CN111740446B - 光伏发电系统的运行控制方法及光伏发电系统 - Google Patents

光伏发电系统的运行控制方法及光伏发电系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光伏发电系统的运行控制方法，包括以下步骤：获取光伏发电系统中光伏发电装置当前的发电功率；获取所述发电功率对应的功率区间；根据所述功率区间对应的调整方式调整所述光伏发电系统的输出功率，以使所述输出功率在预设功率区间内。本发明还公开了一种光伏发电系统，提高了光伏发电系统的稳定性。

Description

光伏发电系统的运行控制方法及光伏发电系统
技术领域
本发明涉及电力调度技术领域，尤其涉及光伏发电系统的运行控制方法及光伏发电系统。
背景技术
光伏发电系统是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射直接转换为电能的发电系统。由于光伏发电受到气候影响过大，则光伏发电系统中的光伏发电装装置的发电功率往往是不稳定的，则光伏发电系统不能稳定的输出功率，导致光伏发电系统的稳定性较差。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种光伏发电系统的运行控制方法、光伏发电系统及计算机可读存储介质，旨在提高光伏发电系统的稳定性。
为实现上述目的，本发明提供一种光伏发电系统的运行控制方法，所述光伏发电系统的运行控制方法包括以下步骤：
获取光伏发电系统中光伏发电装置当前的发电功率；
根据所述发电功率调整所述光伏发电系统的输出功率，以使所述输出功率在预设功率区间内。
可选地，所述根据所述发电功率调整所述光伏发电系统的输出功率，以使所述输出功率在预设功率区间内的步骤包括：
获取所述发电功率对应的功率区间；
根据所述功率区间对应的调整方式调整所述光伏发电系统的输出功率。
可选地，所述根据所述功率区间对应的调整方式调整所述光伏发电系统的输出功率的步骤包括：
比对所述发电功率与第一预设功率以及第二预设功率，所述预设功率区间为大于或等于第一预设功率且小于或等于第二预设功率，所述第二预设功率大于所述第一预设功率；
在所述发电功率所在的功率区间为大于或等于所述第一预设功率且小于或等于所述第二预设功率时，控制所述光伏发电系统中的储电设备停止充放电；
在所述发电功率所在的功率区间为小于所述第一预设功率时，将所述第一预设功率与所述发电功率的差值作为放电功率，并控制所述光伏发电系统中的储电设备根据所述放电功率进行放电；
在所述发电功率所在的功率区间为大于第二预设功率时，将所述发电功率与所述第二预设功率的差值作为充电功率，并控制所述光伏发电系统中的储电设备根据所述放电功率进行充电。
可选地，所述比对所述发电功率与所述第一预设功率以及第二预设功率的步骤之后，还包括：
在所述发电功率所在的功率区间为大于第二预设功率时，判断所述发电功率是否大于第三预设功率，所述第三预设功率大于所述第二预设功率且所述第三预设功率与所述第二预设功率之间的差值为所述光伏发电系统中储能设备的储能额定功率；
在发电功率小于或等于所述第三预设功率时，执行所述将所述发电功率与所述第二预设功率的差值作为充电功率，并控制所述光伏发电系统中的储电设备根据所述放电功率进行充电的步骤；
在所述在发电功率大于所述第三预设功率时，将所述第三预设功率以及所述第二预设功率的差值作为充电功率，控制所述光伏发电系统中的储电设备根据所述放电功率进行充电，并将所述光伏发电系统中的光伏发电装置的发电功率调整为所述第三预设功率。
可选地，所述比对所述发电功率与所述第一预设功率以及第二预设功率的步骤之后，还包括：
在所述发电功率所在的功率区间为小于所述第一预设功率时，判断所述发电功率是否小于第四预设功率，所述第四预设功率小于所述第一预设功率；
在所述发电功率大于或等于所述第四预设功率时，执行所述将所述第一预设功率以及所述放电功率的差值作为放电功率，并控制所述光伏发电系统中的储电设备根据所述放电功率进行放电的步骤；
在所述发电功率小于所述第四预设功率时，判断所述发电功率是否小于第五预设功率，所述第五预设功率小于所述第四预设功率；
在所述发电功率小于所述第五预设功率时，控制所述光伏发电系统中的储电设备根据所述发电功率进行充电；
在所述发电功率所在的功率区间为大于所述第五预设功率时，控制所述光伏发电系统中的储电设备根据所述第四预设功率进行充电，将所述光伏发电系统中的光伏发电装置的发电功率调整为所述第四预设功率。
可选地，定时执行所述获取所述发电功率对应的功率区间的步骤，所述获取所述发电功率对应的功率区间的步骤之后，还包括：
确定获取的所述发电功率所在的功率区间是否变化；
在所述功率区间未变化时，获取所述功率区间未变化的持续时长；
在所述持续时长大于或等于预设时长时，执行所述根据所述发电功率以及所述功率区间调整所述光伏发电系统的输出功率的步骤；
在所述持续时长小于所述预设时长时，更新所述持续时长。
可选地，所述确定获取的所述发电功率所在的功率区间是否变化的步骤之后，还包括：
