CN114123327B - 并网设备的控制方法、控制设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种并网设备的控制方法、控制设备及存储介质，涉及新能源发电与储能技术领域。该并网设备的控制方法包括：获取电网端口的电压采样点的电网电压以及并网功率采集端口的并网功率值；若电网电压满足预设的并网电压条件，则判断并网功率值是否满足预设的并网功率条件；若并网功率值不满足并网功率条件，向DCDC变换器发送控制指令，以通过DCDC变换器调节储能端口的充放电功率，使得调节后的并网功率值满足并网功率条件。利用对储能端口充放电功率的调节，满足上层调度中心的功率限制，控制方法完备、成熟，兼容性强。
Description
技术领域
本发明涉及新能源发电与储能技术领域，具体而言，涉及一种并网设备的控制方法、控制设备及存储介质。
背景技术
近年来，我国新能源发电产业持续快速发展，新能源产能储能联合应用呈现日趋成熟的态势。
现有的并网设备，基本使用储能变流器、直流变换器、能量管理控制器等组成的新能源产能储能能量变换器，其拓扑多变、造价不菲、损耗多、难以匹配上层调度中心和外围控制装置的电功率交换要求。
因此，需要开发一种工商业型并网设备以及基于工商业型并网设备的运行控制方法。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种并网设备的控制方法、控制设备及存储介质，以适应新型能源项目的增长需求，有利于新型产能储能电站类项目的便捷落地，从而推动新能源产能储能产业健康发展。
为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本申请实施例提供了一种并网设备的控制方法，所述并网设备包括：控制单元、直流母线、DCDC变换器、交直流变换器、新能源端口、储能端口、电网端口、并网功率采集端口；其中，所述DCDC变换器的一个直流端、所述新能源端口以及所述交直流变换器的直流端口均连接所述直流母线，所述DCDC变换器的另一个直流端连接储能端口，所述交直流变换器的交流端连接所述电网端口，所述交直流变换器的交流端还连接所述并网功率采集端口，所述控制单元还分别连接所述并网功率采集端口、所述电网端口的电压采样点、以及所述DCDC变换器的控制端；所述方法包括：
获取所述电网端口的电压采样点的电网电压以及所述并网功率采集端口的并网功率值；
若所述电网电压满足预设的并网电压条件，则判断所述并网功率值是否满足预设的并网功率条件；
若所述并网功率值不满足所述并网功率条件，向所述DCDC变换器发送控制指令，以通过所述DCDC变换器调节所述储能端口的充放电功率，使得调节后的并网功率值满足所述并网功率条件。
可选的，所述并网设备中所述交直流变换器的交流端和所述电网端口之间连接有第一开关，所述第一开关的控制端与所述控制单元连接，所述方法还包括：
若所述电网电压不满足所述并网电压条件，则控制所述第一开关断开，使得所述并网设备在离网状态运行。
可选的，所述控制单元还连接所述电网端口，所述方法还包括：
获取所述电网端口的电能质量信息；
若所述电能质量信息不满足预设的电能质量要求，则控制所述第一开关断开，使得所述并网设备在离网状态运行；所述电能质量信息包括以下至少一项：掉电信息、电压闪变信息、频率异常信息。
可选的，所述并网设备中所述新能源端口和所述直流母线之间连接有第二开关，所述第二开关的控制端与所述控制单元连接，所述控制单元还连接所述储能端口所连接的储能单元，所述方法还包括：
获取所述储能单元的剩余电量；
若所述剩余电量小于或等于预设的低电量条件，则获取所述储能单元的储能功率；
若所述储能功率不满足预设的储能功率条件，或者，所述储能单元的剩余电量小于等于预设过放保护值，则控制所述第一开关断开。
可选的，所述若所述储能功率不满足预设的储能功率条件，或者，所述储能单元的剩余电量小于等于预设过放保护值，则控制所述第一开关断开，包括：
若连续第一预设次数采集的所述储能功率均不满足所述储能功率条件，或者，所述储能单元的剩余电量小于等于预设过放保护值，则控制所述第一开关和所述第二开关断开，所述控制单元在第一预设时间段内断电。
可选的，若所述储能功率不满足预设的储能功率条件，或者，所述储能单元的剩余电量小于等于预设过放保护值，则控制所述第一开关断开，还包括：
在所述第一预设时间段达到后，所述控制单元上电，控制所述第二开关重新吸合，若所述电能质量信息满足预设的电能质量要求，则控制所述第一开关重新吸合；
