制开关闭合，以使所述第三供电线路为所述用户负载供电。

步骤108：若所述PCS处于故障状态，则所述第四控制开关断开。

步骤109：获取所述PCS的电池是否处于未充满电状态。若若所述PCS的电池处于未充满电的状态，则执行步骤110。

其中，步骤107、步骤108和步骤109执行不分前后。

步骤110：所述电能交换线路为所述PCS的电池充电。

值得注意的是，本发明提供的供电系统中，获取的进入用户负载30的电能质量的指数不限于电压的指数，还可以为衡量电能质量的其他指数。

本发明实施例四提供的供电处理方法，应用于供电系统中，电网供电系统向用户负载提供的电能质量在用户负载承受的范围外时，则禁止电网供电系统继续向用户负载向供电，而是PCS中的电能通过第二变流器向用户负载供电，以向用户负载提供电能质量符合用户负载对电能质量的需求。避免由于电网供电系统提供的电能质量不能满足用户负载承受的范围，而造成对用户负载的不利影响。

本发明实施例四提供的供电处理方法，还应用于供电系统中，电网供电系统向用户负载提供的电能质量在用户负载承受的范围内时，判断电网供电系统向用户负载提供电能的功率是否满足用户负载的需求：当电网供电系统向用户负载提供的电能功率小于用户所需电能功率时，PCS的电能可以通过第一变流器向用户负载提供电能，从而缓解电网供电系统的供电压力，同时满足用户负载的用电需求；当电网供电系统向用户负载提供的电能功率大于用户所需电能功率时，将电网供电系统富余的电量存储至PCS的电池中，以供电网供电系统不能满足用户负载用电量时所需。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种供电系统，其特征在于，包括：

能量转换系统PCS、电网供电系统和控制系统，所述PCS包括电池、第一供电线路和第二供电线路，所述第一供电线路串联第一变流器，所述第二供电线路串联第二变流器，所述电网供电系统包括第三供电线路，所述控制系统包括检测器和第一控制开关，所述第一供电线路和所述第二供电线路以及所述第三供电线路通过所述控制系统与用户负载连接，所述控制系统还包括第二控制开关和/或第三控制开关；

所述第二控制开关用于控制所述第一供电线路与所述用户负载之间的连接与断开；

所述第三控制开关用于控制所述第三供电线路与所述用户负载之间的连接与断开；

所述检测器用于检测所述电网供电系统的电能质量，根据所述电能质量所述第二变流器控制所述第一控制开关的闭合与断开；

所述检测器用于检测所述第三供电线路的电能质量；其中，所述电能质量包括电压的幅值和/或电压的频率；

若所述第三供电线路的电能质量在所述用户负载所承受的电能质量范围外，则所述第一变流器控制所述第三控制开关断开，所述第二变流器控制所述第一控制开关闭合与所述第一变流器控制所述第二控制开关闭合，以使所述第一供电线路与所述第二供电线路为所述用户负载供电；

所述若所述第三供电线路的电能质量在所述用户负载所承受的电能质量范围外，则所述第一变流器控制所述第三控制开关断开，所述第二变流器控制所述第一控制开关闭合与所述第一变流器控制所述第二控制开关闭合，包括：

若所述检测器检测所述第三供电线路的电能质量在所述用户负载所承受的电能质量范围外时，所述第二控制开关处于闭合状态，则所述第一变流器控制所述第二控制开关和所述第三控制开关断开；所述第二变流器控制所述第一控制开关闭合后，所述第一变流器控制所述第二控制开关闭合，以使所述第一供电线路与所述第二供电线路为所述用户负载供电。

2.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，

所述PCS与所述电网供电系统之间包括电能交换线路，所述电能交换线路通过所述控制系统连接所述PCS与所述电网供电系统；

所述控制系统还包括：第四控制开关；

所述第四控制开关用于控制所述电能交换线路的连接与断开。

3.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，

若所述第三供电线路的电能质量在所述用户负载所承受的电能质量范围内，所述检测器具体用于检测所述电网供电系统提供电能的功率；

所述检测器具体检测到所述电网供电系统提供电能的功率小于所述用户负载所需功率时，所述第一变流器控制所述第二控制开关和所述第三控制开关闭合，以使所述第一供电线路和所述第三供电线路为所述用户负载供电。

4.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，

若所述第三供电线路的电能质量在所述用户负载所承受的电能质量范围内，所述检测器具体用于检测所述电网供电系统提供电能的功率；

所述检测器具体检测到所述电网供电系统提供电能的功率大于所述用户负载所需功率时，所述第二变流器控制所述第一控制开关断开和所述第一变流器控制所述第二控制开关断开，所述第一变流器控制所述第三控制开关闭合，以使所述第三供电线路为所述用户负载供电。

5.根据权利要求4所述的供电系统，其特征在于，

若所述第三供电线路的电能质量在所述用户负载所承受的电能质量范围内，所述检测器具体检测到所述电网供电系统提供电能的功率大于所述用户负载所需功率时，所述检测器具体用于检测所述PCS的电池是否处于未充满电状态；

若所述PCS的电池处于未充满电的状态，所述电能交换线路为所述PCS的电池充电。

6.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，

若所述PCS处于故障状态，则所述第一变流器控制所述第四控制开关断开。

7.一种供电处理方法，其特征在于，应用于供电系统，所述供电系统包括能量转换系统PCS、电网供电系统和控制系统，所述PCS包括电池、第一供电线路和第二供电线路，所述第一供电线路串联第一变流器，所述第二供电线路串联第二变流器，所述电网供电系统包括第三供电线路，所述控制系统包括检测器和第一控制开关，所述第一供电线路和所述第二供电线路以及所述第三供电线路通过所述控制系统与用户负载连接；所述PCS与所述电网供电系统之间包括电能交换线路，所述电能交换线路通过所述控制系统连接所述PCS与所述电网供电系统；所述控制系统还包括第二控制开关、第三控制开关和/或第四控制开关；

所述方法包括：

获取电网供电系统的电能质量；

根据所述电能质量，控制所述第一控制开关的闭合与断开；

若所述第三供电线路的电能质量在所述用户负载所承受的电能质量范围外时，所述第二控制开关处于闭合状态，则控制所述第二控制开关和所述第三控制开关断开；

在所述第一控制开关闭合后，控制所述第二控制开关闭合，以使所述第一供电线路与所述第二供电线路为所述用户负载供电；

其中，所述电能质量包括电压的幅值和/或电压的频率。

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