在所述功率区间变化时，将所述持续时长清零。
可选地，所述光伏发电系统的运行控制方法还包括：
获取当前时间点；
在所述当前时间点位于第一预设时间段时，执行所述获取光伏发电系统中光伏发电装置当前的发电功率的步骤；
在所述当前时间位于第二预设时间段时，接收所述光伏发电装置在预设时间间隔内的预测光伏功率曲线；
根据所述预测光伏功率曲线确定所述光伏发电系统中的储能设备的充电量；
控制所述光伏发电系统中的储能设备根据所述充电量进行充电。
可选地，所述根据所述预测光伏功率曲线确定所述光伏发电系统中的储能设备的充电量的步骤包括：
根据所述预测光伏功率曲线获取所述预设时间间隔内的预测发电量；
在所述预测发电量小于预设发电阈值时，将所述储能设备的额定容量作为所述储能设备的所述充电量。
可选地，所述根据所述预测光伏功率曲线获取所述预设时间间隔内的预测发电量的步骤之后，还包括：
在所述预测发电量大于或等于所述预设发电阈值时，根据所述储能设备的额定容量以及所述预测光伏功率曲线获取所述储能设备的所述充电量。
此外，为实现上述目的，本发明还提出了一种光伏发电系统，所述光伏发电系统包括：光伏发电装置、储能设备、存储器、控制器及存储在所述存储器上并可在所述控制器上运行的光伏发电系统的运行控制程序，所述光伏发电系统的运行控制程序在被控制器执行时实现如上述的光伏发电系统的运行控制方法的步骤。
可选地，所述光伏发电系统还包括至少一个测量装置；
所述控制器与所述光伏发电装置、所述储能系统以及所述测量装置通信连接；
所述光伏发电装置的出线侧设置有所述测量装置，用于获取所述光伏发电装置的发电功率；
所述储能设备的低压侧设置有所述测量装置，用于获取所述储能设备的充电功率和/或放电功率；
所述光伏发电系统的电网进线的高压侧设置有所述测量装置，用于获取所述电网进线的有功功率。
本发明实施例提出的一种光伏发电系统的运行控制方法及光伏发电系统，通过获取光伏发电系统中光伏发电装置当前的发电功率，然后根据当前获取的发电功率调整光伏发电系统的输出功率，使得光伏发电系统的输出功率在预设功率区间内，从而提高了光伏发电系统的稳定性。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的光伏发电系统的硬件架构示意图；
图2是本发明实施例方案涉及的光伏发电系统的系统结构示意图；
图3为本发明光伏发电系统的运行控制方法第一实施例的流程示意图；
图4为本发明光伏发电系统的运行控制方法第三实施例的流程示意图；
图5为本发明光伏发电系统的运行控制方法第四实施例的流程示意图；
图6为本发明光伏发电系统的运行控制方法第五实施例的示意图；
图7-10为本发明光伏发电系统的运行控制方法实施例涉及的实际业务场景。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
光伏发电系统是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射直接转换为电能的发电系统。由于光伏发电受到气候影响过大，则光伏发电系统中的光伏发电装装置的发电功率往往是不稳定的，则光伏发电系统不能稳定的输出功率，导致光伏发电系统的稳定性较差。
为解决上述缺陷，本发明实施例提出一种光伏发电系统的运行控制方法及光伏发电系统的运行控制，其中，所述光伏发电系统的运行控制方法主要包括以下步骤：
获取光伏发电系统中光伏发电装置当前的发电功率；
根据所述发电功率调整所述光伏发电系统的输出功率，以使所述输出功率在预设功率区间内。
通过获取光伏发电系统中光伏发电装置当前的发电功率，然后根据当前获取的发电功率调整光伏发电系统的输出功率，使得光伏发电系统的输出功率在预设功率区间内，从而提高了光伏发电系统的稳定性。
如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的光伏发电系统的硬件架构示意图。
如图1所示，该光伏发电系统可以包括：控制器1001，例如CPU，用户接口1003，网络接口1004，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘等，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述控制器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的光伏发电系统的硬件架构并不构成对光伏发电系统的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及光伏发电系统的运行控制程序。
在图1所示的光伏发电系统中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；控制器1001可以用于调用存储器1005中存储的光伏发电系统的运行控制程序，并执行以下操作：
获取光伏发电系统中光伏发电装置当前的发电功率；
根据所述发电功率调整所述光伏发电系统的输出功率，以使所述输出功率在预设功率区间内。