若连续第二预设次数采集的所述储能功率均不满足所述储能功率条件，或者，所述储能单元的剩余电量小于等于预设过放保护值，则控制所述第一开关和所述第二开关断开，控制所述控制单元在第一预设时间段内断电，并在所述第一预设时间段达到后，所述控制单元上电，控制所述第二开关重新吸合，若所述电能质量信息满足预设的电能质量要求，则控制所述第一开关重新吸合；其中，所述第二预设次数小于所述第一预设次数；
若重新启动的次数达到预设次数阈值，则控制所述控制单元在第二预设时间段内断电，所述第一开关和所述第二开关断开，其中，所述第二预设时间段大于所述第一预设时间段。
可选的，所述方法还包括：
若在所述第一开关后所述电网端口的电网电压满足所述并网电压条件，且，所述电能质量信息满足预设的电能质量要求，则控制所述第一开关吸合，以使得所述电网向所述储能单元供电。
可选的，所述方法还包括：
若所述直流母线电压高于所述新能源端口电压，所述直流母线电压与所述新能源端口电压差值大于或等于预设电压阈值；且所述新能源端口的电流小于预设电流值；
控制所述第二开关吸合。
第二方面，本申请实施例还提供了一种控制设备，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的程序指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述程序指令，以执行时执行上述第一方面任一所述的并网设备的控制方法的步骤。
第三方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述第一方面任一所述的并网设备的控制方法的步骤。
本申请的有益效果是：本申请实施例提供一种并网设备的控制方法，该并网设备包括：控制单元、直流母线、DCDC变换器、交直流变换器、新能源端口、储能端口、电网端口、并网功率采集端口。相比于现有技术中多样化复杂的并网设备的拓扑结构，本申请的并网设备的拓扑结构固定，其不仅设计成本低、兼容性强、适应性强，还能减少能量损耗。本申请的并网设备的控制方法包括：获取电网端口的电压采样点的电网电压以及并网功率采集端口的并网功率值；若电网电压满足预设的并网电压条件，则判断并网功率值是否满足预设的并网功率条件；若并网功率值不满足并网功率条件，向DCDC变换器发送控制指令，以通过DCDC变换器调节储能端口的充放电功率，使得调节后的并网功率值满足并网功率条件。控制方法完备、成熟，兼容性强，能兼容产能储能配比不同的并网设备，进而有利于缩短项目设计周期、提高项目现场调试和验证效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一实施例提供的一种并网设备结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一实施例提供的一种并网设备的控制方法的流程图；
图3为本申请又一实施例提供的一种并网设备的控制方法的流程图；
图4为本申请另一实施例提供的一种并网设备的控制方法的流程图；
图5为并网设备的能量分布示意图；
图6为本申请实施例提供的一实施例提供的又一种并网设备结构示意图；
图7为本申请再一实施例提供的一种并网设备的控制方法的流程图；
图8为本申请实施例提供的一实施例提供的另一种并网设备结构示意图；
图9为本申请再二实施例提供的一种并网设备的控制方法的流程图；
图10为本申请再三实施例提供的一种并网设备的控制方法的流程图；
图11为本申请再四实施例提供的一种并网设备的控制方法的流程图；
图12为本申请一实施例提供的一种控制设备的示意图。
图例：100-并网设备；10-控制单元；20-负载；30-直流母线；50-DCDC变换器；70-交直流变换器；81-第一开关；83-第二开关；91-新能源端口；93-储能端口；95-电网端口；97-并网功率采集端口；1201-处理器；1202-存储介质；
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。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包含至少一个特征。在本发明中的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个，除非另有明确具体的限定。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。本申请所说“连接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接。
