CN113746170B - 一种储能系统及其离网过载保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种储能系统及其离网过载保护方法，该方法包括：检测储能变流器的直流母线电压，并依据直流母线电压对储能变流器的逆变电压给定值进行调节，以控制直流母线电压高于储能系统的第一预设电压；其中，第一预设电压为储能单元电压和储能变流器的逆变降压临界点之和；从而根据直流母线电压与储能单元的差值关系，主动调节逆变电压给定值来保证直流母线电压大于储能单元电压的预设阈值，也即，直流母线电压高于储能单元电压和储能变流器的逆变降压临界点之和，维持直流母线电压处于较高值，进而提高储能系统的稳定性。

Description

一种储能系统及其离网过载保护方法

技术领域

本发明属于储能离网过载控制技术领域，更具体的说，尤其涉及一种储能系统及其离网过载保护方法。

背景技术

如图1所示，其示出了用户储能系统结构图。储能变流器直流侧既可以接储能单元，也可以接光伏PV，交流侧并网口接电网，离网口接负载。当电网异常，储能变流器离网带载运行时，需由直流侧储能单元或者PV控制直流母线电压，交流侧控制负载电压。由于现有市场上的储能单元电压从几十伏到几百伏不等，因此，直流侧储能单元和交流母线之间一般采用升降压电路。

由于离网运行时，直流侧一般由储能单元控母线，当负载功率超出升降压电路的最大可输出电流时，升降压电路被限流，无法保证直流母线电压高于储能单元电压的预设阈值，直流母线电压被拉低，当直流母线电压被拉低至接近储能单元电压时，升降压电路电流畸变。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种储能系统及其离网过载保护方法，用于检测到直流母线电压进入升降压电路可稳定运行的临界区时，快速降低逆变电压，迫使部分家用负载停止运行，降低离网负载的功率，使直流母线电压快速抬升来提供系统的稳定性。

本发明第一方面公开了一种储能系统的离网过载保护方法，所述储能系统中，储能变流器的交流侧离网口连接负载，所述储能变流器的直流侧连接储能单元；所述离网过载保护方法，包括：

检测所述储能变流器的直流母线电压；

依据所述直流母线电压对所述储能变流器的逆变电压给定值进行调节，以控制所述直流母线电压高于所述储能系统的第一预设电压；

其中，所述第一预设电压为储能单元电压和所述储能变流器的逆变降压临界电压值之和。

可选的，依据所述直流母线电压对所述储能变流器的逆变电压给定值进行调节，以控制所述直流母线电压高于所述储能系统的第一预设电压，包括：

若所述直流母线电压小于第一预设电压，则控制所述储能变流器减小逆变电压给定值、以抬升所述直流母线电压直至所述直流母线电压高于所述第一预设电压。

可选的，控制所述储能变流器减小逆变电压给定值、以抬升所述直流母线电压直至所述直流母线电压高于所述第一预设电压之后，还包括：

若所述直流母线电压恢复到大于所述第一预设电压，则抬升所述储能变流器的逆变电压直至达到额定电压。

可选的，在检测所述储能变流器的直流母线电压之后，若由于所述负载突变造成所述直流母线电压低于第二预设电压，则减小所述储能变流器的逆变电压给定值；

其中，所述第一预设电压大于所述第二预设电压；所述第二预设电压对应的逆变电压给定值小于所述第一预设电压对应的逆变电压给定值。

可选的，依据所述直流母线电压对所述储能变流器的逆变电压给定值进行调节之前，还包括：

确定所述直流母线电压所在的区域；各区域分别为最小运行电压区、直流电流震荡区、交流电压降额区、交流电压恢复区；

其中，所述直流母线电压从低到高对应各区的排列顺序为：最小运行电压区、直流电流震荡区、交流电压降额区、交流电压恢复区；所述交流电压降额区和交流电压恢复区以所述第一预设电压作为分界点，高于所述第一预设电压为所述交流电压恢复区，低于所述第一预设电压为所述交流电压降额区。

