CN111342530A - 一种飞轮储能装置与储能变流器的自适应充放电控制方法 - Google Patents

一种飞轮储能装置与储能变流器的自适应充放电控制方法 Download PDF

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CN111342530A CN202010406934.0A CN202010406934A CN111342530A CN 111342530 A CN111342530 A CN 111342530A CN 202010406934 A CN202010406934 A CN 202010406934A CN 111342530 A CN111342530 A CN 111342530A
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Abstract

本发明涉及飞轮储能技术领域，本发明公开了一种飞轮储能装置与储能变流器的自适应充放电控制方法，该方法包括：储能变流器接收上级控制系统的控制指令以及充放电指令功率；并实时获取储能变流器的交流侧电压和交流侧电流以计算交流侧实际功率；基于PID调节器，根据控制指令、充放电指令功率和交流侧实际功率获得储能变流器的直流侧电压计算值；根据控制指令充放电操作以使储能变流器的直流侧电压为前述直流侧电压计算值；飞轮储能变流器获取直流母线电压并根据直流母线电压计算飞轮储能装置的充放电功率。通过上述方式，本发明能够解决飞轮储能装置和储能变流器之间需要通过通信进行协调控制的问题，简化了控制的复杂度，提高了充放电响应速度。

Description

一种飞轮储能装置与储能变流器的自适应充放电控制方法
技术领域
本发明涉及飞轮储能技术领域，特别是涉及一种飞轮储能装置与储能变流器的自适应充放电控制方法。
背景技术
飞轮储能装置是利用高速旋转飞轮的动能来存储能量的物理储能装置，通过交流电机来实现动能和电能的相互转换。交流电机的机端为三相交流电，并且其频率是变化的。飞轮储能装置内部配置具备DC/AC双向转换功能的飞轮变流器，飞轮变流器的AC侧与交流电机进行连接，飞轮变流器的DC侧作为飞轮储能装置的对外接口。充电时，交流电机为电动机运行模式，外部输入的直流电经飞轮变流器转换为交流电，驱动电动机加速旋转，将电能转换为飞轮的动能；放电时，交流电机为发电机运行模式，将飞轮的动能转换成电能，飞轮变流器将机端的交流电变换为直流电对外输出。
因为飞轮储能装置对外充放电接口为直流接口，如果飞轮储能装置要接入交流系统，需要通过具备AC/DC双向变换功能的储能变流器（简称PCS）实现直流电和交流电之间的转换。飞轮储能装置需要和储能变流器组合成一个系统整体，协同进行充电或者放电。在充放电过程中，飞轮变流器和储能变流器应协调一致地进行控制。现有技术解决方案中，飞轮变流器和储能变流器之间需要通过通信进行协同充放电控制，充放电响应速度慢，控制配合复杂。
发明内容
本发明提供一种飞轮储能装置与储能变流器的自适应充放电控制方法，能够解决飞轮储能装置和储能变流器之间需要通过通信进行协调控制的问题，简化了控制的复杂度，提高了充放电响应速度。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种飞轮储能装置与储能变流器的自适应充放电控制方法，所述储能变流器连接上级控制系统且通过直流母线与所述飞轮储能装置连接，所述方法包括：
接收所述上级控制系统的控制指令以及充放电指令功率；
实时获取所述储能变流器的交流侧电压和交流侧电流，并根据所述交流侧电压和所述交流侧电流计算交流侧实际功率；
基于PID调节器，根据所述控制指令、所述充放电指令功率和所述交流侧实际功率获得所述储能变流器的直流侧电压计算值；
根据所述控制指令判断所述飞轮储能装置的可充放电状态，并根据判断结果进行充放电操作，以使所述储能变流器的直流侧电压为所述直流侧电压计算值。
根据本发明的一个实施例，所述基于PID调节器，根据所述控制指令、所述充放电指令功率和所述交流侧实际功率获得所述储能变流器的直流侧电压计算值的步骤包括：
计算所述充放电指令功率和所述交流侧实际功率的误差；
基于所述PID调节器，根据所述控制指令以及所述误差获得所述储能变流器的直流侧电压计算值。
根据本发明的一个实施例，所述计算所述充放电指令功率和所述交流侧实际功率的误差的步骤包括：
按照如下公式计算所述误差：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
，其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE002
为所述充放电指令功率和所述交流侧实际功率的误差，
Figure DEST_PATH_IMAGE003
为所述充放电指令功率，