本申请的直播数据处理方法应用于并网设备，图1为本申请实施例提供的一实施例提供的一种并网设备结构示意图，如图1所示，该并网设备100包括：控制单元10、直流母线30、DCDC变换器50、交直流变换器70、新能源端口91、储能端口93、电网端口95、并网功率采集端口97；其中，DCDC变换器50的一个直流端、新能源端口91以及交直流变换器70的直流端口均连接直流母线30，DCDC变换器50的另一个直流端连接储能端口93，交直流变换器70的交流端连接电网端口95，交直流变换器70的交流端还连接并网功率采集端口97，控制单元10还分别连接并网功率采集端口97、电网端口95的电压采样点、以及DCDC变换器50的控制端。
需要说明的是，以上控制单元10、DCDC变换器50、交直流变换器70等可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit，简称ASIC)，或，一个或多个微处理器(digitalsingnalprocessor，简称DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，简称FPGA)等。再如，当以上控制单元10、DCDC变换器50、交直流变换器70等通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(CentralProcessing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，控制单元10、DCDC变换器50、交直流变换器70等可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。
还需要说明的是，DCDC变换器50可以为DCDC双向变换器，实现对直流的升压和降压的转变功能；例如，DCDC变换器50与储能端口93、直流母线30连接，在一种状态下，其直流母线30端输入直流高压，储能端口93端输出直流低压；在另一种状态下，储能端口93端输入直流低压，直流母线30端输出直流高压。
交直流变换器70可以为DC-AC双向变换器，又称逆变整流器，能量可逆，主要实现直流转交流的逆变功能及交流转直流的整流功能。例如，交直流变换器70的交流端连接电网端口95，交直流变换器70的直流端连接直流母线30，在逆变时，其直流端输入直流，交流端输出交流；整流时，其交流端输入交流，直流端输出直流。
新能源端口91可以是光伏端口、风能端口、地热能端口、生物质能端口、核能端口等获取可再生能源的端口，上述仅为示例说明，在具体的使用场景中，新能源端口还可以是上述多种端口的并联端口等组合形式，本申请对新能源端口91的具体类型不做限定。
新能源端口91的一端连接直流母线30，新能源端口91的另一端可以连接对应类型的能源充电站或者微电网，例如，若该新能源端口91为光伏端口，则该光伏端口可以连接光伏充电站；再例如，若该新能源端口91为风能端口与光伏端口的并联端口，则该新能源端口91可以连接风光储微电网；再例如，若该新能源端口91为多种端口的并联端口，则该新能源端口91可以连接综合能源服务站、源网荷储系统等。
在一种具体的实现方式中，本申请的并网设备可以是一种工商业型并网设备。相比于现有的户用并网设备，利用本申请的结构的并网设备用在工商业方面，拓扑结构简单，造价低，且能够标准化生产，有利于新能源储电站类项目的便捷落地，推动新能源储能产业健康发展。
图2为本申请实施例提供的一实施例提供的一种并网设备的控制方法的流程图；如图2所示，该方法包括：
步骤201：获取电网端口的电压采样点的电网电压以及并网功率采集端口的并网功率值。
从电网端口的电压采样点的获取电网电压bV，从并网功率采集端口获取并网功率值mW。在一种可能的实现方式中，并网功率采集端口通过采集端口处的电流值与电压值，通过计算电流值与电压值的乘积，获取并网功率值。
步骤202：若电网电压满足预设的并网电压条件，则判断并网功率值是否满足预设的并网功率条件。
在一种具体的实现方式中，若标准线电压为aV，预设的并网电压条件可以为在标准线电压上下浮动p％，即a*(1-p％)V至a*(1+p％)V。例如：a＝380，即标准线电压为380V，p＝15，即预设的并网电压条件可以为在标准线电压上下浮动15％，这表示预设的并网电压条件为380*0.85V至380*1.15V。需要说明的是，p的取值决定了预设的并网电压条件的严格程度，p值越小，预设的并网电压条件就越严格，例如当p＝10时，相对于前例中p＝15的并网电压条件更严格，将并网电压条件限定在380*0.90V至380*1.10V。需要说明的是，在实际应用中，管理员可以根据实际的使用场景，对p值进行限定，进而调整并网设备的运行状况。
