CN110121820B - 一种输出功率的调节方法、设备、系统及存储介质 - Google Patents

一种输出功率的调节方法、设备、系统及存储介质 Download PDF

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CN110121820B CN201980000840.9A CN201980000840A CN110121820B CN 110121820 B CN110121820 B CN 110121820B CN 201980000840 A CN201980000840 A CN 201980000840A CN 110121820 B CN110121820 B CN 110121820B
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Abstract

本申请实施例公开了一种输出功率的调节方法、设备、系统及存储介质，包括：当检测到第一逆变器向负载提供的输出功率大于额定功率或所述输出功率与所述额定功率的比值小于预设阈值时，调节所述输出功率在所述负载的总功率中的第一功率权重系数；接着获取所述第一逆变器的第一功率信息以及接收向所述负载供电的至少一个第二逆变器发送的第二功率信息和第二功率权重系数；然后根据调节后的所述第一功率权重系数、所述第二功率权重系数、所述第一功率信息和所述第二功率信息，调节所述输出功率。采用本申请实施例，可以提高功率分配的灵活性和逆变器并联系统的稳定性。

Description

一种输出功率的调节方法、设备、系统及存储介质
技术领域
本申请涉及电源技术领域，尤其涉及一种输出功率的调节方法、设备、系统及存储介质。
背景技术
随着用电设备功率的增加，对逆变器电源的功率等级和可靠性的要求越来越高。针对大功率负载，多个逆变器并联供电已经成为必然趋势。在多个逆变器并联供电的过程中，为了保证负载获取所需的电能，如何使逆变器并联系统智能化、能够合理灵活地在多个额定功率和电能容量均不相同的逆变器之间分配向负载供电的任务，也就是功率分配是当前面临的严峻挑战。例如，负载的总功率为10千瓦(kW)，逆变器并联系统中包括3个逆变器，则这10kW的功率在这3个逆变器之间应如何分配。进一步，若其中一个逆变器在供电过程中发生故障，又应如何调整余下两个逆变器的输出功率。目前，常用的功率分配方法包括平均电流控制法、主从控制法、传统的功率下垂法以及功率加权电路和虚拟阻抗法。但是，在利用以上方法实现的功率分配时，功率分配的比例系数都是固定不变的，从而无法灵活地调节各逆变器的输出功率。
申请内容
本申请实施例提供一种输出功率的调节方法。可以提高功率分配和逆变器输出功率调节的灵活性、以及提高逆变器并联系统的稳定性。
本申请实施例提供了一种输出功率的调节方法，包括：
当检测到第一逆变器向负载提供的输出功率大于额定功率或所述输出功率与所述额定功率的比值小于预设阈值时，调节所述输出功率在所述负载的总功率中的第一功率权重系数；
获取所述第一逆变器的第一功率信息以及接收向所述负载供电的至少一个第二逆变器发送的第二功率信息和第二功率权重系数；
根据调节后的所述第一功率权重系数、所述第二功率权重系数、所述第一功率信息和所述第二功率信息，调节所述输出功率。
其中，所述方法还包括：
获取所述第一逆变器的第一功率信息；
向所述至少一个第二逆变器发送调节后的所述第一功率权重系数和所述第一功率信息，调节后的所述第一功率权重系数和所述第一功率信息用于指示所述至少一个第二逆变器调节向所述负载提供的输出功率；
接收向所述负载供电的至少一个第二逆变器发送的第二功率信息和第二功率权重系数。
其中，所述向所述至少一个第二逆变器发送调节后的所述第一功率权重系数和所述第一功率信息之前，还包括：
根据所述供电优先级，从所述至少一个第二逆变器中选择目标逆变器，其中，所述至少一个第二逆变器中的每个逆变器对应一个供电优先级；
向所述目标逆变器发送协作信息，所述协作信息用于指示所述目标逆变器停止向所述负载供电。
其中，所述根据调节后的所述第一功率权重系数、所述第二功率权重系数、所述第一功率信息和所述第二功率信息，调节所述输出功率之后，还包括：
判断调节后的所述输出功率与所述额定功率的比值是否处于预设范围；
当调节后的所述输出功率与所述额定功率的比值处于所述预设范围时，按照调节后的所述输出功率向所述负载供电。
其中，所述当检测到第一逆变器向负载提供的输出功率大于额定功率或所述输出功率与所述额定功率的比值小于预设阈值时，调节所述输出功率在所述负载的总功率中的第一功率权重系数之前，还包括：
按照预设时间间隔获取所述第一逆变器的输出电压和输出电流；
根据所述输出电压和所述输出电流，判断所述输出功率是否大于所述额定功率；
根据所述输出电压和所述输出电流，判断所述输出功率与所述额定功率的比值是否小于所述预设阈值。
其中，所述第一功率信息包括所述第一逆变器的第一功率下垂系数，所述第二功率信息包括所述至少一个第二逆变器的第二功率下垂系数，其中，所述第一功率下垂系数与所述第二功率下垂系数的比值等于所述第二功率权重系数与所述第一功率权重系数的比值。
本申请实施例第二方面提供了一种输出功率调节设备，包括：
控制模块，用于当检测到第一逆变器向负载提供的输出功率大于额定功率或所述输出功率与所述额定功率的比值小于预设阈值时，调节所述输出功率在所述负载的总功率中的第一功率权重系数；