可选的，在控制所述储能变流器减小逆变电压给定值、以抬升所述直流母线电压直至所述直流母线电压高于所述第一预设电压之后，还包括：

在所述直流母线电压处于所述交流电压恢复区时，控制所述储能变流器的逆变电压给定值为第一预设值、以使所述储能变流器提升逆变电压直至达到额定电压；

所述第一预设值大于所述直流母线电压处于所述最小运行电压区、所述直流电流震荡区、所述交流电压降额区中任一个对应的电压给定值。

可选的，控制所述储能变流器减小逆变电压给定值、以抬升所述直流母线电压直至所述直流母线电压高于所述第一预设电压，包括：

在所述直流母线电压处于所述交流电压降额区时，控制所述储能变流器的逆变电压给定值为第二预设值、以减小逆变电压直至直流母线电压高于所述第一预设电压；

所述第二预设值小于所述直流母线电压处于所述交流电压恢复区对应的逆变电压给定值，且大于所述直流母线电压处于所述直流电流震荡区、所述交流电压降额区中任一个对应的电压给定值。

可选的，若由于所述负载突变造成所述直流母线电压低于第二预设电压，则减小所述储能变流器的逆变电压给定值，包括：

在所述直流母线电压处于所述直流电流震荡区时，则控制所述储能变流器的逆变电压给定值为第三预设值、以减小逆变电压；

其中，所述第三预设值所述第三预设值小于所述直流母线电压处于所述交流电压降额区对应的逆变电压给定值。

可选的，所述第二预设电压为稳定运行临界值，在所述直流母线电压大于所述第二预设电压时，所述储能变流器稳定运行。

可选的，控制所述储能变流器的逆变电压给定值为第三预设值、以减小逆变电压，包括：

在所述储能系统的每个控制周期内，控制所述逆变电压的电压降幅为预设的第一降压步长。

可选的，控制所述储能变流器的逆变电压给定值为第二预设值、以减小逆变电压，包括：

在所述储能系统的每个交流周期内，控制所述逆变电压的电压降幅为预设的第二降压步长；所述第二降压步长对应的降压速度小于第一降压步长对应的降压速度。

可选的，控制所述储能变流器的逆变电压给定值为第一预设值、以使所述储能变流器提升逆变电压直至达到额定电压，包括：

判断所述直流母线电压是否小于所述第三预设电压；

若所述直流母线电压小于所述第三预设电压，则在所述储能系统的每个交流周期内，控制所述逆变电压的电压升幅为预设的第一升压步长；

若所述直流母线电压大于等于所述第三预设电压，则在所述储能系统的每个控制周期内，控制所述逆变电压的电压降幅为预设的第一降压步长。

本发明第二方面公开了一种储能系统，包括：控制器、储能变流器和储能单元；

所述储能变流器的交流侧离网口连接负载；

所述储能变流器的交流侧并网口连接电网；

所述储能变流器的直流侧连接所述储能单元；

所述控制器用于执行本发明第一方面公开的任一项所述的储能系统的离网过载保护方法。

可选的，还包括：新能源单元；

所述新能源单元与所述储能变流器的直流侧相连。

可选的，所述储能变流器中储能单元的DC/DC变换电路包括：升降压电路；

所述储能变流器中储能单元的DC/DC变换电路采用升压运行和降压运行中的任意一种运行模式。

从上述技术方案可知，本发明提供的一种储能系统的离网过载保护方法，包括：检测储能变流器的直流母线电压，并依据直流母线电压对储能变流器的逆变电压给定值进行调节，以控制直流母线电压高于储能系统的第一预设电压；其中，第一预设电压为储能单元电压和储能变流器的逆变降压临界点之和；从而根据直流母线电压与储能单元的差值关系，主动调节逆变电压给定值来保证直流母线电压大于储能单元电压的预设阈值，也即，直流母线电压高于储能单元电压和储能变流器的逆变降压临界点之和，维持直流母线电压处于较高值，进而提高储能系统的稳定性。

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作简单地介绍，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是本发明实施例提供的一种储能系统的示意图；

图2是本发明实施例提供的一种储能系统的离网过载保护方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的另一种储能系统的离网过载保护方法的流程图；

图4是本发明实施例提供的一种储能系统离网运行时直流母线电压和储能单元电压的关系图；

图5是本发明实施例提供的一种储能系统的离网过载保护方法的流程图；

图6是本发明实施例提供的一种储能系统中储能变流器的示意图；

图7是本发明实施例提供的一种储能系统中储能变流器在正常状态下的电感电流纹波的时序图；

图8是本发明实施例提供的一种储能系统中储能变流器在畸变状态下的电感电流纹波的时序图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