在一种可能的实现方式中，图3为本申请一实施例提供的一种判断电网电压满足预设的并网电压条件的方法流程图；如图3所示，若电网电压满足预设的并网电压条件，则判断并网功率值是否满足预设的并网功率条件之前，该方法还包括：
步骤301：判断电网电压是否在预设的并网电压范围内。
在一种具体的实现方式中，电网电压bV，预设的并网电压条件为a*(1-p％)V至a*(1+p％)V。
步骤302：若电网电压在并网电压范围内，则确定电网电压满足并网电压条件。
在上述步骤301的具体实现方式的情况下，若a*(1+p％)V≥bV≥a*(1-p％)V，则该电网电压满足预设的并网电压条件。例如，a＝380，p＝15，则预设的并网电压条件为323V至437V，若b取值在323V至437V之间(例如，b＝350V)，则该电网电压满足预设的并网电压条件。
步骤303：若电网电压不在并网电压范围内，则确定电网电压不满足并网电压条件。
在上述步骤301的具体实现方式的情况下，若bV≥a*(1+p％)V，或，bV≤a*(1-p％)V，则该电网电压不满足预设的并网电压条件。例如，a＝380，p＝15，则预设的并网电压条件为323V至437V，若b取值小于323V(例如，b＝300V)，或b取值大于437V(例如，b＝450V)，则该电网电压不满足预设的并网电压条件。
在另一种可能的实现方式中，图4为本申请一实施例提供的一种判断并网功率值是否满足预设的并网功率条件的方法流程图；如图4所示，判断并网功率值是否满足预设的并网功率条件包括：
步骤401：判断并网功率值是否小于预设的并网功率阈值。
需要说明的是，并网设备的并网功率值，有时会受到限制，即并网功率值不能超过上层调度中心的给定值，或者不能超过工商业型并网设备并网时的交流上网功率约定值，该给定值或者约定值即预设的并网功率阈值。
在一种具体的实现方式中，并网功率值qW，预设的并网功率阈值为PlimitW，其中Plimit≥0。需要说明的是，在实际应用中，管理员可以根据实际的使用场景，对预设的并网功率条件进行限定，进而调整并网设备的运行状况。
步骤402：若并网功率值小于并网功率阈值，则确定并网功率值满足并网功率条件。
在上述步骤401的具体实现方式的情况下，若qW<PlimitW，则确定并网功率值满足并网功率条件。例如q＝1W，Plimit＝5W，则该并网功率值满足并网功率条件。
步骤403：若并网功率值大于或等于并网功率阈值，则确定并网功率值不满足并网功率条件。
在上述步骤401的具体实现方式的情况下，若qW≥PlimitW，该并网功率值不满足并网功率条件。例如q＝6W，Plimit＝5W，则该并网功率值满足并网功率条件。
步骤203：若并网功率值不满足并网功率条件，向DCDC变换器发送控制指令，以通过DCDC变换器调节储能端口的充放电功率，使得调节后的并网功率值满足并网功率条件。
需要说明的是，在并网设备的直流侧，新能源端口所在的回路可以遵循最大功率跟踪发电，一般很难对其输出功率进行限制。储能端口所在的回路可以通过DCDC变换器来调节其充放电功率，虽然储能端口电压会改变，但DCDC变换器可以通过控制储能端口的充放电电流大小，调节储能端口所在回路的充放电功率。
在并网设备的交流侧，当负载20用电时，交直流变换器的交流端输出功率值与并网设备的并网上网功率值不相等。因此，不能直接调节交直流变换器的交流端输出功率来调节并网设备的并网功率值。此外，由于负载20可能发生变动，更不能直接调节交直流变换器的交流端输出功率来调节并网设备的并网功率值。
基于上述分析，当并网设备并网运行时，在负载20用电的情况下，不能直接调节交直流变换器的交流端输出功率来调节并网设备的并网功率值。基于能量守恒定律，可通过调节储能端口所在的回路的充放电功率，间接地调节并网设备的并网功率值，进而达到对并网功率值进行限制的目的。对其调节的具体原理分析如下：
图5为并网设备的能量分布示意图，如图5所示，设定并网设备的交流侧电网端口实时检测的并网功率值为P1，并网设备的负载功率值为P2，新能源端口所在回路的输出功率为P3，储能端口所在回路的充放电功率为P4，并网设备自身损耗功率P5，并网设备交流侧预设的并网功率阈值为Plimit；
由并网设备交流侧能量守恒得：并网设备与电网的交互功率值＝|P1-P2|≤Plimit，即P2-Plimit≤P1≤P2+Plimit，由此对P1的取值范围进行约束。
由能量守恒定律得：P3+P4＝P1+P2+P5，即P1＝P3+P4-P2-P5。由等式知，可通过改变P4的值来改变P1的值。