通信模块，用于获取所述第一逆变器的第一功率信息以及接收向所述负载供电的至少一个第二逆变器发送的第二功率信息和第二功率权重系数；
调节模块，还用于根据调节后的所述第一功率权重系数、所述第二功率权重系数、所述第一功率信息和所述第二功率信息，调节所述输出功率。
其中，所述通信模块还用于：
获取所述第一逆变器的第一功率信息；
向所述至少一个第二逆变器发送调节后的所述第一功率权重系数和所述第一功率信息，调节后的所述第一功率权重系数和所述第一功率信息用于指示所述其特征逆变器调节向所述负载提供的输出功率；
接收向所述负载供电的至少一个第二逆变器发送的第二功率信息和第二功率权重系数。
其中，所述通信模块还用于：
根据所述供电优先级，从所述至少一个第二逆变器中选择目标逆变器，其中，所述至少一个第二逆变器中的每个逆变器对应一个供电优先级；
向所述目标逆变器发送协作信息，所述协作信息用于指示所述目标逆变器停止向所述负载供电。
其中，所述的输出功率调节设备还包括判断模块，所述判断模块用于：
判断调节后的所述输出功率与所述额定功率的比值处于预设范围；
当调节后的所述输出功率与所述额定功率的比值处于所述预设范围时，按照调节后的所述输出功率向所述负载供电。
其中，所述的输出功率调节设备还包括比较模块，所述比较模块用于：
按照预设时间间隔获取所述第一逆变器的输出电压和输出电流；
根据所述输出电压和所述输出电流，判断所述输出功率是否大于所述额定功率；
根据所述输出电压和所述输出电流，判断所述输出功率与所述额定功率的比值是否小于所述预设阈值。
其中，所述第一功率信息包括所述第一逆变器的第一功率下垂系数，所述第二功率信息包括所述至少一个第二逆变器的第二功率下垂系数，其中，所述第一功率下垂系数与所述第二功率下垂系数的比值等于所述第二功率权重系数与所述第一功率权重系数的比值。
本申请实施例第三方面公开了一种输出功率调节系统，包括：处理器、存储器、通信接口和总线；
所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述总线连接并完成相互间的通信；
所述存储器存储可执行程序代码；
所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于执行本申请实施例第一方面公开的一种输出功率的调节方法中的操作。
相应地，本申请提供了一种存储介质，其中，所述存储介质用于存储应用程序，所述应用程序用于在运行时执行本申请实施例第一方面公开的一种输出功率的调节方法。
相应地，本申请提供了一种应用程序，其中，所述应用程序用于在运行时执行本申请实施例第一方面公开的一种输出功率的调节方法。
实施本申请实施例，当检测到第一逆变器向负载提供的输出功率大于额定功率或所述输出功率与所述额定功率的比值小于预设阈值时，调节所述输出功率在所述负载的总功率中的第一功率权重系数；接着获取所述第一逆变器的第一功率信息以及接收向所述负载供电的至少一个第二逆变器发送的第二功率信息和第二功率权重系数；然后根据调节后的所述第一功率权重系数、所述第二功率权重系数、所述第一功率信息和所述第二功率信息，调节所述输出功率。可以提高功率分配的灵活性和逆变器并联系统的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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是现有技术中的一种逆变器并联系统的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的第一种输出功率的调节方法的结构示意图；
图3是本申请实施例提供的第二种输出功率的调节方法的结构示意图；
图4是本申请实施例提供的第三种输出功率的调节方法的结构示意图；
图5是本申请实施例提供的第四种输出功率的调节方法的结构示意图；
图6是本申请实施例提供一种输出功率调节设备的结构示意图；
图7是本申请实施例提供一种输出功率调节系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参考图1，图1是现有技术中的一种逆变器并联系统的结构示意图。如图所示，该系统包括：多个逆变器、输入直流母线、输出交流母线、通信总线。其中，通信总线可以是控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)总线、以太网(Ethernet)总线等等。每个逆变器在感知整个系统功率变化的同时结合自身供电能力，通过与其他逆变器进行信息交互，并进行自主决策和自主维护采取措施，以完成为负载提供相应功率的任务。例如：当逆变器1的输出功率为15kW，该输出功率大于逆变器1的额定功率12kW，则逆变器1可以自主地通过功率下垂控制策略将输出功率调节至10.8kW。每个逆变器中可以包括逆变主模块、控制模块和通信模块。该系统中的多个逆变器可以为相同的负载供电，也可以为不同的负载供电。基于上述系统，本申请实施例提供了以下输出功率的调节方法。
请参考图2，图2是本申请实施例提供的第一种输出功率的调节方法的流程示意图。如图所示，本申请实施例中的方法包括：
S201，当检测到第一逆变器向负载提供的输出功率大于额定功率或所述输出功率与所述额定功率的比值小于预设阈值时，调节所述输出功率在所述负载的总功率中的第一功率权重系数。