Figure DEST_PATH_IMAGE004
为所述交流侧实际功率。
根据本发明的一个实施例，所述控制指令包括：充电指令，所述充放电指令功率包括：充电指令功率，所述基于所述PID调节器，根据所述控制指令以及所述误差获得所述储能变流器的直流侧电压计算值的步骤包括：
当所述控制指令为充电指令时，所述储能变流器的直流侧电压计算值按照如下公式进行计算，
Figure DEST_PATH_IMAGE005
，其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE006
为所述直流侧电压计算值，
Figure 134991DEST_PATH_IMAGE002
为所述充电指令功率和所述交流侧实际功率的误差，
Figure DEST_PATH_IMAGE007
为第一比例常数，
Figure DEST_PATH_IMAGE008
为第一积分常数，
Figure DEST_PATH_IMAGE009
为第一微分常数。
根据本发明的一个实施例，所述控制指令包括：放电指令，所述充放电指令功率包括：放电指令功率，所述基于所述PID调节器，根据所述控制指令以及所述误差获得所述储能变流器的直流侧电压计算值的步骤还包括：
当所述控制指令为放电指令时，所述储能变流器的直流侧电压计算值按照如下公式进行计算，
Figure DEST_PATH_IMAGE010
，其中，
Figure 755195DEST_PATH_IMAGE006
为所述直流侧电压计算值，
Figure 738195DEST_PATH_IMAGE002
为所述充放指令功率和所述交流侧实际功率的误差，
Figure DEST_PATH_IMAGE011
为第二比例常数，
Figure DEST_PATH_IMAGE012
为第二积分常数，
Figure DEST_PATH_IMAGE013
为第二微分常数。
根据本发明的一个实施例，所述根据所述控制指令判断所述飞轮储能装置的可充放电状态，并根据判断结果进行充放电操作，以使所述储能变流器的直流侧电压为所述直流侧电压计算值的步骤包括：
当所述控制指令为充电指令时，所述飞轮储能装置处于可充电状态，进行充电操作，以使所述储能变流器的直流侧电压为所述直流侧电压计算值；
当所述控制指令为放电指令时，所述飞轮储能装置处于可放电状态，进行放电操作，以使所述储能变流器的直流侧电压为所述直流侧电压计算值。
根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：
获取直流母线电压；
根据所述直流母线电压确定所述飞轮储能装置的工作状态，并根据所述直流母线电压计算所述飞轮储能装置的充放电功率；
根据所述充放电功率进行充放电操作。
根据本发明的一个实施例，所述工作状态包括：充电状态、放电状态和待机状态，所述根据所述直流母线电压确定所述飞轮储能装置的工作状态，并根据所述直流母线电压计算所述飞轮储能装置的充放电功率的步骤包括：
当所述直流母线电压处于充电区域电压阈值范围时，所述飞轮储能装置处于充电状态，根据所述直流母线电压计算所述飞轮储能装置的充电功率；
当所述直流母线电压处于放电区域电压阈值范围时，所述飞轮储能装置处于放电状态，根据所述直流母线电压计算所述飞轮储能装置的放电功率；
当所述直流母线电压处于待机区域电压阈值范围时，所述飞轮储能装置处于待机状态，所述飞轮储能装置的充放电功率为零。
根据本发明的一个实施例，所述充电区域包括第一充电区域和第二充电区域，所述当所述直流母线电压处于充电区域电压阈值范围时，所述飞轮储能装置处于充电状态，根据所述直流母线电压计算所述飞轮储能装置的充电功率的步骤包括：
当所述直流母线电压处于第一充电区域电压阈值范围时，所述飞轮储能装置的充电功率按照如下公式进行计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE014
，其中
Figure 884136DEST_PATH_IMAGE006
为直流母线电压，
Figure DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure DEST_PATH_IMAGE016
、
Figure DEST_PATH_IMAGE017
为第一充电区域电压阈值，
Figure 180732DEST_PATH_IMAGE016
、
Figure 799932DEST_PATH_IMAGE017
、
Figure DEST_PATH_IMAGE018
均为预设常数；
当所述直流母线电压处于第二充电区域电压阈值范围时，所述飞轮储能装置的充电功率按照如下公式进行计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE019
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE020