由于负载20可能会发生变动，且并网设备估算的P2值可能不太准确，因此还可以引入防偏差系数0.95，以留出冗余范围，避免因误差而大于或者等于预设的并网功率阈值Plimit。需要说明的是，该防偏差，可以根据应用场景，运行状况做更改。
由上可知，P4＝|P2+Plimit|*0.95+P1+P2+P5-P3，因此并网设备的控制单元可通过调节储能端口所在回路的充放电功率为P4，间接地控制并网设备的并网功率值，以确保并网设备的并网功率值不超过限定值Plimit。
综上，本申请实施例提供一种并网设备的控制方法，该并网设备包括：控制单元、直流母线、DCDC变换器、交直流变换器、新能源端口、储能端口、电网端口、并网功率采集端口。相比于现有技术中多样化复杂的并网设备的拓扑结构，本申请的并网设备的拓扑结构固定，其不仅设计成本低、兼容性强、适应性强，还能减少能量损耗。本申请的并网设备的控制方法包括：获取电网端口的电压采样点的电网电压以及并网功率采集端口的并网功率值；若电网电压满足预设的并网电压条件，则判断并网功率值是否满足预设的并网功率条件；若并网功率值不满足并网功率条件，向DCDC变换器发送控制指令，以通过DCDC变换器调节储能端口的充放电功率，使得调节后的并网功率值满足并网功率条件。利用对储能端口充放电功率的调节，间接使得并网功率值满足并网功率条件，满足上层调度中心的功率限制，进而达到对限制并网功率值的目的。在计算中还考虑到了设备的本身功率损耗、负载的功率估算误差，规避收集数据偏差对并网功率调节的影响。控制方法完备、成熟，兼容性强，能兼容新能源产能储能配比不同的并网设备，进而有利于缩短项目设计周期、提高项目现场调试和验证效率。
可选的，在上述图1的基础上，本申请还提供一种并网设备结构的可能实现方式，图6为本申请实施例提供的一实施例提供的又一种并网设备结构示意图，如图6所示，该并网设备100中交直流变换器70的交流端和电网端口95之间连接有第一开关81，第一开关81的控制端与控制单元10连接。由此在上述图2和图6的基础上，本申请还提供一种并网设备的控制方法的可能实现方式，该方法包括：
若电网电压不满足并网电压条件，则控制第一开关断开，使得并网设备在离网状态运行。
通过上述步骤303，对电网电压进行判断，若其不满足并网电压条件时，通过控制第一开关断开，使得并网设备离网运行。
在一种具体的实现方式中，第一开关断开，并网设备离网运行时，并网设备运行离网新能源最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking，MPPT)MPPT自适应运行。
需要说明的是，第一开关可以是电磁继电器、晶闸管等开关类型，对不同类型的开关，其控制方式可能不同，本申请对所采用的具体开关类型和控制该类型开关的具体控制方式不做限定。
在电网电压不满足并网条件时，控制开关断开，一方面实现了自动化控制，另一方面保障了并网设备的正常稳定运转。通过对并网功率值受限的考虑，完善了并网设备系统本地化运行时进行控制的相关方法，当存在并网功率值限制时，通过主动改变储能端口所在回路的充放电功率来限制并网功率值，且在此过程中不影响新能源最大功率跟踪发电。
可选的，在上述图6及对应方法的基础上，本申请还提供一种并网设备的控制方法的可能实现方式，其中，控制单元还连接电网端口。图7为本申请再一实施例提供的一种并网设备的控制方法的流程图；如图7所示，该方法包括：
步骤701：获取电网端口的电能质量信息。
步骤702：若电能质量信息不满足预设的电能质量要求，则控制第一开关断开，使得并网设备在离网状态运行；电能质量信息包括以下至少一项：掉电信息、电压闪变信息、频率异常信息。
需要说明的是，在另一种可能的实现方式中，可以对电网端口的电能质量进行判断，若电网端口的掉电信息显示电网端口掉电，或者电压闪变信息显示电网端口出现电压闪变的情况，或者电网端口出现频率异常等信息时，该电网条件不满足并网条件。因此通过控制第一开关断开，使得并网设备离网运行。
通过对电网端口的电能质量信息进行监控判断，从多角度对并网条件进行限定，使其使用场景范围更大，进一步保障了并网设备运转的稳定性。
可选的，在上述图6的基础上，本申请还提供一种并网设备结构的可能实现方式，图8为本申请实施例提供的一实施例提供的另一种并网设备结构示意图，如图8所示，并网设备中新能源端口和直流母线之间连接有第二开关83，第二开关83的控制端与控制单元10连接，控制单元10还连接储能端口93所连接的储能单元。由此在上述图8和图6对应的方法的基础上，本申请还提供一种并网设备的控制方法的可能实现方式，图9为本申请再二实施例提供的一种并网设备的控制方法的流程图；如图9所示，该方法包括：