具体实现中，在逆变器并联系统的实际应用中，负载和逆变器的切入和切出会导致整个系统输出总功率的变化和每个逆变器的输出功率的变化，为了防止功率的变化使逆变器处于超载运行或低效运行状态，第一逆变器可以时刻对自身的输出电流和输出电压进行采样。然后根据输出电流和输出电压的采样结果确定第一逆变器的输出功率，并确定该输出功率是否大于第一逆变器的额定功率、以及该输出功率与额定功率的比值是否小于预设阈值，其中，预设阈值可以为0.1、0.15等等。最后，若输出功率大于额定功率或输出功率与额定功率的比值小于预设阈值，则调节第一功率权重系数(k1)，k1可以为1、2、2/3等等。其中，当输出功率与额定功率的比值小于预设阈值时，第一逆变器的运行效率低。当输出功率大于额定功率时，第一逆变器超载运行，存在被损坏的风险。
S202，获取所述第一逆变器的第一功率信息、以及接收向所述负载供电的至少一个第二逆变器发送的第二功率信息和第二功率权重系数。
具体实现中，第二逆变器与第一逆变器属于相同的逆变器并联系统，且向相同的负载供电。第一功率信息可以包括第一逆变器的有功功率P1和无功功率Q1，还可以包括第一逆变器功率下垂控制策略中的功率下垂系数kpω1和kqV1。其中，第一逆变器可以根据输出功率(Po)计算出有功功率P1和无功功率Q1，其中，P1＝Pocosα，Q1＝Posinα。相应地，第二功率信息可以包括第二逆变器的有功功率P2和无功功率Q2，还可以包括第二逆变器的功率下垂系数kpω2和kqV2。其中，kpω1与kpω2，以及kqV1与kqV2的比值可以等于第二功率权重系数与第一功率权重系数的比值。
S203，根据调节后的所述第一功率权重系数、所述第二功率权重系数、所述第一功率信息和所述第二功率信息，调节所述输出功率。
具体实现中，第一逆变器和第二逆变器在逆变器并联系统中处于同等地位，第一逆变器可以作为第二逆变器，第二逆变器也可以作为第一逆变器。该逆变器并联系统采用功率下垂控制策略，在dq0坐标下，逆变器的功率下垂控制方程如(1)式所示。
Figure BDA0002097209280000071
其中，ωn为逆变器n的输出电压的角频率；vdrefn和vqrefn为逆变器n在d轴和q轴上的输出电压下垂后参考幅值；kpωn和kqVn为逆变器n的功率下垂系数，ωref、Vdref和Vqref分别为角频率参考值以及d轴和q轴的输出电压下垂前参考值。若在逆变器并联系统中合理的选择PI参数，则(2)式可以得到满足，PI参数包括电压环P(比例增益)参数、电压环I(积分时间)参数、电流环P参数以及电流环I参数。
Figure BDA0002097209280000072
在(2)式的基础上可知，只要改变kpωn和kqVn的值，就能相应地改变各个逆变器的输出功率之间的比例。
本申请实施例所述的逆变器并联系统中，逆变器之间可以自动检测和调节自身的输出功率，并通过通信总线进行信息交互和协作。其中，在第一逆变器和第二逆变器采用功率下垂控制技术控制输出电压和输出功率。以包括3个逆变器(逆变器1、逆变器2和逆变器3)的逆变器并联系统为例，在dq0坐标下，逆变器1、逆变器2和逆变器3的功率下垂控制方程如(3)-(5)式所示。
Figure BDA0002097209280000073
Figure BDA0002097209280000074
Figure BDA0002097209280000081
其中，kpω1和kqV1可通过逆变器并联系统系统方程的特征根的根轨迹图进行选取，它们可以分别为0.001和0.006。ωref可以为100πrad/s，Vdref可以为155伏(v)。其中，m1,m2为有功功率调配系数，n1,n2为无功功率调配系数，且m1＝m2≤1，n1＝n2≤1，m1,m2,n1,n2可以通过求多元泛函的极值问题来求解，m1,m2可以为0.1，n1,n2也可以为0.1。此外，k12＝P2/P1＝Q2/Q1＝k2/k1，k13＝P3/P1＝Q3/Q1＝k3/k1和k23＝P3/P2＝Q3/Q2＝k3/k2，k1,k2,k3为每台逆变器的功率权重系数。
根据(3)-(5)式可知，每台逆变器可以通过调节功率权重系数来调节功率下垂系数，以达到调节逆变器的输出功率的目的。例如，假设k1:k2:k3＝1:2:3，则有P1:P2:P3＝Q1:Q2:Q3＝1:2:3。
以下通过一个实例来对上述逆变器输出功率的调节方法进行说明。
例如：负载R的总功率为2.7kW，三台逆变器(逆变器1、逆变器2和逆变器3)为负载R供电。其中，逆变器1、逆变器2和逆变器3的额定功率分别为1.2kW、1.5kW和1.8kW。正常情况下，每台逆变器向负载R提供0.9kW的功率，即k1:k2:k3＝1:1:1，并且逆变器1、逆变器2和逆变器3之间可以相互传递信息，其中，传递的信息可以包括有功功率、无功功率以及功率权重系数。若在运行过程中，逆变器2发生故障退出逆变器并联系统，则根据k1:k3＝1:1，逆变器1和逆变器3需分别向负载提供1.35kW的功率。显然，逆变器1的实际输出功率高于额定功率。为了保证自身的运行安全，逆变器1可以自主调节k1，比如将k1从1调节至4/5。其中，在k1从1调节至4/5后，k1:k3＝4:5，此时逆变器1负担负载1.2kW的功率，逆变器3负担负载1.5kW的功率。