为预设常数。
根据本发明的一个实施例，所述放电区域包括第一放电区域和第二放电区域，所述当所述直流母线电压处于放电区域电压阈值范围时，所述飞轮储能装置处于放电状态，根据所述直流母线电压计算所述飞轮储能装置的放电功率的步骤包括：
当所述直流母线电压处于第一放电区域电压阈值范围时，所述飞轮储能装置的放电功率按照如下公式进行计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE021
，其中
Figure 161906DEST_PATH_IMAGE006
为直流母线电压，
Figure DEST_PATH_IMAGE022
，
Figure DEST_PATH_IMAGE023
、
Figure DEST_PATH_IMAGE024
为第一放电区域电压阈值，
Figure 911206DEST_PATH_IMAGE023
、
Figure 376822DEST_PATH_IMAGE024
、
Figure DEST_PATH_IMAGE025
均为预设常数；
当所述直流母线电压处于第二放电区域电压阈值范围时，所述飞轮储能装置的放电功率按照如下公式进行计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE026
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE027
为预设常数。
本发明的有益效果是：飞轮储能装置和储能变流器之间通过直流母线进行耦合，无需通信连接，储能变流器根据充放电指令功率对直流母线电压进行主动控制，飞轮储能装置根据直流母线电压自适应地调整充放电功率，解决了飞轮储能装置和储能变流器之间需要通过通信进行协调控制的问题，简化了控制的复杂度，提高了充放电响应速度和充放电功率的精度。
附图说明
图1是本发明实施例的飞轮储能装置与储能变流器的协同充放电控制系统的结构示意图；
图2是本发明第一实施例的飞轮储能装置与储能变流器的自适应充放电控制方法的流程示意图；
图3是本发明实施例的储能变流器的功率调节控制流程示意图；
图4是本发明实施例的储能变流器控制充电的流程示意图；
图5是本发明实施例的储能变流器控制放电的流程示意图；
图6是本发明第二实施例的飞轮储能装置与储能变流器的自适应充放电控制方法的流程示意图；
图7是本发明实施例的飞轮储能装置直流侧功率与直流母线电压的关系曲线图；
图8是本发明实施例的飞轮储能装置的充放电控制流程示意图。
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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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。
本发明中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，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、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
图1是本发明实施例的飞轮储能装置与储能变流器的协同充放电控制系统的结构示意图。请参见图1，飞轮储能装置与储能变流器的协同充放电控制系统包括：储能变流器10和飞轮储能装置20，储能变流器10和飞轮储能装置20之间通过直流母线30连接，一台储能变流器10通过直流母线30可连接多台飞轮储能装置20，由储能变流器10建立直流母线电压，储能变流器10连接上级控制系统40。
进一步地，储能变流器10包括功率模块11和与功率模块11连接的PCS控制器12，其中，功率模块11的交流侧与外部交流系统连接，功率模块11的直流侧与直流母线30连接。飞轮储能装置20包括飞轮控制器21、与飞轮控制器21连接的飞轮变流器22、交流电机23以及飞轮24，其中，飞轮变流器22的直流侧与直流母线30连接，飞轮变流器22的交流侧与交流电机23连接。
飞轮控制器21与PCS控制器12通信连接，飞轮控制器21向PCS控制器12发送的主要信息包括：飞轮储能装置20的状态信息、飞轮储能装置20的电量状态；PCS控制器12向飞轮控制器21发送的主要信息包括：储能变流器10的状态信息。PCS控制器12与上级控制系统40通信连接，PCS控制器12向上级控制系统40发送的主要信息包括：飞轮储能装置20的状态信息、飞轮储能装置20的电量状态、储能变流器10的状态信息；上级控制系统40向PCS控制器12发送的主要信息包括：充电或放电指令。在本实施例中，飞轮储能装置20的状态信息包括自检状态、充放电状态、直流侧电压、直流侧电流和直流侧功率，储能变流器10的状态信息包括自检状态、交流侧电压、交流侧电流、交流侧功率、直流侧电压、直流侧电流以及直流侧功率。