步骤901：获取储能单元的剩余电量。
需要说明的是，对储能单元剩余电量的具体获取方法，本申请不做限定，例如，可以使用电流积分法获取储能单元的剩余电量，即通过对储能单元的充、放电电流进行积分，计算得出剩余电量的大小；再例如，可以使用电压测量的方法获取储能单元的剩余电量。用户在实际使用中，可以根据不同的使用需求选择对应的储能单元剩余电量的获取方法。
还需要说明的是第二开关可以是接触器、电磁继电器、晶闸管等开关类型，对不同类型的开关，其控制方式可能不同，本申请对所采用的具体开关类型和控制该类型开关的具体控制方式不做限定。
步骤902：若剩余电量小于或等于预设的低电量条件，则获取储能单元的储能功率。
需要说明的是，预设的低电量条件可以根据使用场景进行设定，本申请对该预设的低电量条件的具体取值不做限定。在一种具体的实现方式中，预设的低电量条件为20％，即当剩余电量小于或等于额定电量的20％时，获取储能单元的储能功率，并持续检测储能单元的剩余电量。
在一种可能的实施方式中，光储新能源系统在离网环境下，若剩余电量小于或等于预设的低电量条件，并网设备进入自保模式，对储能单元进行监测，获取储能单元的储能功率。
步骤903：若储能功率不满足预设的储能功率条件，或者，储能单元的剩余电量小于等于预设过放保护值，则控制第一开关断开。
需要说明的是，预设的储能功率条件可以根据使用场景进行设定，本申请对该预设的储能功率条件的具体取值不做限定。在一种具体的实现方式中，预设的储能功率条件为300W，即当储能功率小于300W时，第一开关断开。在另一种具体的实现方式中，预设过放保护值为5％，即当剩余电量小于或等于额定电量的5％时，第一开关断开，并网设备进入待机状态或者自保状态。
剩余电量小于或等于预设的低电量条件时，通过对储能功率的进一步判断，确定当前的并网设备状态，在储能功率不满足预设的储能功率条件下，断开第一开关，将并网设备的运行维持在耗电最低的自保状态，从而实现无人值守运行。
可选的，在上述图9的基础上，若储能功率不满足预设的储能功率条件，或者，储能单元的剩余电量小于等于预设过放保护值，则控制第一开关断开时，本申请还提供一种并网设备的控制方法的可能实现方式，该方法包括：
若连续第一预设次数采集的储能功率均不满足储能功率条件，或者，储能单元的剩余电量小于等于预设过放保护值，则控制第一开关和第二开关断开，控制单元在第一预设时间段内断电。
由于单次采集储能功率、剩余电量可能存在采集误差或者错误等问题，此外，实现并网设备的自动化运行还需要并网设备在状态(电网端口状态、新能源端口状态、储能端口状态等)发生变化后，及时察觉变化，并做出反映，因此，在一种可能的实现方式中，需要对储能功率及剩余电量进行多次测量，对控制单元的断开状态的持续时间进行控制，即若连续第一预设次数采集的储能功率均不满足储能功率条件，或者，连续第一预设次数采集的储能单元的剩余电量均小于等于预设过放保护值，则控制第一开关和第二开关断开，控制单元在第一预设时间段内断电。
在一种具体的实现方式中，第一预设次数为x次，第一预设时间段为i分钟，相邻每两次测量之间的间隔为g分钟，则表示对储能功率、剩余电量每隔g分钟进行一次监测，连续监测x次，若该x次监测中储能功率均不满足储能功率条件，或者，剩余电量均小于等于预设过放保护值，则控制单元断电i分钟，第一开关和第二开关断开。在一种具体的实现方式中x＝5，i＝30，g＝1，表示对储能功率每隔1分钟进行一次监测，连续监测5次，若该5次监测均不满足储能功率条件或者预设过放保护值条件，控制单元断电30分钟，第一开关和第二开关断开。
在储能功率不满足预设的储能功率或者，剩余电量均小于等于预设过放保护值的条件下，控制单元在第一预设时间段内断电，断开第一开关与第二开关，将并网设备的运行维持在耗电最低的自保状态，从而实现无人值守运行，在不接受外部控制装置指令的情况下，确保并网设备自动化运行。
可选的，在上述方法的基础上，若储能功率不满足预设的储能功率条件，或者，储能单元的剩余电量小于等于预设过放保护值，则控制第一开关断开，本申请还提供一种并网设备的控制方法的可能实现方式，图10为本申请再三实施例提供的一种并网设备的控制方法的流程图；如图10所示，该方法包括：
步骤1001：在第一预设时间段达到后，控制单元上电，控制第二开关重新吸合，若电能质量信息满足预设的电能质量要求，则控制第一开关重新吸合。