在本申请中，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明实施例提供了一种储能系统的离网过载保护方法，用于解决现有技术中由于离网运行时，直流侧一般由储能单元控母线，当负载功率超出升降压电路的最大可输出电流时，升降压电路被限流，无法保证直流母线电压高于储能单元电压的预设阈值，直流母线电压被拉低，当直流母线电压被拉低至接近储能单元电压时，升降压电路电流畸变的问题。

该储能系统包括：储能变流器和储能单元；其中：储能系统中，储能变流器的交流侧离网口连接负载，储能变流器的直流侧连接储能单元。

参见图2，该储能系统的离网过载保护方法，包括：

S101、检测储能变流器的直流母线电压。

需要说明的是，可以通过电压传感器进行检测，当然，也可以是其他方式进行检测，此处不做具体限定，视实际情况而定即可，均在本申请的保护范围内。

需要说明的是，在直流母线电压被拉到较低电压时，该储能变流器会存在不稳定的现象，因此，可以将直流母线电压作为S102中的调节依据。

S102、依据直流母线电压对储能变流器的逆变电压给定值进行调节，以控制直流母线电压高于储能系统的第一预设电压。

其中，第一预设电压为储能单元电压和储能变流器的逆变降压临界电压值之和。该逆变降压临界电压值为控制该储能变流器逆变降压运行的分界点，如直流母线电压低于储能单元电压和储能变流器的逆变降压临界电压值之和，则该储能变流器进行逆变降压运行，以抬高直流母线电压，该逆变降压临界电压值是预先设置的，其具体取值与环境相关，此处不再一一赘述；也就是说，对第一预设电压有明确的处理，其与储能单元电压以及逆变电压挂钩。

需要说明的是，进行调节方式为比例调节、比例积分调节、比例微分调节；另外，调节方式还可以是开环控制和闭环控制中的一种。当然也可以是其他方式，只要能够实现依据直流母线电压调节逆变电压，以使直流母线电压高于第一预设电压即可，此处不再一一赘述，均在本申请的保护范围内。

在本实施例中，根据直流母线电压与储能单元的差值关系，主动调节逆变电压给定值来保证直流母线电压大于储能单元电压的预设阈值，也即，直流母线电压高于储能单元电压和储能变流器的逆变降压临界点之和，也即维持直流母线电压处于较高值，进而提高储能系统的稳定性。

在实际应用中，图3所示，步骤S102、依据直流母线电压对储能变流器的逆变电压给定值进行调节，以控制直流母线电压高于储能系统的第一预设电压处的具体过程为：

S201、判断直流母线电压是否小于第一预设电压。

若直流母线电压小于第一预设电压，则执行步骤S202。

S202、控制储能变流器减小逆变电压给定值、以抬升直流母线电压直至直流母线电压高于第一预设电压。

需要说明的是，通过直流母线电压和母线参考电压的关系，也即直流母线电压和第一预设电压的关系，进行比例或者比例积分控制。

在本实施例中，当储能系统所连接的负载功率大于储能变流器输入功率时，如果检测到直流母线电压低于储能单元电压和储能变流器的逆变降压临界点之和时，降低逆变电压，迫使部分家用负载停止运行，降低离网负载的功率，使直流母线电压快速抬升来提高储能系统的稳定性。

此外，在步骤S202之后，若直流母线电压恢复到大于第一预设电压，则执行步骤S203。

S203、抬升储能变流器的逆变电压直至达到额定电压。

也就是说，在直流母线电压恢复到大于第一预设电压时，无需再降电压运行，以逆变电压为额定电压运行即可。

在实际应用中，若由于负载突变造成直流母线电压低于第二预设电压，则减小储能变流器的逆变电压给定值。

其中，第一预设电压大于第二预设电压；第二预设电压对应的逆变电压给定值小于第一预设电压对应的逆变电压给定值。也就是说，第一调节速率小于第二调节速率；第一调节速率为直流母线电压大于第二预设电压且小于第一预设电压时的逆变电压压降速率，第二调节速率为直流母线电压小于第二预设电压时的逆变电压压降速率。

也就是说，在直流母线电压低于第一预设电压且高于第二预设电压时，储能变流器的逆变电压给定值为第一给定值，在直流母线电压低于第二预设电压时，储能变流器的逆变电压给定值为第二给定值；其中，第二给定值小于第一给定值。第一预设电压和第二预设电压的取值，此处不做具体限定，视实际情况而定即可，均在本申请的保护范围内。