在本申请实施例中，当检测到第一逆变器向负载提供的输出功率大于额定功率或所述输出功率与所述额定功率的比值小于预设阈值时，调节所述输出功率在所述负载的总功率中的第一功率权重系数；接着获取所述第一逆变器的第一功率信息以及接收向所述负载供电的至少一个第二逆变器发送的第二功率信息和第二功率权重系数；然后根据调节后的所述第一功率权重系数、所述第二功率权重系数、所述第一功率信息和所述第二功率信息，调节所述输出功率。可以提高功率分配的灵活性和逆变器并联系统的稳定性。
请参考图3，图3是本申请实施例提供的第二种输出功率的调节方法的流程示意图。如图所示，本实施例中以一个第二逆变器为例进行说明，本申请实施例中的方法包括：
S301，当检测到向负载提供的输出功率大于额定功率或输出功率与额定功率的比值小于预设阈值时，调节输出功率在负载的总功率中的第一功率权重系数。本步骤与上一实施例中的S201相同，本步骤不再赘述。
S302，获取第一逆变器的第一功率信息。
具体实现中，第一逆变器可以根据采样到的自身的输出电压和输出电流，得到有功功率和无功功率。还可以将有功功率和无功功率发送给向负载供电的其他每个逆变器。
S303，所述第一逆变器向第二逆变器发送调节后的所述第一功率权重系数和所述第一功率信息。其中，调节后的所述第一功率权重系数和所述第一功率信息用于指示所述至少一个第二逆变器调节向所述负载提供的输出功率。
S304，获取所述第二逆变器的第二功率信息。
具体实现中，第二逆变器可以实时或按照预设的时间间隔对自身的输出电压和输出电流进行采样，并可以根据采样到的输出电压和输出电流，得到第二功率信息，其中包括有功功率和无功功率。
S305，所述第二逆变器向所述第一逆变器发送第二功率权重系数和所述第二功率信息。
具体实现中，第二功率权重系数为第二逆变器当前用于进行功率下垂控制的功率权重系数。例如：第二逆变器的预设的功率权重系数k2为6，在运行过程中，第二逆变器对k2进行过一次调整，调整后的k2为5，则第二逆变器向第一逆变器发送的k2＝5。
S306，所述第一逆变器根据调节后的所述第一功率权重系数、所述第二功率权重系数、所述第一功率信息和所述第二功率信息，调节输出功率。本步骤与上一实施例中的S203相同，本步骤不再赘述。
S307，所述第二逆变器根据调节后的所述第一权重系数、所述第二功率权重系所述第一功率信息和所述第二功率信息，调节输出功率。
具体实现中，根据式(3)-(5)，第二逆变器与第一逆变器调节输出功率均采用的功率下垂控制法来调节输功率的。
例如：负载的总功率为2.7kW，三台逆变器(逆变器1、逆变器2和逆变器)为该负载供电。其中，逆变器1、逆变器2和逆变器3的额定功率分别为1.2kW、1.5kW和1.8kW。正常情况下每台逆变器向负载提供0.9kW的功率。若在运行过程中，逆变器2发生故障退出逆变器并联系统，则根据k1:k3＝1:1，逆变器1和逆变器3需分别向负载提供1.35kW的功率。由于实际输出功率高于额定功率，逆变器1可以自主调节k1，比如将k1从1调节至2/3。此时逆变器1负担负载1.08kW的功率，则确定逆变器1向负载输出1.08kW的功率。根据(4)式，逆变器3根据调节后的k1＝2/3，将输出功率相应地调节至1.62kW，其中，1.08:1.62＝k1:k3＝2/3:1＝2:3。
在本申请实施例中，当检测到第一逆变器向负载提供的输出功率大于额定功率或所述输出功率与所述额定功率的比值小于预设阈值时，调节所述输出功率在所述负载的总功率中的第一功率权重系数；接着获取所述第一逆变器的第一功率信息以及接收向所述负载供电的至少一个第二逆变器发送的第二功率信息和第二功率权重系数；然后根据调节后的所述第一功率权重系数、所述第二功率权重系数、所述第一功率信息和所述第二功率信息，调节所述输出功率，其中，还包括向第二逆变器发送相关信息以便第二逆变器相应的调节输出功率。可以提高功率分配的灵活性、逆变器并联系统的稳定性以及各逆变器之间的平衡性。
请参考图4，图4是本申请实施例提供的第三种输出功率的调节方法的流程示意图。如图所示，本申请实施例中的方法包括：
S401，当检测到向负载提供的输出功率大于额定功率或输出功率与额定功率的比值小于预设阈值时，调节输出功率在负载的总功率中的第一功率权重系数。本步骤与上述实施例中的S201相同，本步骤不再赘述。
S402，获取第一逆变器的第一功率信息。本步骤与上一实施例中的S302相同，本步骤不再赘述。
S403，根据供电优先级，从至少一个第二逆变器中选择目标逆变器，并向所述目标逆变器发送协作信息，以指示所述目标逆变器停止向负载供电。
具体实现中，逆变器并联系统中的每个逆变器可以对应一个供电优先级，每个逆变器中存储了所有逆变器的供电优先级，其中，供电优先级可以以逆变器的使用年限、额定功率等因素为依据进行设定。当第一逆变器的输出功率与额定功率的比值小于预设阈值时，第一逆变器可以根据供电优先级。从为负载供电的至少一个第二逆变器中选择目标逆变器，例如，选择供电优先级最低的一个或多个逆变器作为目标逆变器，然后向目标逆变器发送协作信息，该协作信息用于指示目标逆变器停止为负载供电。