进一步地，控制器1001可以用于调用存储器1005中存储的光伏发电系统的运行控制程序，还执行以下操作：
获取所述发电功率对应的功率区间；
根据所述功率区间对应的调整方式调整所述光伏发电系统的输出功率。
进一步地，控制器1001可以用于调用存储器1005中存储的光伏发电系统的运行控制程序，还执行以下操作：
比对所述发电功率与第一预设功率以及第二预设功率，所述预设功率区间为大于或等于第一预设功率且小于或等于第二预设功率，所述第二预设功率大于所述第一预设功率；
在所述发电功率所在的功率区间为大于或等于所述第一预设功率且小于或等于所述第二预设功率时，控制所述光伏发电系统中的储电设备停止充放电；
在所述发电功率所在的功率区间为小于所述第一预设功率时，将所述第一预设功率与所述发电功率的差值作为放电功率，并控制所述光伏发电系统中的储电设备根据所述放电功率进行放电；
在所述发电功率所在的功率区间为大于第二预设功率时，将所述发电功率与所述第二预设功率的差值作为充电功率，并控制所述光伏发电系统中的储电设备根据所述放电功率进行充电。
进一步地，控制器1001可以用于调用存储器1005中存储的光伏发电系统的运行控制程序，还执行以下操作：
在所述发电功率所在的功率区间为大于第二预设功率时，判断所述发电功率是否大于第三预设功率，所述第三预设功率大于所述第二预设功率且所述第三预设功率与所述第二预设功率之间的差值为所述光伏发电系统中储能设备的储能额定功率；
在发电功率小于或等于所述第三预设功率时，执行所述将所述发电功率与所述第二预设功率的差值作为充电功率，并控制所述光伏发电系统中的储电设备根据所述放电功率进行充电的步骤；
在所述在发电功率大于所述第三预设功率时，将所述第三预设功率以及所述第二预设功率的差值作为充电功率，控制所述光伏发电系统中的储电设备根据所述放电功率进行充电，并将所述光伏发电系统中的光伏发电装置的发电功率调整为所述第三预设功率。
进一步地，控制器1001可以用于调用存储器1005中存储的光伏发电系统的运行控制程序，还执行以下操作：
在所述发电功率所在的功率区间为小于所述第一预设功率时，判断所述发电功率是否小于第四预设功率，所述第四预设功率小于所述第一预设功率；
在所述发电功率大于或等于所述第四预设功率时，执行所述将所述第一预设功率以及所述放电功率的差值作为放电功率，并控制所述光伏发电系统中的储电设备根据所述放电功率进行放电的步骤；
在所述发电功率小于所述第四预设功率时，判断所述发电功率是否小于第五预设功率，所述第五预设功率小于所述第四预设功率；
在所述发电功率小于所述第五预设功率时，控制所述光伏发电系统中的储电设备根据所述发电功率进行充电；
在所述发电功率所在的功率区间为大于所述第五预设功率时，控制所述光伏发电系统中的储电设备根据所述第四预设功率进行充电，将所述光伏发电系统中的光伏发电装置的发电功率调整为所述第四预设功率。
进一步地，控制器1001可以用于调用存储器1005中存储的光伏发电系统的运行控制程序，还执行以下操作：
确定获取的所述发电功率所在的功率区间是否变化；
在所述功率区间未变化时，获取所述功率区间未变化的持续时长；
在所述持续时长大于或等于预设时长时，执行所述根据所述发电功率以及所述功率区间调整所述光伏发电系统的输出功率的步骤；
在所述持续时长小于所述预设时长时，更新所述持续时长。
进一步地，控制器1001可以用于调用存储器1005中存储的光伏发电系统的运行控制程序，还执行以下操作：
在所述功率区间变化时，将所述持续时长清零。
进一步地，控制器1001可以用于调用存储器1005中存储的光伏发电系统的运行控制程序，还执行以下操作：
获取当前时间点；
在所述当前时间点位于第一预设时间段时，执行所述获取光伏发电系统中光伏发电装置当前的发电功率的步骤；
在所述当前时间位于第二预设时间段时，接收所述光伏发电装置在预设时间间隔内的预测光伏功率曲线；
根据所述预测光伏功率曲线确定所述光伏发电系统中的储能设备的充电量；
控制所述光伏发电系统中的储能设备根据所述充电量进行充电。
进一步地，控制器1001可以用于调用存储器1005中存储的光伏发电系统的运行控制程序，还执行以下操作：
根据所述预测光伏功率曲线获取所述预设时间间隔内的预测发电量；
在所述预测发电量小于预设发电阈值时，将所述储能设备的额定容量作为所述储能设备的所述充电量。
进一步地，控制器1001可以用于调用存储器1005中存储的光伏发电系统的运行控制程序，还执行以下操作：
在所述预测发电量大于或等于所述预设发电阈值时，根据所述储能设备的额定容量以及所述预测光伏功率曲线获取所述储能设备的所述充电量。
如图2所示，图2是本发明实施例方案涉及的光伏发电系统的系统结构示意图。
所述光伏发电系统可以包括控制器10、光伏发电装置20以及储能设备30。
控制器10定时获取光伏发电装置20当前的发电功率，然后根据当前的发电功率调整光伏发电系统的输出功率。