图2是本发明第一实施例的飞轮储能装置与储能变流器的自适应充放电控制方法的流程示意图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明的方法并不以图2所示的流程顺序为限。如图2所示，该方法应用于储能变流器，包括：
步骤S201：接收上级控制系统的控制指令以及充放电指令功率。
在步骤S201中，控制指令包括充电指令、放电指令和待机指令，充放电指令功率包括充电指令功率和放电指令功率。
步骤S202：实时获取储能变流器的交流侧电压和交流侧电流，并根据交流侧电压和交流侧电流计算交流侧实际功率。
步骤S203：基于PID调节器，根据控制指令、充放电指令功率和交流侧实际功率获得储能变流器的直流侧电压计算值。
在步骤S203中，首先，计算充放电指令功率和交流侧实际功率的误差。按照如下公式计算误差：
Figure 917656DEST_PATH_IMAGE001
，其中，
Figure 344089DEST_PATH_IMAGE002
为充放电指令功率和交流侧实际功率的误差，
Figure 753205DEST_PATH_IMAGE003
为充放电指令功率，当控制指令为充电指令时，
Figure 73328DEST_PATH_IMAGE003
为充电指令功率，当控制指令为放电指令时，
Figure 172346DEST_PATH_IMAGE003
为放电指令功率，
Figure 820497DEST_PATH_IMAGE004
为交流侧实际功率。
然后，基于PID调节器，根据控制指令以及误差获得储能变流器的直流侧电压计算值。
当控制指令为充电指令时，储能变流器的直流侧电压计算值按照如下公式进行计算，
Figure 892358DEST_PATH_IMAGE005
，其中，
Figure 473512DEST_PATH_IMAGE006
为直流侧电压计算值，
Figure 480782DEST_PATH_IMAGE002
为充电指令功率和交流侧实际功率的误差，
Figure 616228DEST_PATH_IMAGE007
为第一比例常数，
Figure 491781DEST_PATH_IMAGE008
为第一积分常数，
Figure 661862DEST_PATH_IMAGE009
为第一微分常数。
当控制指令为放电指令时，储能变流器的直流侧电压计算值按照如下公式进行计算，
Figure 840033DEST_PATH_IMAGE010
，其中，
Figure 296730DEST_PATH_IMAGE006
为直流侧电压计算值，
Figure 745946DEST_PATH_IMAGE002
为充放指令功率和交流侧实际功率的误差，
Figure 440975DEST_PATH_IMAGE011
为第二比例常数，
Figure 321206DEST_PATH_IMAGE012
为第二积分常数，
Figure 431245DEST_PATH_IMAGE013
为第二微分常数。
步骤S204：根据控制指令判断飞轮储能装置的可充放电状态，并根据判断结果进行充放电操作，以使储能变流器的直流侧电压为直流侧电压计算值。
在步骤S204中，当控制指令为充电指令时，飞轮储能装置处于可充电状态，进行充电操作，以使储能变流器的直流侧电压为直流侧电压计算值；
当控制指令为放电指令时，飞轮储能装置处于可放电状态，进行放电操作，以使储能变流器的直流侧电压为直流侧电压计算值。
当控制指令为待机指令时，飞轮储能装置处于不充电也不放电状态，储能变流器的直流侧电压为预设值。
具体地，储能变流器的功率调节控制流程如图3所示，首先根据交流侧实际功率和充放电指令功率获得功率误差，PID调节器基于该误差获得储能变流器的直流侧电压计算值，功率模块根据储能变流器的直流侧电压计算值进行功率调节。
储能变流器控制充电过程如图4所示，首先PCS控制器接收上级控制系统发送的充电指令和充电指令功率；然后实时监测功率模块的交流侧的充电功率，并计算功率误差；根据对应公式获得直流侧电压计算值；判断飞轮储能装置是否处于可充电状态，若是，功率模块执行充电操作，并控制直流侧电压为计算得到的直流侧电压计算值，若否，功率模块停止充电。在充电过程，可通过调整直流侧电压来控制功率模块的充电功率。
储能变流器控制放电过程如图5所示，首先PCS控制器接收上级控制系统发送的放电指令和放电指令功率；然后实时监测功率模块的交流侧的放电功率，并计算功率误差；根据对应公式获得直流侧电压计算值；判断飞轮储能装置是否处于可放电状态，若是，功率模块执行放电操作，并控制直流侧电压为计算得到的直流侧电压计算值，若否，功率模块停止放电。在充电过程，可通过调整直流侧电压来控制功率模块的放电功率。