在一种具体的实现方式中，第一预设时间段为i分钟，控制单元断开i分钟，从断开时开始计时，当第一预设时间段i分钟达到之后，控制单元上电，并控制第二开关重新吸合。在一种具体的实现方式中i＝30，即控制单元断开30分钟，当30分钟的断开时间到达后，控制单元重新上电，并控制第二开关重新吸合。随后对电能质量进行判断，若电能质量信息满足预设的电能质量要求，则控制第一开关重新吸合。
步骤1002：若连续第二预设次数采集的储能功率均不满足储能功率条件，或者，储能单元的剩余电量小于等于预设过放保护值，则控制第一开关和第二开关断开，控制控制单元在第一预设时间段内断电，并在第一预设时间段达到后，控制单元上电，控制第二开关重新吸合，若电能质量信息满足预设的电能质量要求，则控制第一开关重新吸合；其中，第二预设次数小于第一预设次数。
在一种具体的实现方式中，第二预设次数为x2次(其中x2<x)，第一预设时间段为i分钟，相邻每两次测量之间的间隔为g2分钟，则表示对储能功率、剩余电量每隔g2分钟进行一次监测，连续监测x2次，若该x2次监测中储能功率均不满足储能功率条件，或者，剩余电量均不满足预设过放保护值的条件，则控制单元断断电i分钟，第一开关和第二开关断开。在一种具体的实现方式中x2＝3，i＝30，g2＝1，表示对储能功率、剩余电量每隔1分钟进行一次监测，连续监测3次，若该3次监测均不满足储能功率条件或者预设过放保护值的条件，则控制单元断开30分钟，第一开关和第二开关断开。30分钟后，控制单元上电，控制第二开关重新吸合，此时若电能质量信息满足预设的电能质量要求，则控制第一开关重新吸合。
步骤1003：若重新启动的次数达到预设次数阈值，则控制单元在第二预设时间段内断电，第一开关和第二开关断开，其中，第二预设时间段大于第一预设时间段。
在一种具体的实现方式中，预设次数阈值为y次，第二预设时间段为i2分钟(i2>i)，则若重新启动(即控制单元上电、控制第二开关重新吸合)次数达到y次，则控制单元断电i2分钟，第一开关与第二开关断开。在一种具体的实现方式中，y＝4次，i2＝1440分钟(即24小时)，则表示重新启动次数达到4次时，控制单元断电1440分钟。
频繁的重新启动会加剧电量流失，本申请通过对第一预设时间段与第二预设时间段时长的区别设计，进一步对并网设备在自保模式下的电量消耗进行控制，给并网设备提供了全自动、稳定运行的保障。
可选的，在上述图9的基础上，本申请还提供一种并网设备的控制方法的可能实现方式，该方法包括：
若在第一开关断开后电网端口的电网电压满足并网电压条件，且，电能质量信息满足预设的电能质量要求，则控制第一开关吸合，以使得电网向储能单元供电。
若电网电压在并网电压范围内，且电能质量信息满足预设的电能质量要求时，控制第一开关吸合，由此，电网接入并网设备中，向储能单元进行供电。
通过步骤1001的电网供电，储能单元进行充电，当储能单元中的剩余电量高于低电量条件时，并网设备重新启动，即完成黑启动。
由此，本申请的并网设备控制方法形成了一个完整的闭环，兼顾并网设备的自保、黑启动、功率追踪等功能，功能更加集成完善。
可选的，在上述图9的基础上，本申请还提供一种并网设备的控制方法的可能实现方式，图11为本申请再四实施例提供的一种并网设备的控制方法的流程图；如图11所示，该方法包括：
步骤1101：若直流母线电压高于新能源端口电压，直流母线电压与新能源端口电压差值大于或等于预设电压阈值；且新能源端口的电流小于预设电流值。
若预设电压阈值为hV，预设电流值为jA，则该步骤的判断标准为直流母线的电压高于新能源端口电压，且直流母线的电压高于新能源端口电压大于或等于hV，且新能源端口的电流值小于jA。在一种具体的实现方式中，h＝900，j＝2，则判断标准为直流母线的电压高于新能源端口电压，且直流母线的电压高于新能源端口电压大于或等于900V，且新能源端口的电流值小于2A。在另一种具体的实现方式中，直流母线的电压可调，可以通过控制单元主动拉升直流母线电压，使直流母线的电压高于新能源端口电压。
在另一种可能的实现方式中，在步骤1101判断之前，还需要判断新能源端口的电压值是否大于预设的新能源端口电压。例如预设的新能源端口电压为dV，则在步骤1101之前，还需判断新能源端口的电压值是否大于dV。在一种具体的实现方式中，d＝300。
在再一种可能的实现方式中，上述判断可以判断多次，例如判断三次；也可以设置其判断的时间，例如，判断时间为3秒，对这段时间内的直流母线电压、新能源端口电压等进行判断。上述仅为判断方式的实例说明，本申请对具体的判断方式不做限定。
需要说明的是，在本申请中，直流侧母线的电压受控制单元调节。
步骤1102：控制第二开关吸合。
若满足上述步骤1101的条件，则控制单元控制第二开关吸合，并网设备上电成功；若不满足上述步骤1101的条件，则上电失败。