具体地，在当前的发电功率大于最大预设输出功率(即预设功率区间的区间上限)时，控制器10可以控制光伏发电装置20向储能设备30进行充电，控制器10还可以直接调整光伏发电装置20的发电功率。在当前的发电功率小于最小预设输出功率(即预设功率区间的区间下限)时，控制器10可以控制储能设备30进行放电；控制器10还可以直接调整光伏发电装置20的发电功率，或者控制光伏发电装置20控制光伏发电装置20向储能设备30进行充电。
控制器10还可以获取第三方系统的预测光伏功率曲线，然后计算储能设备30的充电量，然后根据充电量从电网获取电能，并控制储能设备30进行充电。
如图3所示，在本发明光伏发电系统的运行控制方法的第一实施例中，所述光伏发电系统的运行控制方法包括以下步骤：
步骤S010、获取光伏发电系统中光伏发电装置当前的发电功率；
步骤S020、获取所述发电功率对应的功率区间；
步骤S030、根据所述功率区间对应的调整方式调整所述光伏发电系统的输出功率，以使所述输出功率在预设功率区间内。
在本实施例中，所述光伏发电系统可以包括光伏发电装置、储能设备、控制器，是一种无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电系统；所述光伏发电系统中还可以包括测量装置，所述测量装置用于获取光伏发电装置当前的发电功率，然后将测量到的发电功率发送至控制器；所述光伏发电装置可以包括光伏发电组件、控制器以及逆变器，所述控制器在接收到控制器发送的控制指令时，即可根据控制指令调整光伏发电装置的发电功率；所述输出功率是光伏发电系统向电网输出电能的功率，由光伏发电装置的发电功率以及储能设备的充放电功率组成；所述储能设备用于调节光伏发电系统的输出功率，可以作为发电功率补充，也可以将光伏发电装置多余的发电功率保存；所述预设功率区间向电网输出电能的功率范围，具体地，所述预设功率区间的区间上限是电网所规定的并网电源的预设输出功率，由于电网规定并网电源的实际输出功率不得低于预设输出功率的一定比值，示例性地，在该比值为75％时，将预设输出功率乘以75％的计算结果作为所述预设功率区间的区间下限；所述调整方式可以是储能设备充电、储能设备放电以及调整光伏发电装置的发电功率等。
光伏发电系统中的测量装置实时获取光伏发电装置当前的发电功率，然后将获取的发电功率发送至控制器。
控制器在接收到光伏发电装置当前的发电功率时，将当前获取的发电功率与每一功率区间的区间上限和/或区间下限进行比对，以确定发电功率对应的功率区间，然后根据发电功率以及发电功率对应的功率区间获取控制参数，根据控制参数以及预设的调整操作生成控制指令，然后将控制指令发送至控制指令对应的装置，接收到控制指令的装置执行该控制指令对应的调整操作，使得该装置输出电能、存储电能或限制产生电能的功率，从而调整了光伏发电系统的输出功率，使得光伏发电系统的实际输出功率在预设功率区间内。
在本实施例公开的技术方案中，通过获取光伏发电系统中光伏发电装置当前的发电功率，然后根据当前获取的发电功率调整光伏发电系统的输出功率，使得光伏发电系统的输出功率在预设功率区间内，从而提高了光伏发电系统的稳定性。
可选地，基于第一实施例，本发明光伏发电系统的运行控制方法第二实施例中，所述步骤S030进一步包括以下步骤：
步骤S0301、比对所述发电功率与第一预设功率以及第二预设功率，所述预设功率区间为大于或等于第一预设功率且小于或等于第二预设功率，所述第二预设功率大于所述第一预设功率；
步骤S0302、在所述发电功率所在的功率区间为大于或等于所述第一预设功率且小于或等于所述第二预设功率时，控制所述光伏发电系统中的储电设备停止充放电；
步骤S0303、在所述发电功率所在的功率区间为小于所述第一预设功率时，将所述第一预设功率与所述发电功率的差值作为放电功率，并控制所述光伏发电系统中的储电设备根据所述放电功率进行放电；
步骤S0304、在所述发电功率所在的功率区间为大于第二预设功率时，将所述发电功率与所述第二预设功率的差值作为充电功率，并控制所述光伏发电系统中的储电设备根据所述放电功率进行充电。
在本实施例中，所述第二预设功率大于所述第一预设功率，所述第一预设功率为预设功率区间的区间下限，所述第二预设功率为预设功率区间的区间上限。
控制器比对发电功率与第一预设功率，并在发电功率小于或等于第一预设功率时，比对发电功率与第二预设功率，在发电功率大于或等于第二预设功率时，判定发电功率所在的功率区间为大于或等于第一预设功率且小于或等于第二预设功率，即发电功率所在的功率区间为预设功率区间，然后生成控制储能设备停止充放电的控制指令，并将该控制指令发送至储能设备。储能设备在接收到控制器发送的控制指令时，停止充放电。
控制器在发电功率小于第一预设功率时，判定发电功率所在的功率区间为小于第一预设功率，然后获取第一预设功率与发电功率的差值，并根据该差值作为放电功率，生成控制储能设备进行放电的放电指令，然后将该放电指令发送至储能设备。储能设备在接收到控制器发送的放电指令时，根据该放电指令携带的放电功率进行放电。