图6是本发明第二实施例的飞轮储能装置与储能变流器的自适应充放电控制方法的流程示意图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明的方法并不以图6所示的流程顺序为限。如图6所示，该方法应用于飞轮储能装置，包括：
步骤S601：获取直流母线电压。
在步骤S601中，直流母线电压等于储能变流器的直流侧电压，同时等于飞轮变流器的直流侧电压。本实施例的直流母线电压等于前述的储能变流器的直流侧电压，也等于前述的直流侧电压计算值。
步骤S602：根据直流母线电压确定飞轮储能装置的工作状态，并根据直流母线电压计算飞轮储能装置的充放电功率。
在步骤S602中，工作状态包括：充电状态、放电状态和待机状态。本实施例的飞轮储能装置直流侧功率与直流母线电压的关系曲线如图7所示，直流母线电压包括充电区域电压阈值范围、放电区域电压阈值范围、待机区域电压阈值范围。
当直流母线电压处于充电区域电压阈值范围时，飞轮储能装置处于充电状态，根据直流母线电压计算飞轮储能装置的充电功率。充电区域包括第一充电区域和第二充电区域，如图7所示，充电区域为
Figure DEST_PATH_IMAGE028
，第一充电区域即
Figure 320703DEST_PATH_IMAGE015
，第二充电区域即
Figure DEST_PATH_IMAGE029
，在充电区域中，最大充电功率为
Figure 137481DEST_PATH_IMAGE020
。当直流母线电压处于第一充电区域电压阈值范围时，飞轮储能装置的充电功率按照如下公式进行计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE030
，其中
Figure 719772DEST_PATH_IMAGE006
为直流母线电压，
Figure 51527DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 945009DEST_PATH_IMAGE016
、
Figure 803244DEST_PATH_IMAGE017
、
Figure 25278DEST_PATH_IMAGE018
均为预设常数；当直流母线电压处于第二充电区域电压阈值范围时，飞轮储能装置的充电功率按照如下公式进行计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE031
，其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE032
为预设常数，此时，
Figure 313171DEST_PATH_IMAGE029
。
当直流母线电压处于放电区域电压阈值范围时，飞轮储能装置处于放电状态，根据直流母线电压计算飞轮储能装置的放电功率。放电区域包括第一放电区域和第二放电区域，如图7所示，放电区域为
Figure DEST_PATH_IMAGE033
，第一放电区域即
Figure DEST_PATH_IMAGE034
，第二放电区域即
Figure DEST_PATH_IMAGE035
，在放电区域中，最大放电功率为
Figure 154219DEST_PATH_IMAGE027
。当直流母线电压处于第一放电区域电压阈值范围时，飞轮储能装置的放电功率按照如下公式进行计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE036
，其中
Figure 682939DEST_PATH_IMAGE006
为直流母线电压，
Figure DEST_PATH_IMAGE037
，
Figure DEST_PATH_IMAGE038
、
Figure DEST_PATH_IMAGE039
、
Figure DEST_PATH_IMAGE040
均为预设常数；
当直流母线电压处于第二放电区域电压阈值范围时，飞轮储能装置的放电功率按照如下公式进行计算：
Figure 216820DEST_PATH_IMAGE026
，其中
Figure 788746DEST_PATH_IMAGE027
为预设常数，此时，
Figure DEST_PATH_IMAGE041
。
当直流母线电压处于待机区域电压阈值范围时，飞轮储能装置处于待机状态，飞轮储能装置的充放电功率为零。在本实施例中，如图7所示，待机区域即
Figure DEST_PATH_IMAGE042
或
Figure DEST_PATH_IMAGE043
或
Figure DEST_PATH_IMAGE044
。
步骤S603：根据充放电功率进行充放电操作。
具体地，飞轮储能装置的充放电控制过程如图8所示，首先飞轮控制器实时监测直流母线电压，判断直流母线电压是否处于充电区域，即判断
Figure DEST_PATH_IMAGE045
Figure DEST_PATH_IMAGE046