在实际应用中，对储能变流器的直流母线电压进行调节之前，如图4所示，还包括：

确定所述直流母线电压所在的区域；各区域分别为最小运行电压区、直流电流震荡区、交流电压降额区、交流电压恢复区。

也即，需要预先将直流母线电压划分为各个区域，再依据直流母线电压所在区域进行相应的调节。

其中，直流母线电压从低到高对应各区的排列顺序为：最小运行电压区、直流电流震荡区、交流电压降额区、交流电压恢复区。

交流电压降额区和交流电压恢复区以第一预设电压作为分界点，高于第一预设电压为交流电压恢复区，低于第一预设电压为交流电压降额区。交流电压降额区与直流电流震荡区以第二预设电压为分界点，高于第二预设电压为交流电压降额区，低于第一预设电压为直流电流震荡区。最小运行电压区和直流电流震荡区以储能单元电压为分界点，高于储能单元电压为直流电流震荡区，低于储能单元电压为最小运行电压区。

也就是说，如图4所示，最小运行电压区以预设的标准直流母线电压为下限、以储能单元电压为上限。直流电流震荡区以储能单元电压为下限、以第二预设电压为上限。交流电压降额区以第二预设电压为下限、以第一预设电压为上限。交流电压恢复区以第一预设电压为下限，以第三预设电压为上限。

各个电压从小到大依次为：标准直流母线电压、储能单元电压、第二预设电压、第一预设电压和第三预设电压。需要说明的是，该标准直流母线电压为离网运行时的最低直流母线电压。

具体的，如图5所示，储能变流器接储能单元运行时，将直流母线电压控制到第三预设电压处，也即储能单元电压+V3处；如果运行过程中直流母线电压<储能单元电压+V2，储能变流器减小逆变电压；如果运行过程中直流母线电压恢复到>储能单元电压+V2，变流器提升逆变电压直至达到额定电压。特别地，如果突加负载特别重时直流母线电压低于储能单元电压+V1，储能变流器将迅速降低逆变电压给定值。

需要说明的是，将直流母线电压划分成多档是为了提高储能系统的稳定性。例如比例控制或者比例积分等控制算法存在滞后性，为了避免储能变流器由于控制不及时进入直流电流震荡区，我们增加了一个缓冲区，也即图4所示的交流电压降额区，在储能系统进入缓冲区时就进行控制，有利于提高控制系统的有效性。

需要说明的是，第一预设电压为储能单元电压与V2之和，也即该V2为逆变降压临界值；第二预设电压可以为储能单元电压与V1之和；第三预设电压可以储能单元电压与V3之和，其中，V1<V2<V3。

具体的分档和直流母线电压纹波有关；直流母线纹波小的系统，各个预设电压之间的差值较小；也即，V1、V2、V3较小；在直流母线纹波较大的系统中，各个预设电压之间的差值较大，也即，V1、V2、V3较大。

V1代表了直流母线电压高于储能单元电压的第一阈值，在直流母线电压大于储能单元电压与V1之和时储能变流器可稳定运行。

V2代表了直流母线电压高于储能单元电压的第二阈值，在直流母线电压介于储能单元电压与V1之和以及储能单元电压与V2之和之间时，储能变流器亦可稳定运行，但为了避免离网且突然加载时直流母线电压电压长时间进入直流电流震荡区，增设储能单元电压与V1之和～储能单元电压与V2之和区间内的降输出控制。

V3代表了直流母线电压高于储能单元电压的第三阈值，在直流母线电压介于储能单元电压与V2之和以及储能单元电压与V3之和之间时，储能变流器不需要降输出。

在本实施例中，将直流母线电压划分工作区域，并在不同工作区域时，给定不同的逆变电压给定值，以实现不同方式来调整逆变电压，以保证直流母线电压高于相应值，进而提高储能系统的稳定性。