控制器在发电功率大于第二预设功率时，判定发电功率所在的功率区间为大于第二预设功率，然后获取发电功率与第二预设功率的差值，并根据该差值作为充电功率，生成控制储能设备进行充电的充电指令，然后将该充电指令发送至储能设备。储能设备在接收到控制器发送的充电指令时，根据该充电指令携带的充电功率进行充电。
具体地，所述步骤S0301之后，还包括：
步骤S0305、在所述发电功率所在的功率区间为大于第二预设功率时，判断所述发电功率是否大于第三预设功率，所述第三预设功率大于所述第二预设功率且所述第三预设功率与所述第二预设功率之间的差值为所述光伏发电系统中储能设备的储能额定功率；
步骤S0306、在发电功率小于或等于所述第三预设功率时，执行所述将所述发电功率与所述第二预设功率的差值作为充电功率，并控制所述光伏发电系统中的储电设备根据所述放电功率进行充电的步骤；
步骤S0307、在所述在发电功率大于所述第三预设功率时，将所述光伏发电系统中的光伏发电装置的发电功率调整为所述第三预设功率。
在本实施例中，所述第三预设功率大于所述第二预设功率；所述第三预设功率与所述第二预设功率之间的差值为光伏发电系统中储能设备的储能额定功率。
控制器在发电功率所在的功率区间为大于第二预设功率时，比对发电功率与第三预设功率，在发电功率小于或等于第三预设功率时，判定发电功率所在的功率区间为大于第二预设功率且小于或等于第三预设功率，然后获取发电功率与第二预设功率的差值，并根据该差值作为充电功率，生成控制储能设备进行充电的充电指令，然后将该充电指令发送至储能设备。储能设备在接收到控制器发送的充电指令时，根据该充电指令携带的充电功率进行充电。
控制器在发电功率大于第三预设功率时，判定发电功率所在的功率区间为大于第三预设功率，然后获取第三预设功率与第二预设功率的差值，并根据该差值作为充电功率，生成控制储能设备进行充电的充电指令，然后将该充电指令发送至储能设备。储能设备在接收到控制器发送的充电指令时，根据该充电指令携带的充电功率进行充电。控制器还可以根据第三预设功率生成调整光伏发电装置的调整指令，并将该调整指令发送至光伏发电装置中的控制器。光伏发电装置中的控制器在接收到控制器发送的调整指令时，根据调整指令携带的第三预设功率进行发电功率调整。
具体地，所述步骤S0301之后，还包括：
步骤S0308、在所述发电功率所在的功率区间为小于所述第一预设功率时，判断所述发电功率是否小于第四预设功率，所述第四预设功率小于所述第一预设功率；
步骤S0309、在所述发电功率大于或等于所述第四预设功率时，执行所述将所述第一预设功率以及所述放电功率的差值作为放电功率，并控制所述光伏发电系统中的储电设备根据所述放电功率进行放电的步骤；
步骤S0310、在所述发电功率小于所述第四预设功率时，判断所述发电功率是否小于第五预设功率，所述第五预设功率小于所述第四预设功率；
步骤S0311、在所述发电功率小于所述第五预设功率时，控制所述光伏发电系统中的储电设备根据所述发电功率进行充电；
步骤S0312、在所述发电功率所在的功率区间为大于所述第五预设功率时，控制所述光伏发电系统中的储电设备根据所述第四预设功率进行充电，将所述光伏发电系统中的光伏发电装置的发电功率调整为所述第四预设功率。
在本实施例中，所述第四预设功率小于所述第一预设功率，所述第五预设功率小于所述第四预设功率。
控制器在发电功率所在的功率区间为小于第一预设功率时，比对发电功率与第四预设功率，在发电功率大于或等于第四预设功率时，判定发电功率所在的功率区间为小于第一预设功率且大于或等于第四预设功率，然后获取第一预设功率与发电功率的差值，并根据该差值作为放电功率，生成控制储能设备进行放电的放电指令，然后将该放电指令发送至储能设备。储能设备在接收到控制器发送的放电指令时，根据该放电指令携带的放电功率进行放电。
控制器在发电功率小于第四预设功率时，比对发电功率与第五预设功率，在发电功率小于第五预设功率时，判定发电功率所在的功率区间为小于第五预设功率，然后将发电功率作为充电功率，生成控制储能设备进行放电的放电指令，然后将该放电指令发送至储能设备。储能设备在接收到控制器发送的放电指令时，根据该放电指令携带的放电功率进行放电。
控制器在发电功率大于或等于第五预设功率时，判定发电功率所在的功率区间为小于第四预设功率且大于或等于第五预设功率，然后将第四预设功率作为充电功率，生成控制储能设备进行放电的放电指令，然后将该放电指令发送至储能设备。储能设备在接收到控制器发送的放电指令时，根据该放电指令携带的放电功率进行放电。控制器还可以根据第四预设功率生成调整光伏发电装置的调整指令，并将该调整指令发送至光伏发电装置中的控制器。光伏发电装置中的控制器在接收到控制器发送的调整指令时，根据调整指令携带的第四预设功率进行发电功率调整。
可选地，所述第五预设功率可以是储能设备的额定功率，所述第四预设功率可以是第一预设功率与第五预设功率的差值，所述第三预设功率可以是第二预设功率与第五预设功率的总和；所述第二预设功率可以是电网所规定的并网电源的预设输出功率(即预设功率区间的上限)；所述第一预设功率可以是电网规定并网电源的实际输出功率的最低功率(即预设功率区间的下限)。