若飞轮储能装置处于充电区域，判断飞轮储能装置是否处于可充电状态，若飞轮储能装置处于可充电状态，则根据直流母线电压和对应公式计算飞轮储能装置的充电功率，放电功率为0，若飞轮储能装置处于不可充电状态，则充放电功率为0；若直流母线电压不处于充电区域，判断直流母线电压是否处于放电区域，即判断
Figure DEST_PATH_IMAGE047
Figure 978026DEST_PATH_IMAGE046
若飞轮储能装置处于放电区域，判断飞轮储能装置是否处于可放电状态，若飞轮储能装置处于可放电状态，则根据直流母线电压和对应公式计算飞轮储能装置的放电功率，充电功率为0，若飞轮储能装置处于不可放电状态，则充放电功率为0；若直流母线电压不处于放电区域，则充放电功率为0；最后飞轮变流器执行充放电或待机操作。
本发明实施例的飞轮储能装置与储能变流器的自适应充放电控制方法在飞轮储能装置和储能变流器之间通过直流母线进行耦合、无需通信连接的情况下，飞轮储能装置根据直流母线电压自适应地调整充放电功率，解决了飞轮储能装置和储能变流器之间需要通过通信进行协调控制的问题，简化了控制的复杂度，提高了充放电响应速度和充放电功率的精度。
以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种飞轮储能装置与储能变流器的自适应充放电控制方法，所述储能变流器连接上级控制系统且通过直流母线与所述飞轮储能装置连接，其特征在于，所述方法包括：
接收所述上级控制系统的控制指令以及充放电指令功率；
实时获取所述储能变流器的交流侧电压和交流侧电流，并根据所述交流侧电压和所述交流侧电流计算交流侧实际功率；
基于PID调节器，根据所述控制指令、所述充放电指令功率和所述交流侧实际功率获得所述储能变流器的直流侧电压计算值；
根据所述控制指令判断所述飞轮储能装置的可充放电状态，并根据判断结果进行充放电操作，以使所述储能变流器的直流侧电压为所述直流侧电压计算值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于PID调节器，根据所述控制指令、所述充放电指令功率和所述交流侧实际功率获得所述储能变流器的直流侧电压计算值的步骤包括：
计算所述充放电指令功率和所述交流侧实际功率的误差；
基于所述PID调节器，根据所述控制指令以及所述误差获得所述储能变流器的直流侧电压计算值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算所述充放电指令功率和所述交流侧实际功率的误差的步骤包括：
按照如下公式计算所述误差：，其中，
Figure 83653DEST_PATH_IMAGE002
为所述充放电指令功率和所述交流侧实际功率的误差，
Figure 793DEST_PATH_IMAGE003
为所述充放电指令功率，
Figure 701902DEST_PATH_IMAGE004
为所述交流侧实际功率。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制指令包括：充电指令，所述充放电指令功率包括：充电指令功率，所述基于所述PID调节器，根据所述控制指令以及所述误差获得所述储能变流器的直流侧电压计算值的步骤包括：
当所述控制指令为充电指令时，所述储能变流器的直流侧电压计算值按照如下公式进行计算，
Figure 300373DEST_PATH_IMAGE005
，其中，
Figure 380325DEST_PATH_IMAGE006
为所述直流侧电压计算值，
Figure 625624DEST_PATH_IMAGE002
为所述充电指令功率和所述交流侧实际功率的误差，
Figure 423815DEST_PATH_IMAGE007
为第一比例常数，
Figure 763661DEST_PATH_IMAGE008
为第一积分常数，
Figure 698119DEST_PATH_IMAGE009
为第一微分常数。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制指令包括：放电指令，所述充放电指令功率包括：放电指令功率，所述基于所述PID调节器，根据所述控制指令以及所述误差获得所述储能变流器的直流侧电压计算值的步骤还包括：
当所述控制指令为放电指令时，所述储能变流器的直流侧电压计算值按照如下公式进行计算，
Figure 878433DEST_PATH_IMAGE010
，其中，
Figure 898342DEST_PATH_IMAGE006
为所述直流侧电压计算值，
Figure 307458DEST_PATH_IMAGE002
为所述充放指令功率和所述交流侧实际功率的误差，
Figure 362001DEST_PATH_IMAGE011
为第二比例常数，
Figure 671805DEST_PATH_IMAGE012