具体的，依据直流母线电压对储能变流器的逆变电压给定值进行调节，包括：

(1)在直流母线电压处于交流电压恢复区时，控制逆变电压给定值为第一预设值，以使储能变流器提升逆变电压直至达到额定电压。

其中，第一预设值大于直流母线电压处于所述最小运行电压区、直流电流震荡区、交流电压降额区中任一个对应的电压给定值。

如图5所示，控制逆变电压给定值为第一预设值，以使储能变流器提升逆变电压直至达到额定电压的具体过程可以是：

判断直流母线电压是否小于第三预设电压；也即，如图5所示，直流母线电压<储能单元电压+V3。

若直流母线电压小于第三预设电压，则在储能系统的每个交流周期内，控制逆变电压的电压升幅为预设的第一升压步长。也就是说，此时逆变电压被抬升，且抬升的幅度为第一升压步长。该预设的第一升压步长的取值此处不做具体限定，视实际的系统情况而定即可，均在本申请的保护范围内。

若直流母线电压大于等于第三预设电压，则在储能系统的每个控制周期内，控制逆变电压的电压降幅为预设的第一降压步长。也就是说，此时逆变电压被压低，且压低的幅度为第一降压步长。该预设的第一降压步长的取值此处不做具体限定，视实际的系统情况而定即可，均在本申请的保护范围内。

(2)在直流母线电压处于交流电压降额区时，控制储能变流器的逆变电压给定值为第二预设值、以减小逆变电压直至直流母线电压高于第一预设电压。

其中，第二预设值小于直流母线电压处于交流电压恢复区对应的逆变电压给定值，且大于直流母线电压处于流电流震荡区、交流电压降额区中任一个对应的电压给定值。

如图5所示，控制储能变流器的逆变电压给定值为第二预设值、以减小逆变电压的具体过程可以是：在储能系统的每个交流周期内，控制逆变电压的电压降幅为预设的第二降压步长。也就是说，此时逆变电压被压低，且压低的幅度为第二降压步长。该预设的第二降压步长的取值此处不做具体限定，视实际的系统情况而定即可，均在本申请的保护范围内。

(3)在直流母线电压处于直流电流震荡区时，则储能变流器的逆变电压给定值为第三预设值，以减小逆变电压。

其中，第三预设值小于直流母线电压处于交流电压降额区对应的逆变电压给定值。

如图5所示，控制储能变流器的逆变电压给定值为第三预设值、以减小逆变电压的过程可以是：在储能系统的每个控制周期内，控制逆变电压的电压降幅为预设的第一降压步长。

其中，第二降压步长对应的降压速度小于第一降压步长对应的降压速度，也就是说，直流电流震荡区相较于参考可恢复区，其逆变电压快速下降，以实现快速抬升直流母线电压。

需要说明的是，储能变流器的逆变电压给定值为第三预设值时，若直流母线电压抬升高于第二预设电压时，可以继续以第三预设值作为逆变电压给定值，也可以将第二预设值作为逆变电压给定值，此处不做具体限定，只要能够将直流母线电压抬升至高于第一预设电压即可，均在本申请的保护范围内。

在实际应用中，第二预设电压为稳定运行临界值，在直流母线电压大于第二预设电压时，储能变流器稳定运行。

需要说明的是，如图4所示，对于适配高压电池的储能变流器，如果对电池充放电的储能变流器使用互补发波的方法，由于最小控制占空比的存在，要使升降压电路稳定运行，储能变流器的直流母线电压必须保持在第二预设电压以上；这是由于单向升降压电路互补发波运行的特点决定的，直流母线电压高于储能单元电压的一定阈值才能保证互补发波控制时，储能变流器的电流不畸变。

但如果仅仅以此第二预设电压作为运行电压，则当离网侧负载突然加重时，直流母线电压将被拉低至直流电流震荡区，系统不稳定。因此，有必要将直流母线电压抬高至第一预设电压以上，即储能单元电压+V2以上。

本发明另一实施例提供了一种储能系统。如图1所示，该储能系统包括：控制器、储能变流器01和储能单元02。

储能变流器01的交流侧离网口连接负载；储能变流器01的交流侧并网口连接电网；储能变流器01的直流侧连接储能单元02。

在储能系统离网运行时，所述控制器用于执行上述实施例提供的储能系统的离网过载保护方法，该离网过载保护方法的工作过程和原理，详情参见上述实施例，此处不再一一赘述。

在实际应用中，还包括：新能源单元03。

新能源单元03与储能变流器01的直流侧相连。

具体的，该新能源单元03可以是光伏单元，也可以是风力单元。需要说明的是，由于该新能源单元03与储能变流器01的直流侧相连，因此，新能源单元03的输出电能应为直流电能，进而，在新能源单元03为光伏单元时，其内部光伏组件可以直接连接储能变流器01的直流侧，当然也可以通过DC/DC变换器连接储能变流器01的直流侧；在新能源单元03为风力单元时，其内部的风机输出电能是交流电能，其不能直接储能变流，需通过AC/DC变换器与储能变流器01的直流侧相连。该新能源单元03的具体结构和选型，此处不做具体限定，视实际情况而定即可，均在本申请的保护范围内。