在本实施例公开的技术方案中，通过获取发电功率对应的功率区间，然后根据发电功率以及功率区间生成相应的控制指令，并将该控制指令发送至对应的装置，接收到控制指令的控制装置执行该控制指令对应的操作，从而达成了调整光伏发电系统的输出功率的效果。
可选地，如图4所示，基于第二实施例，本发明光伏发电系统的运行控制方法第三实施例中，定时执行所述步骤S020，并在所述步骤S020之后，还包括：
步骤S040、确定获取的所述发电功率所在的功率区间是否变化；
步骤S050、在所述功率区间未变化时，获取所述功率区间未变化的持续时长；
步骤S060、在所述持续时长大于或等于预设时长时，执行所述根据所述发电功率以及所述功率区间调整所述光伏发电系统的输出功率的步骤；
步骤S070、在所述持续时长小于所述预设时长时，更新所述持续时长。
在本实施例中，控制器在获取当前的发电功率所在的功率区间之后，获取上一次获取的发电功率所在的功率区间，比对当前的发电功率所在的功率区间以及上一次获取的发电功率所在的功率区间；在当前的发电功率所在的功率区间以及上一次获取的发电功率所在的功率区间一致时，判定功率区间未变化。控制器获取存储器中存储的持续时长，所述持续时长为功率区间未变化的持续时长，然后比对获取的持续时长以及预设时长，并在持续时长大于或等于预设时长时，根据发电功率以及发电功率所在的功率区间生成相应的控制指令，并将该控制指令发送至对应的装置，接收到控制指令的控制装置执行该控制指令对应的操作。
控制器在持续时长小于预设时长时，获取定时时长，其中，所述定时时长为测量装置定时获取光伏发电装置的发电功率的时间间隔；然后根据定时时长更新存储器中的持续时长，并获取上一次生成的控制指令，然后将上一次生成的控制指令发送至对应装置，接收到控制指令的控制装置执行该控制指令对应的操作。
可选地，所述步骤S030之后，还包括：
步骤S080、在所述功率区间变化时，将所述持续时长清零。
控制器在当前的发电功率所在的功率区间以及上一次获取的发电功率所在的功率区间不一致时，判定功率区间变化，然后将存储器中的持续时长重置为零，然后获取上一次生成的控制指令，然后将上一次生成的控制指令发送至对应装置，接收到控制指令的控制装置执行该控制指令对应的操作。
在本实施例公开的技术方案中，由于光伏发电装置的发电功率波动过大，因此，通过设置延时机制进行滤波，即设定发电功率所在功率区间的持续时间，并在持续时间满足预设时长时，才更新对光伏发电系统的调整操作，避免了因为发电功率的波动而造成的反复调整，从而提高了光伏发电系统的稳定性。
可选地，如图5所示，基于第一实施例，本发明光伏发电系统的运行控制方法第四实施例中，所述步骤S010之前，还包括：
步骤S090、获取当前时间点；
步骤S100、在所述当前时间点位于第一预设时间段时，执行所述获取光伏发电系统中光伏发电装置当前的发电功率的步骤；
步骤S110、在所述当前时间位于第二预设时间段时，接收所述光伏发电装置在预设时间间隔内的预测光伏功率曲线；
步骤S120、根据所述预测光伏功率曲线确定所述光伏发电系统中的储能设备的充电量；
步骤S130、控制所述光伏发电系统中的储能设备根据所述充电量进行充电。
在本实施例中，所述第一预设时间段为7:00-18:00等光伏发电装置进行发电的任一时间段，在此不做其他限定；所述第二预设时间段可以是19:00-20:00等光伏发电装置停止发电后的任一时间段，在此不做其他限定；所述第一预设时间段以及所述第二预设时间段均可以位于预设时间间隔内，所述预设时间间隔可以是一天(即二十四小时)，由多个时间段组成；所述预测光伏功率曲线为光伏发电系统中的光伏发电装置在预设时间间隔内产电功率的变化曲线，可以由第三方系统生成；所述发电量是所述储能设备在第一预设时间段之前，应该从电网获取并保存的电能总量。
控制器获取当前时间点，然后确定当前时间点对应的时间段。在当前时间点位于第一预设时间段时，执行如上述所示的获取发电功率，调整输出功率的操作，在此不再做其赘述。
控制器在当前时间点位于第二预设时间段时，向第三方系统发送获取预设时间间隔内的预测光伏功率曲线的请求，所述预设光伏功率曲线可以是次日的光伏功率曲线。控制器在接收到预设时间间隔内的预测光伏功率曲线时，根据预测光伏功率曲线生成储能设备的充电量，然后根据充电量生成设备的充电指令，并将该充电指令发送至储能设备。储能设备在接收到充电指令时，根据充电指令获取电网中的电能，并将该电能保存在储能设备中，然后在储能设备保存的电能达到充电指令中携带的充电量时，停止获取电网中的电能。
具体地，控制器在生成储能设备的充电量时，可以设置预测停止充电时间，并将预测停止充电时间设置为零；然后获取第一预设功率以及第五预设功率的差值，获取预测光伏功率曲线在预测停止充电时间对应的预测功率，比对获取的差值以及预测功率，在预测功率小于或等于该差值时，根据预测停止充电时间获取预测充电时间段，所述预测充电时间段可以是从最开始时刻到预测停止充电时间的时间段，然后获取光伏发电装置在预测充电时间段内的预测发电量，并在预测发电量大于储能设备的额定容量时，根据预测发电量、储能设备的额定容量以及预设系数生成储能设备的充电量，即获取储能设备的额定容量与预设系数的乘积，然后获取预测发电量与乘积的差值，将该差值作为储能设备的充电量。