例如：负载R的总功率为2.4kW，三台逆变器(逆变器1、逆变器2和逆变器)为负载R供电。其中，逆变器1、逆变器2和逆变器3的额定功率分别为1.0kW、4.5kW和1.8kW，其中，逆变器1、逆变器2和逆变器3的供电优先级从高到低依次为逆变器2、逆变器1、逆变器3。正常情况下，每台逆变器向负载R提供0.8kW的功率，即k1:k2:k3＝1:1:1。若在运行过程，加入优先级处于逆变器1和逆变器2之间且额定功率为1.2kW的逆变器4向R供电，且k1:k2:k3:k4＝1:1:1:1，则在进行任何调节操作之前逆变器1、逆变器2、逆变器3和逆变器4分别向负载提供0.6kW的功率。此时，针对逆变器2，0.6kW与额定功率的比值小于预设阈值0.15，则逆变器2从逆变器1、逆变器3和逆变器4中选择向供电优先级最低的逆变器3发送协作信息，以指示逆变器3停止为负载供电。从而根据k1:k2:k4＝1:1:1，确定逆变器1、逆变器2和逆变器4分别向负载提供0.8kW的功率，逆变器2可以在此基础上进一步进行功率权重系数的调整。
S404，所述第一逆变器向除所述目标逆变器外的第二逆变器发送调节后的所述第一功率权重系数和所述第一功率信息。因此下述步骤中的第二逆变器均为除目标逆变器外的第二逆变器。
S405，获取所述第二逆变器的第二功率信息。
具体实现中，第二逆变器可以实时或按照预设的时间间隔对自身的输出电压和输出电流进行采样，并可以根据采样到的输出电压和输出电流，得到第二功率信息，其中包括有功功率和无功功率。
S406，所述第二逆变器向所述第一逆变器发送第二功率权重系数和所述第二功率信息。本步骤与上一实施例中的S305相同，本步骤不再赘述。
S407，所述第一逆变器根据调节后的所述第一功率权重系数、所述第二功率权重系数、所述第一功率信息和所述第二功率信息，调节输出功率。本步骤与上述实施例中的S203相同，本步骤不再赘述。
S408，所述第二逆变器根据调节后的所述第一功率权重系数、所述第二功率权重系数、所述第一功率信息和所述第二功率信息，调节输出功率。本步骤与上一实施例中的S307相同，本步骤不再赘述。
可选的，为了提高逆变器的运行效率，第一逆变器和第二逆变器均可以在对输出功率进行调节后，首先确定调节后的输出功率与逆变器额定功率的比值是否处于预设范围，如[0.85,0.92]。若是，则按照调节后的输出功率对负载供电，若否，则继续调节功率权重系数。
例如：负载R的总功率为2.7kW，三台逆变器(逆变器1、逆变器2和逆变器3)为负载R供电。其中，逆变器1、逆变器2和逆变器3的额定功率分别为1.2kW、1.5kW和1.8kW。正常情况下，每台逆变器向负载R提供0.9kW的功率，即k1:k2:k3＝1:1:1，并且逆变器1、逆变器2和逆变器3之间可以相互传递信息，其中，传递的信息可以包括有功功率、无功功率以及功率权重系数。若在运行过程中，逆变器2发生故障退出逆变器并联系统，则根据k1:k3＝1:1，逆变器1和逆变器3需分别向负载提供1.35kW的功率。显然，逆变器1的实际输出功率高于额定功率。为了保证自身的运行安全，逆变器1可以自主调节k1，比如将k1从1调节值4/5。其中，在k1从1调节至4/5后，k1:k3＝4:5，此时逆变器1负担负载1.2kW的功率，逆变器1负担负载1.5kW的功率。因为1.2kW与逆变器1的额定功率的比值1不处于预设范围[0.85,0.92]，则接着将k1调节至2/3，则此时逆变器1负担负载1.08kW的功率，1.2kW与逆变器1的额定功率的比值0.9处于预设范围[0.85,0.92]，则确定逆变器1向负载输出1.08kW的功率，而另外1.62kW的功率由逆变器3负责提供。其中，一般情况下，当逆变器的输出电压与额定电压的比值为0.9时，可以认为逆变器处于安全、高效的运行状态。
在本申请实施例中，当检测到第一逆变器向负载提供的输出功率大于额定功率或所述输出功率与所述额定功率的比值小于预设阈值时，调节所述输出功率在所述负载的总功率中的第一功率权重系数；接着获取所述第一逆变器的第一功率信息以及接收向所述负载供电的至少一个第二逆变器发送的第二功率信息和第二功率权重系数；然后根据调节后的所述第一功率权重系数、所述第二功率权重系数、所述第一功率信息和所述第二功率信息，调节输出功率直到输出功率与逆变器额定功率的比值达到预设范围，其中，还包括向第二逆变器发送相关信息以便第二逆变器相应的调节输出功率、以及当负载功率较小时根据供电优先级选用优先级较高的适合数量的逆变器为负载供电。不仅可以提高功率分配的灵活性、逆变器并联系统的稳定性和各逆变器之间的平衡性，还可以提高单个逆变器的运行效率。
请参考图5，图5是本申请实施例提供的第四种输出功率的调节方法的流程示意图。如图所示，本申请实施例中的方法包括：
S501，按照预设时间间隔获取第一逆变器的输出电流和输出电压，根据所述输出电压和所述输出电流，判断所述第一逆变器向负载提供的输出功率是否大于所述额定功率；以及根据所述输出电压和所述输出电流，判断所述输出功率与所述额定功率的比值是否小于预设阈值。
具体实现中，考虑到在实际场景中不会频繁出现需要进行功率重分配的情况，因此第一逆变器可以按照预设时间间隔对自身的输出电流和输出电压进行采样，例如：5毫秒(ms)/次。然后根据输出电流和输出电压的采样结果确定第一逆变器的输出功率，并判断该输出功率是否大于第一逆变器的额定功率、以及该输出功率与额定功率的比值是否小于预设阈值，其中，预设阈值可以为0.1、0.15等等。
S502，当所述输出功率大于额定功率或所述输出功率与所述额定功率的比值小于所述预设阈值时，调节所述输出功率在负载的总功率中的第一功率权重系数。
S503，获取所述第一逆变器的第一功率信息。本步骤与上述实施例中的S302相同，本步骤不再赘述。
S504，根据供电优先级，从至少一个第二逆变器中选择目标逆变器，并向所述目标逆变器发送协作信息，以指示所述目标逆变器停止向负载供电。本步骤与上一实施例中的S403相同，本步骤不再赘述。