在实际应用中，该控制器可以集成于储能变流器01中，也可以独立于储能变流器01。该控制器的具体形式，此处不做具体限定，视实际情况而定即可，均在本申请的保护范围内。

在实际应用中，储能变流器01中储能单元的DC/DC变换电路采用互补发波运行。当然，该储能单元DC/DC变换电路具体可以采用升压运行和降压运行中的任意一种运行模式；具体的，储能变流器01不使用互补发波时，若电池充电，则储能变流器01以BUCK电路运行；若电池放电，则储能变流器01以BOOST电路运行。该储能变流器01的运行方式，此处不做具体限定，视实际情况而定即可，均在本申请的保护范围内。

具体的，储能变流器01，包括：升降压电路。该储能变流器01的结构，此处不做具体限定，视实际情况而定即可，均在本申请的保护范围内。

参见图6(图6以储能单元为电池E为例进行展示)，储能变流器01为高压电池充放电升降压拓扑时，其结构为电感L1的一端作为储能变流器01的一端、连接电池E的正极；电感L1的另一端分别与开关管Q1的一端和开关管Q2的一端相连；开关管Q1的另一端与母线电容C的一端相连；开关管Q2的另一端和母线电容C的另一端相连，连接点作为储能变流器01的另一端、与电池E的负极相连。

如图6所示的结构下，其在正常状态下的电感电流纹波如图7所示，其畸变状态下的电感电流纹波如图8所示。

而在本实施例中，控制器控制储能变流器01以互补法波控制母线时，负载过功率导致的储能逆变器升降压电路电流畸变问题；同时，在储能变流器01升压运行和降压运行也同样适用，提高了储能逆变器离网带载运行的稳定性。

本说明书中的各个实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (14)

1.一种储能系统的离网过载保护方法，其特征在于，所述储能系统中，储能变流器的交流侧离网口连接负载，所述储能变流器的直流侧连接储能单元；所述离网过载保护方法，包括：

检测所述储能变流器的直流母线电压；

依据所述直流母线电压对所述储能变流器的逆变电压给定值进行调节，以控制所述直流母线电压高于所述储能系统的第一预设电压；

其中，所述第一预设电压为储能单元电压和所述储能变流器的逆变降压临界电压值之和，所述逆变降压临界电压值为控制该储能变流器逆变降压运行的分界点；

其中，依据所述直流母线电压对所述储能变流器的逆变电压给定值进行调节，以控制所述直流母线电压高于所述储能系统的第一预设电压，包括：

若所述直流母线电压小于第一预设电压，则控制所述储能变流器减小逆变电压给定值、以抬升所述直流母线电压直至所述直流母线电压高于所述第一预设电压。

2.根据权利要求1所述的储能系统的离网过载保护方法，其特征在于，控制所述储能变流器减小逆变电压给定值、以抬升所述直流母线电压直至所述直流母线电压高于所述第一预设电压之后，还包括：

若所述直流母线电压恢复到大于所述第一预设电压，则抬升所述储能变流器的逆变电压直至达到额定电压。

3.根据权利要求1所述的储能系统的离网过载保护方法，其特征在于，在检测所述储能变流器的直流母线电压之后，若由于所述负载突变造成所述直流母线电压低于第二预设电压，则减小所述储能变流器的逆变电压给定值；

其中，所述第一预设电压大于所述第二预设电压；所述第二预设电压对应的逆变电压给定值小于所述第一预设电压对应的逆变电压给定值。

4.根据权利要求1-3任一项所述的储能系统的离网过载保护方法，其特征在于，依据所述直流母线电压对所述储能变流器的逆变电压给定值进行调节之前，还包括：

确定所述直流母线电压所在的区域；各区域分别为最小运行电压区、直流电流震荡区、交流电压降额区、交流电压恢复区；

其中，所述直流母线电压从低到高对应各区的排列顺序为：最小运行电压区、直流电流震荡区、交流电压降额区、交流电压恢复区；所述交流电压降额区和交流电压恢复区以所述第一预设电压作为分界点，高于所述第一预设电压为所述交流电压恢复区，低于所述第一预设电压为所述交流电压降额区。