控制器在预测发电量小于或等于储能设备的额定容量时，更新预测停止充电时间。
可选地，所述步骤S120进一步包括以下步骤：
步骤S121、根据所述预测光伏功率曲线获取所述预设时间间隔内的预测发电量；
步骤S122、在所述预测发电量小于预设发电阈值时，将所述储能设备的额定容量作为所述储能设备的所述充电量。
控制器根据预测光伏功率曲线获取预设时间间隔内的预测发电量，然后比对预测发电量以及预设发电阈值，并在预测发电量小于预设发电阈值时，将所述储能设备的额定容量作为所述储能设备的充电量。
可选地，所述步骤S122之后，还包括：
步骤S123、在所述预测发电量大于或等于所述预设发电阈值时，根据所述储能设备的额定容量以及所述预测光伏功率曲线获取所述储能设备的所述充电量。
控制器在预测发电量大于或等于预设发电阈值时，执行如上述所述的获取充电量的操作，在此不做赘述。
在本实施例公开的技术方案中，通过计算储能设备的充电量，提前向储能设备充电，保证了次日在发电功率较低时，有足够的电能来辅助调整光伏发电系统的输出功率，从而提高了光伏发电系统的稳定性。
示例性地，如图6所示，图中P1为第一预设功率、图中P2为第二预设功率、图中P3为第三预设功率、图中P4为第四预设功率、图中P5为第五预设功率，图中曲线为光伏出力曲线(即发电装置在预设时间间隔内的发电功率曲线)。区域W1是发电功率小于或等于第五预设功率的第一时间段，而区域W5则是发电功率小于或等于第五预设功率的第二时间段，在这两个区域内，控制器执行如上述的控制所述光伏发电系统中的储能设备根据所述发电功率进行充电的步骤。区域W2是发电功率小于或等于第一预设功率且大于第四预设功率的第一时间段，而W4发电功率小于或等于第一预设功率且大于第四预设功率的第二时间段，在这两个区域内，控制器执行如上述的将所述第一预设功率以及所述放电功率的差值作为放电功率，并控制所述光伏发电系统中的储电设备根据所述放电功率进行放电的步骤，使得光伏发电系统的输出功率满足预设功率区间。区域W3则是发电功率大于第二预设功率且小于或等于第三预设功率的时间段，在该区域内，执行如上述的将所述发电功率与所述第二预设功率的差值作为充电功率，并控制所述光伏发电系统中的储电设备根据所述放电功率进行充电的步骤，使得光伏发电系统的输出功率满足预设功率区间。具体步骤在此均不做赘述。
此外，本发明实施例还提出一种光伏发电系统，所述光伏发电系统包括光伏发电装置、储能设备、存储器、控制器及存储在所述存储器上并可在所述控制器上运行的光伏发电系统的运行控制程序，所述光伏发电系统的运行控制程序被所述控制器执行时实现如上各个实施例所述的光伏发电系统的运行控制方法的步骤。
可选地，基于上述光伏发电系统，在本发明实施例提出的光伏发电系统中还包括至少一个测量装置；
所述控制器与所述光伏发电装置、所述储能系统以及所述测量装置通信连接；
所述光伏发电装置的出线侧设置有所述测量装置，用于获取所述光伏发电装置的发电功率；
所述储能设备的低压侧设置有所述测量装置，用于获取所述储能设备的充电功率和/或放电功率；
所述光伏发电系统的电网进线的高压侧设置有所述测量装置，用于获取所述电网进线的有功功率。
在本实施例中，所述电网进线可以是单路市电进线，也可以是多路市电进线；每一路市电进线均与进线变压器、储能设备、负荷以及光伏发电装置电性连接，用于获取电网电能和/或向电网输出电能。
控制器可以获取测量装置的测量值，然后根据获取的测量装置的测量值执行如上述实施例中的各项操作，在此不作赘述。
示例性地，图7-10为本发明光伏发电系统的运行控制方法实施例涉及的实际业务场景。
图7为单路市电进线且由本地控制器进行运行控制时，控制器、光功率预测平台、光伏发电装置、储能设备、负荷以及进线变压器之间的结构示意。其中，光功率预测平台为第三方系统，用于获取预测光伏功率曲线。
图8为单路市电进线且由本地控制器进行运行控制时，控制器、光伏发电装置、储能设备、负荷以及进线变压器之间的结构示意。其中，所述控制器包括光功率预测模块以及控制算法，所述光功率预测模块用于获取预测光伏功率曲线，而控制算法为本发明光伏发电系统的运行控制方法。
图9为单路市电进线且由云端控制器进行运行控制时，光功率预测平台、控制云平台、光伏发电装置、储能设备、负荷以及进线变压器之间的结构示意。
图10为多路市电进线且由本地控制器进行运行控制时，控制器、多个光伏发电装置、多个储能设备、负荷以及进线变压器之间的结构示意。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是PC机等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，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 (7)

1.一种光伏发电系统的运行控制方法，其特征在于，所述光伏发电系统的运行控制方法包括以下步骤：