S505，所述第一逆变器向除所述目标逆变器外的第二逆变器发送调节后的所述第一功率权重系数和所述第一功率信息。因此下述步骤中的第二逆变器均为除目标逆变器外的第二逆变器。
S506，获取所述第二逆变器的第二功率信息。
具体实现中，第二逆变器可以实时或按照预设的时间间隔对自身的输出电压和输出电流进行采样，并可以根据采样到的输出电压和输出电流，得到第二功率信息，其中包括有功功率和无功功率。
S507，所述第二逆变器向所述第一逆变器发送第二功率权重系数和所述第二功率信息。本步骤与上述实施例中的S305相同，本步骤不再赘述。
S508，所述第一逆变器根据调节后的所述第一功率权重系数、所述第二功率权重系数、所述第一功率信息和所述第二功率信息，调节输出功率。本步骤与上述实施例中的S203相同，本步骤不再赘述。
S509，所述第二逆变器根据调节后的所述第一功率权重系数、所述第二功率权重系数、所述第一功率信息和所述第二功率信息，调节输出功率。本步骤与上述实施例中的S307相同，本步骤不再赘述。
可选的，为了提高逆变器的运行效率，可以第一逆变器和第二逆变器均可以在对输出功率进行调节后，首先确定调节后的输出功率与逆变器额定功率的比值是否处于预设范围，如[0.85,0.92]。若是，则按照调节后的输出功率对负载供电，若否，则继续调节功率权重系数。
在本申请实施例中，当检测到第一逆变器向负载提供的输出功率大于额定功率或所述输出功率与所述额定功率的比值小于预设阈值时，调节所述输出功率在所述负载的总功率中的第一功率权重系数；接着获取所述第一逆变器的第一功率信息以及接收向所述负载供电的至少一个第二逆变器发送的第二功率信息和第二功率权重系数；然后根据调节后的所述第一功率权重系数、所述第二功率权重系数、所述第一功率信息和所述第二功率信息，调节所述输出功率，其中，还包括向第二逆变器发送相关信息以便第二逆变器相应的调节输出功率、以及当负载功率较小时根据供电优先级选用优先级较高的适合数量的逆变器为负载供电。不仅可以提高功率分配的灵活性、逆变器并联系统的稳定性和各逆变器之间的平衡性，还可以提高单个逆变器的运行效率。
请参考图6，图6本申请实施例提供的一种输出功率调节设备的结构示意图。如图所示，本申请实施例中的输出功率调节设备包括：
控制模块601，用于当检测到第一逆变器向负载提供的输出功率大于额定功率或所述输出功率与所述额定功率的比值小于预设阈值时，调节所述输出功率在所述负载的总功率中的第一功率权重系数。
具体实现中，在逆变器并联系统的实际应用中，负载和逆变器的切入和切出会导致整个系统输出总功率的变化和每个逆变器的输出功率的变化，为了防止功率的变化使逆变器处于超载运行或低效运行状态，控制模块601可以时刻对第一逆变器中的输出电流和输出电压进行采样。其中，考虑到在实际场景中不会频繁出现需要进行功率重分配的情况，按照预设时间间隔对输出电流和输出电压进行采样，例如：5ms/次。然后根据输出电流和输出电压的采样结果确定第一逆变器的输出功率，本申请实施例中的输出功率调节设备还包括比较模块用于判断该输出功率是否大于第一逆变器的额定功率、以及该输出功率与额定功率的比值是否小于预设阈值，其中，预设阈值可以为0.1、0.15等等。最后，若输出功率大于额定功率或输出功率与额定功率的比值小于预设阈值，则调节第一功率权重系数(k1)，k1可以为1、2、2/3等等。其中，当输出功率与额定功率的比值小于预设阈值时，第一逆变器的运行效率低。当输出功率大于额定功率时，第一逆变器超载运行，存在被损坏的风险。
通信模块602还用于获取所述第一逆变器的第一功率信息。其中，第一功率信息可以包括第一逆变器的有功功率P1和无功功率Q1，还可以包括第一逆变器功率下垂控制策略中的功率下垂系数kpω1和kqV1。通信模块602可以根据输出功率(Po)计算出有功功率P1和无功功率Q1，其中，P1＝Pocosα，Q1＝Posinα。
通信模块602，还用于接收向所述负载供电的至少一个第二逆变器发送的第二功率信息和第二功率权重系数。
具体实现中，第二逆变器与第一逆变器属于相同的逆变器并联系统，且与第一逆变器同时向相同的负载供电。
调节模块603用于根据调节后的所述第一功率权重系数、所述第二功率权重系数、所述第一功率信息和所述第二功率信息，调节所述输出功率。
具体实现中，第一逆变器和第二逆变器在逆变器并联系统中处于同等地位，第一逆变器可以作为第二逆变器，第二逆变器也可以作为第一逆变器。该逆变器并联系统采用功率下垂控制策略，在dq0坐标下，逆变器的功率下垂控制方程如(1)式所示。若在逆变器并联系统中合理的选择PI参数，则(2)式可以得到满足，PI参数包括电压环P(比例增益)参数、电压环I(积分时间)参数、电流环P参数以及电流环I参数。
在(2)式的基础上可知，只要改变kpωn和kqVn的值，就能相应地改变各个逆变器的输出功率之间的比例。
本申请实施例所述的逆变器并联系统中，第一逆变器和第二逆变器均采用功率下垂控制技术控制输出电压和输出功率。以包括3个逆变器(逆变器1、逆变器2和逆变器3)的逆变器并联系统为例，在dq0坐标下，逆变器1、逆变器2和逆变器3的功率下垂控制方程如(3)-(5)式所示。
根据(3)-(5)式可知，调节模块603可以通过调节功率权重系数来调节功率下垂系数，以调节向负载提供的输出功率。例如，假设k1:k2:k3＝1:2:3，则有P1:P2:P3＝Q1:Q2:Q3＝1:2:3。