5.根据权利要求4所述的储能系统的离网过载保护方法，其特征在于，在控制所述储能变流器减小逆变电压给定值、以抬升所述直流母线电压直至所述直流母线电压高于所述第一预设电压之后，还包括：

在所述直流母线电压处于所述交流电压恢复区时，控制所述储能变流器的逆变电压给定值为第一预设值、以使所述储能变流器提升逆变电压直至达到额定电压；

所述第一预设值大于所述直流母线电压处于所述最小运行电压区、所述直流电流震荡区、所述交流电压降额区中任一个对应的电压给定值。

6.根据权利要求4所述的储能系统的离网过载保护方法，其特征在于，控制所述储能变流器减小逆变电压给定值、以抬升所述直流母线电压直至所述直流母线电压高于所述第一预设电压，包括：

在所述直流母线电压处于所述交流电压降额区时，控制所述储能变流器的逆变电压给定值为第二预设值、以减小逆变电压直至直流母线电压高于所述第一预设电压；

所述第二预设值小于所述直流母线电压处于所述交流电压恢复区对应的逆变电压给定值，且大于所述直流母线电压处于所述直流电流震荡区、所述交流电压降额区中任一个对应的电压给定值。

7.根据权利要求4所述的储能系统的离网过载保护方法，其特征在于，若由于所述负载突变造成所述直流母线电压低于第二预设电压，则减小所述储能变流器的逆变电压给定值，包括：

在所述直流母线电压处于所述直流电流震荡区时，则控制所述储能变流器的逆变电压给定值为第三预设值、以减小逆变电压；

其中，所述第三预设值小于所述直流母线电压处于所述交流电压降额区对应的逆变电压给定值。

8.根据权利要求4所述的储能系统的离网过载保护方法，其特征在于，所述第二预设电压为稳定运行临界值，在所述直流母线电压大于所述第二预设电压时，所述储能变流器稳定运行。

9.根据权利要求7所述的储能系统的离网过载保护方法，其特征在于，控制所述储能变流器的逆变电压给定值为第三预设值、以减小逆变电压，包括：

在所述储能系统的每个控制周期内，控制所述逆变电压的电压降幅为预设的第一降压步长。

10.根据权利要求5所述的储能系统的离网过载保护方法，其特征在于，控制所述储能变流器的逆变电压给定值为第二预设值、以减小逆变电压，包括：

在所述储能系统的每个交流周期内，控制所述逆变电压的电压降幅为预设的第二降压步长；所述第二降压步长对应的降压速度小于第一降压步长对应的降压速度。

11.根据权利要求6所述的储能系统的离网过载保护方法，其特征在于，控制所述储能变流器的逆变电压给定值为第一预设值、以使所述储能变流器提升逆变电压直至达到额定电压，包括：

判断所述直流母线电压是否小于第三预设电压；

若所述直流母线电压小于所述第三预设电压，则在所述储能系统的每个交流周期内，控制所述逆变电压的电压升幅为预设的第一升压步长；

若所述直流母线电压大于等于所述第三预设电压，则在所述储能系统的每个控制周期内，控制所述逆变电压的电压降幅为预设的第一降压步长。

12.一种储能系统，其特征在于，包括：控制器、储能变流器和储能单元；

所述储能变流器的交流侧离网口连接负载；

所述储能变流器的交流侧并网口连接电网；

所述储能变流器的直流侧连接所述储能单元；

所述控制器用于执行如权利要求1-11任一项所述的储能系统的离网过载保护方法。

13.根据权利要求12所述的储能系统，其特征在于，还包括：新能源单元；

所述新能源单元与所述储能变流器的直流侧相连。

14.根据权利要求12或13所述的储能系统，其特征在于，所述储能变流器中储能单元的DC/DC变换电路包括：升降压电路；

所述储能变流器中储能单元的DC/DC变换电路采用升压运行和降压运行中的任意一种运行模式。