获取当前时间点；
在所述当前时间点位于第一预设时间段时，获取光伏发电系统中光伏发电装置当前的发电功率；
获取所述发电功率对应的功率区间；
比对所述发电功率与第一预设功率以及第二预设功率，所述第二预设功率大于所述第一预设功率；
在所述发电功率所在的功率区间为大于或等于所述第一预设功率且小于或等于所述第二预设功率时，控制所述光伏发电系统中的储能设备停止充放电；
在所述发电功率所在的功率区间为小于所述第一预设功率时，将所述第一预设功率与所述发电功率的差值作为放电功率，并控制所述光伏发电系统中的储能设备根据所述放电功率进行放电；
在所述发电功率所在的功率区间为大于第二预设功率时，将所述发电功率与所述第二预设功率的差值作为充电功率，并控制所述光伏发电系统中的储能设备根据所述放电功率进行充电；
在所述当前时间位于第二预设时间段时，接收所述光伏发电装置在预设时间间隔内的预测光伏功率曲线；
根据所述预测光伏功率曲线获取所述预设时间间隔内的预测发电量，在所述预测发电量小于预设发电阈值时，将所述储能设备的额定容量作为所述储能设备的充电量；
在所述预测发电量大于或等于所述预设发电阈值时，根据所述储能设备的额定容量以及所述预测光伏功率曲线获取所述储能设备的所述充电量；
控制所述光伏发电系统中的储能设备根据所述充电量进行充电，所述预测光伏功率曲线为光伏发电系统中的光伏发电装置在预设时间间隔内产电功率的变化曲线。
2.如权利要求1所述的光伏发电系统的运行控制方法，其特征在于，所述比对所述发电功率与所述第一预设功率以及第二预设功率的步骤之后，还包括：
在所述发电功率所在的功率区间为大于第二预设功率时，判断所述发电功率是否大于第三预设功率，所述第三预设功率大于所述第二预设功率且所述第三预设功率与所述第二预设功率之间的差值为所述光伏发电系统中储能设备的储能额定功率；
在发电功率小于或等于所述第三预设功率时，执行所述将所述发电功率与所述第二预设功率的差值作为充电功率，并控制所述光伏发电系统中的储能设备根据所述放电功率进行充电的步骤；
在所述在发电功率大于所述第三预设功率时，将所述第三预设功率以及所述第二预设功率的差值作为充电功率，控制所述光伏发电系统中的储能设备根据所述放电功率进行充电，并将所述光伏发电系统中的光伏发电装置的发电功率调整为所述第三预设功率。
3.如权利要求1所述的光伏发电系统的运行控制方法，其特征在于，所述比对所述发电功率与所述第一预设功率以及第二预设功率的步骤之后，还包括：
在所述发电功率所在的功率区间为小于所述第一预设功率时，判断所述发电功率是否小于第四预设功率，所述第四预设功率小于所述第一预设功率；
在所述发电功率大于或等于所述第四预设功率时，执行所述将所述第一预设功率以及所述放电功率的差值作为放电功率，并控制所述光伏发电系统中的储能设备根据所述放电功率进行放电的步骤；
在所述发电功率小于所述第四预设功率时，判断所述发电功率是否小于第五预设功率，所述第五预设功率小于所述第四预设功率；
在所述发电功率小于所述第五预设功率时，控制所述光伏发电系统中的储能设备根据所述发电功率进行充电；
在所述发电功率所在的功率区间为大于所述第五预设功率时，控制所述光伏发电系统中的储能设备根据所述第四预设功率进行充电，将所述光伏发电系统中的光伏发电装置的发电功率调整为所述第四预设功率。
4.如权利要求1所述的光伏发电系统的运行控制方法，其特征在于，定时执行所述获取所述发电功率对应的功率区间的步骤，所述获取所述发电功率对应的功率区间的步骤之后，还包括：
确定获取的所述发电功率所在的功率区间是否变化；
在所述功率区间未变化时，获取所述功率区间未变化的持续时长；
在所述持续时长大于或等于预设时长时，执行所述根据所述发电功率以及所述功率区间调整所述光伏发电系统的输出功率的步骤；
在所述持续时长小于所述预设时长时，更新所述持续时长。
5.如权利要求4所述的光伏发电系统的运行控制方法，其特征在于，所述确定获取的所述发电功率所在的功率区间是否变化的步骤之后，还包括：
在所述功率区间变化时，将所述持续时长清零。
6.一种光伏发电系统，其特征在于，所述光伏发电系统包括：光伏发电装置、储能设备、存储器、控制器及存储在所述存储器上并可在所述控制器上运行的光伏发电系统的控制程序，所述光伏发电系统的控制程序被所述控制器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的光伏发电系统的运行 控制方法的步骤。
7.如权利要求6所述的光伏发电系统，其特征在于，所述光伏发电系统还包括至少一个测量装置；
所述控制器与所述光伏发电装置、所述储能系统以及所述测量装置通信连接；
所述光伏发电装置的出线侧设置有所述测量装置，用于获取所述光伏发电装置的发电功率；
所述储能设备的低压侧设置有所述测量装置，用于获取所述储能设备的充电功率和/或放电功率；
所述光伏发电系统的电网进线的高压侧设置有所述测量装置，用于获取所述电网进线的有功功率。
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