可选的，为了提高逆变器的运行效率，本申请实施例中的输出功率调节设备还包括判断模块，用于判断调节后的输出功率与逆变器额定功率的比值是否处于预设范围，如[0.85,0.92]。若是，则控制逆变器按照调节后的输出功率对负载供电，若否，则通知调节模块603继续调节功率权重系数。
可选的，通信模块602还用于向为负载供电的其他至少一个第二逆变器发送调节后的第一功率权重系数和第一功率信息，调节后的第一功率权重系数和第一功率信息用于指示至少一个第二逆变器调节向负载提供的输出功率，其中，第二逆变器的功率下垂控制方程与第一逆变器类似。
可选的，逆变器并联系统中的每个逆变器可以对应一个供电优先级，通信模块602中存储了所有逆变器的供电优先级，通信模块602在向逆变器发送调节后第一功率权重系数和第一功率信息之前，还用于首先根据供电优先级，从为负载供电的至少一个第二逆变器中选择目标逆变器，例如，选择供电优先级最低的一个或多个逆变器作为目标逆变器，然后向目标逆变器发送协作信息，该协作信息用于指示目标逆变器停止为负载供电。
在本申请实施例中，当检测到第一逆变器向负载提供的输出功率大于额定功率或所述输出功率与所述额定功率的比值小于预设阈值时，调节所述输出功率在所述负载的总功率中的第一功率权重系数；接着获取所述第一逆变器的第一功率信息以及接收向所述负载供电的至少一个第二逆变器发送的第二功率信息和第二功率权重系数；然后根据调节后的所述第一功率权重系数、所述第二功率权重系数、所述第一功率信息和所述第二功率信息，调节所述输出功率，其中，还包括向第二逆变器发送相关信息以便第二逆变器相应的调节输出功率、以及当负载功率较小时根据供电优先级选用优先级较高的适合数量的逆变器为负载供电。不仅可以提高功率分配的灵活性、逆变器并联系统的稳定性和各逆变器之间的平衡性，还可以提高单个逆变器的运行效率。
请参考图7，图7是本申请实施例提出的一种输出功率调节系统的结构示意图。如图所示，该输出功率调节系统可以包括：至少一个处理器701，例如CPU，至少一个通信接口702，至少一个存储器703，至少一个总线704。其中，总线704用于实现这些组件之间的连接通信。其中，本申请实施例中输出功率调节系统的通信接口702是有线发送端口，也可以为无线设备，例如包括天线装置，用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。存储器703可以是高速RAM存储器，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器703可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器701的存储装置。存储器703中存储一组程序代码，且处理器701用于调用存储器中存储的程序代码，用于执行以下操作：
当检测到第一逆变器向负载提供的输出功率大于额定功率或所述输出功率与所述额定功率的比值小于预设阈值时，调节所述输出功率在所述负载的总功率中的第一功率权重系数；
获取所述第一逆变器的第一功率信息以及接收向所述负载供电的至少一个第二逆变器发送的第二功率信息和第二功率权重系数；
根据调节后的所述第一功率权重系数、所述第二功率权重系数、所述第一功率信息和所述第二功率信息，调节所述输出功率。
其中，处理器701还用于执行如下操作步骤：
获取所述第一逆变器的第一功率信息；
向所述至少一个第二逆变器发送调节后的所述第一功率权重系数和所述第一功率信息，调节后的所述第一功率权重系数和所述第一功率信息用于指示所述其特征逆变器调节向所述负载提供的输出功率；
接收向所述负载供电的至少一个第二逆变器发送的第二功率信息和第二功率权重系数。
其中，处理器701还用于执行如下操作步骤：
根据供电优先级，从所述至少一个第二逆变器中选择目标逆变器，其中，所述至少一个第二逆变器中的每个逆变器对应一个供电优先级；
向所述目标逆变器发送协作信息，所述协作信息用于指示所述目标逆变器停止向所述负载供电。
其中，处理器701还用于执行如下操作步骤：
判断调节后的所述输出功率与所述额定功率的比值处于预设范围；
当调节后的所述输出功率与所述额定功率的比值处于所述预设范围时，按照调节后的所述输出功率向所述负载供电。
其中，处理器701还用于执行如下操作步骤：
按照预设时间间隔获取所述第一逆变器的输出电压和输出电流；
根据所述输出电压和所述输出电流，判断所述输出功率是否大于所述额定功率；
根据所述输出电压和所述输出电流，判断所述输出功率与所述额定功率的比值是否小于所述预设阈值。
需要说明的是，本申请实施例同时也提供了一种存储介质，该存储介质用于存储应用程序，该应用程序用于在运行时执行图2、图3、图4和图5所示的一种输出功率的调节方法中的操作。
需要说明的是，本申请实施例同时也提供了一种应用程序，该应用程序用于在运行时执行图2、图3、图4和图5所示的一种输出功率的调节方法中的操作。
需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：闪存盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁盘或光盘等。
以上对本申请实施例所提供的内容下载方法及相关设备、系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (12)