为第二积分常数，
Figure 444589DEST_PATH_IMAGE013
为第二微分常数。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述根据所述控制指令判断所述飞轮储能装置的可充放电状态，并根据判断结果进行充放电操作，以使所述储能变流器的直流侧电压为所述直流侧电压计算值的步骤包括：
当所述控制指令为充电指令时，所述飞轮储能装置处于可充电状态，进行充电操作，以使所述储能变流器的直流侧电压为所述直流侧电压计算值；
当所述控制指令为放电指令时，所述飞轮储能装置处于可放电状态，进行放电操作，以使所述储能变流器的直流侧电压为所述直流侧电压计算值。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取直流母线电压；
根据所述直流母线电压确定所述飞轮储能装置的工作状态，并根据所述直流母线电压计算所述飞轮储能装置的充放电功率；
根据所述充放电功率进行充放电操作。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述工作状态包括：充电状态、放电状态和待机状态，所述根据所述直流母线电压确定所述飞轮储能装置的工作状态，并根据所述直流母线电压计算所述飞轮储能装置的充放电功率的步骤包括：
当所述直流母线电压处于充电区域电压阈值范围时，所述飞轮储能装置处于充电状态，根据所述直流母线电压计算所述飞轮储能装置的充电功率；
当所述直流母线电压处于放电区域电压阈值范围时，所述飞轮储能装置处于放电状态，根据所述直流母线电压计算所述飞轮储能装置的放电功率；
当所述直流母线电压处于待机区域电压阈值范围时，所述飞轮储能装置处于待机状态，所述飞轮储能装置的充放电功率为零。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述充电区域包括第一充电区域和第二充电区域，所述当所述直流母线电压处于充电区域电压阈值范围时，所述飞轮储能装置处于充电状态，根据所述直流母线电压计算所述飞轮储能装置的充电功率的步骤包括：
当所述直流母线电压处于第一充电区域电压阈值范围时，所述飞轮储能装置的充电功率按照如下公式进行计算：
Figure 391816DEST_PATH_IMAGE014
，其中
Figure 300866DEST_PATH_IMAGE006
为直流母线电压，
Figure 557404DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 551905DEST_PATH_IMAGE016
、
Figure 302823DEST_PATH_IMAGE017
为第一充电区域电压阈值，
Figure 331959DEST_PATH_IMAGE016
、
Figure 995284DEST_PATH_IMAGE017
、
Figure 742660DEST_PATH_IMAGE018
均为预设常数；
当所述直流母线电压处于第二充电区域电压阈值范围时，所述飞轮储能装置的充电功率按照如下公式进行计算：
Figure 31690DEST_PATH_IMAGE019
，其中
Figure 649753DEST_PATH_IMAGE020
为预设常数。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述放电区域包括第一放电区域和第二放电区域，所述当所述直流母线电压处于放电区域电压阈值范围时，所述飞轮储能装置处于放电状态，根据所述直流母线电压计算所述飞轮储能装置的放电功率的步骤包括：
当所述直流母线电压处于第一放电区域电压阈值范围时，所述飞轮储能装置的放电功率按照如下公式进行计算：
Figure 982515DEST_PATH_IMAGE021
，其中
Figure 951608DEST_PATH_IMAGE006
为直流母线电压，
Figure 44328DEST_PATH_IMAGE022
，
Figure 782477DEST_PATH_IMAGE023
、
Figure 53184DEST_PATH_IMAGE024
为第一放电区域电压阈值，
Figure 509573DEST_PATH_IMAGE023
、
Figure 140406DEST_PATH_IMAGE024
、
Figure 998640DEST_PATH_IMAGE025
均为预设常数；
当所述直流母线电压处于第二放电区域电压阈值范围时，所述飞轮储能装置的放电功率按照如下公式进行计算：
Figure 938783DEST_PATH_IMAGE026
，其中
Figure 616889DEST_PATH_IMAGE027
为预设常数。
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