1.一种输出功率的调节方法，其特征在于，所述方法包括：
当检测到第一逆变器向负载提供的输出功率大于额定功率或所述输出功率与所述额定功率的比值小于预设阈值时，调节所述输出功率在所述负载的总功率中的第一功率权重系数；
获取所述第一逆变器的第一功率信息；
向至少一个第二逆变器发送调节后的所述第一功率权重系数和所述第一功率信息，调节后的所述第一功率权重系数和所述第一功率信息用于指示所述至少一个第二逆变器调节向所述负载提供的输出功率；
接收所述至少一个第二逆变器发送的第二功率信息和第二功率权重系数；
根据调节后的所述第一功率权重系数、所述第二功率权重系数、所述第一功率信息和所述第二功率信息，调节所述输出功率。
2.如权利要求1所述的输出功率的调节方法，其特征在于，所述向所述至少一个第二逆变器发送调节后的所述第一功率权重系数和所述第一功率信息之前，还包括：
根据供电优先级，从所述至少一个第二逆变器中选择目标逆变器，其中，所述至少一个第二逆变器中的每个逆变器对应一个供电优先级；
向所述目标逆变器发送协作信息，所述协作信息用于指示所述目标逆变器停止向所述负载供电。
3.如权利要求1所述的输出功率的调节方法，其特征在于，所述根据调节后的所述第一功率权重系数、所述第二功率权重系数、所述第一功率信息和所述第二功率信息，调节所述输出功率之后，还包括：
判断调节后的所述输出功率与所述额定功率的比值是否处于预设范围；
当调节后的所述输出功率与所述额定功率的比值处于所述预设范围时，按照调节后的所述输出功率向所述负载供电。
4.如权利要求3所述的输出功率的调节方法，其特征在于，所述当检测到第一逆变器向负载提供的输出功率大于额定功率或所述输出功率与所述额定功率的比值小于预设阈值时，调节所述输出功率在所述负载的总功率中的第一功率权重系数之前，还包括：
按照预设时间间隔获取所述第一逆变器的输出电压和输出电流；
根据所述输出电压和所述输出电流，判断所述输出功率是否大于所述额定功率；
根据所述输出电压和所述输出电流，判断所述输出功率与所述额定功率的比值是否小于所述预设阈值。
5.如权利要求1-4任一项所述的输出功率的调节方法，其特征在于，所述第一功率信息包括所述第一逆变器的第一功率下垂系数，所述第二功率信息包括所述至少一个第二逆变器的第二功率下垂系数，其中，所述第一功率下垂系数与所述第二功率下垂系数的比值等于所述第二功率权重系数与所述第一功率权重系数的比值。
6.一种输出功率调节设备，用于执行权利要求1-5任一项所述的输出功率的调节方法，其特征在于，包括：
控制模块，用于当检测到第一逆变器向负载提供的输出功率大于额定功率或所述输出功率与所述额定功率的比值小于预设阈值时，调节所述输出功率在所述负载的总功率中的第一功率权重系数；
通信模块，用于获取所述第一逆变器的第一功率信息；向至少一个第二逆变器发送调节后的所述第一功率权重系数和所述第一功率信息，接收所述至少一个第二逆变器发送的第二功率信息和第二功率权重系数，调节后的所述第一功率权重系数和所述第一功率信息用于指示所述至少一个第二逆变器调节向所述负载提供的输出功率；
调节模块，还用于根据调节后的所述第一功率权重系数、所述第二功率权重系数、所述第一功率信息和所述第二功率信息，调节所述输出功率。
7.如权利要求6所述的输出功率调节设备，其特征在于，所述通信模块还用于：
根据供电优先级，从所述至少一个第二逆变器中选择目标逆变器，其中，所述至少一个第二逆变器中的每个逆变器对应一个供电优先级；
向所述目标逆变器发送协作信息，所述协作信息用于指示所述目标逆变器停止向所述负载供电。
8.如权利要求6所述的输出功率调节设备，其特征在于，还包括判断模块，所述判断模块用于：
判断调节后的所述输出功率与所述额定功率的比值是否处于预设范围；
当调节后的所述输出功率与所述额定功率的比值处于所述预设范围时，按照调节后的所述输出功率向所述负载供电。
9.如权利要求8所述的输出功率调节设备，其特征在于，还包括比较模块，所述比较模块用于：
按照预设时间间隔获取所述第一逆变器的输出电压和输出电流；
根据所述输出电压和所述输出电流，判断所述输出功率是否大于所述额定功率；
根据所述输出电压和所述输出电流，判断所述输出功率与所述额定功率的比值是否小于所述预设阈值。
10.如权利要求6-9任一项所述的输出功率调节设备，其特征在于，所述第一功率信息包括所述第一逆变器的第一功率下垂系数，所述第二功率信息包括所述至少一个第二逆变器的第二功率下垂系数，其中，所述第一功率下垂系数与所述第二功率下垂系数的比值等于所述第二功率权重系数与所述第一功率权重系数的比值。
11.一种输出功率调节系统，其特征在于，包括：处理器、存储器、通信接口和总线；
所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述总线连接并完成相互间的通信；
所述存储器存储可执行程序代码；
所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于执行如权利要求1-5任一项所述的输出功率的调节方法。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1-5任一项所述的输出功率的调节方法。
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