在一种具体的实现方式中，若新能源端口为光伏端口，当直流母线电压降低至MPPT电压范围内，光伏回路自适应启动MPPT，即自动启动光伏设备发电系统。
通过对新能源投入条件进行限定，实现新能源端口所在回路的自启动，进一步完善了并网设备的自动化。
总的来说，本申请的控制方法可使并网设备标准化应用，有利于工商业型并网设备的批量生产，也有利于中小型新能源产能储能电站和新能源储能型微电网的规模化建设，即大批量的中小型新能源电站并网时，各个分布式新能源电站可运用此方法，避免电力系统的潮流失衡，是一种满足能量平衡、潮流均衡的本地化运行控制方法。
下述对用以执行本申请所提供的控制设备、计算机可读存储介质等进行说明，其具体的实现过程以及技术效果参见上述，下述不再赘述。
本申请实施例提供一种控制设备的可能实现示例，能够执行上述实施例提供的并网设备的控制方法。图12为本申请一实施例提供的一种控制设备的示意图。如图12所示，上述控制设备，包括：处理器1201、存储介质1202和总线，存储介质存储有处理器可执行的程序指令，当控制设备运行时，处理器与存储介质之间通过总线通信，处理器执行程序指令，以执行时执行上述并网设备的控制方法的步骤。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。
本申请的控制设备可以应用于工商业型并网设备中，通过本地化运行控制方法，确保设备无人值守运行和能量自动化调度。同时该方法应用于批量化分布式新能源电站并网中，适用于批量化中小型新能源储能电站接入主电网。
本申请实施例提供一种计算机可读存储介质的可能实现示例，能够执行上述实施例提供的并网设备的控制方法，存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述并网设备的控制方法的步骤。
存储在一个存储介质中的计算机程序，可以包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(英文：processor)执行本发明各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(英文：processor)执行本发明各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种并网设备的控制方法，其特征在于，所述并网设备包括：控制单元、直流母线、DCDC变换器、交直流变换器、新能源端口、储能端口、电网端口、并网功率采集端口；其中，所述DCDC变换器的一个直流端、所述新能源端口以及所述交直流变换器的直流端口均连接所述直流母线，所述DCDC变换器的另一个直流端连接储能端口，所述交直流变换器的交流端连接所述电网端口，所述交直流变换器的交流端还连接所述并网功率采集端口，所述控制单元还分别连接所述并网功率采集端口、所述电网端口的电压采样点、以及所述DCDC变换器的控制端；所述并网设备中所述交直流变换器的交流端和所述电网端口之间连接有第一开关，所述第一开关的控制端与所述控制单元连接；所述并网设备中所述新能源端口和所述直流母线之间连接有第二开关，所述第二开关的控制端与所述控制单元连接，所述控制单元还连接所述储能端口所连接的储能单元，所述方法包括：
获取所述电网端口的电压采样点的电网电压以及所述并网功率采集端口的并网功率值；
若所述电网电压满足预设的并网电压条件，则判断所述并网功率值是否满足预设的并网功率条件；
若所述并网功率值不满足所述并网功率条件，向所述DCDC变换器发送控制指令，以通过所述DCDC变换器调节所述储能端口的充放电功率，使得调节后的并网功率值满足所述并网功率条件；
其中，所述方法还包括：获取所述储能单元的剩余电量；
若所述剩余电量小于或等于预设的低电量条件，则获取所述储能单元的储能功率；
若连续第二预设次数采集的所述储能功率均不满足所述储能功率条件，或者，所述储能单元的剩余电量小于等于预设过放保护值，则控制所述第一开关和所述第二开关断开，控制所述控制单元在第一预设时间段内断电，并在所述第一预设时间段达到后，所述控制单元上电，控制所述第二开关重新吸合。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述电网电压不满足所述并网电压条件，则控制所述第一开关断开，使得所述并网设备在离网状态运行。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制单元还连接所述电网端口，所述方法还包括：
获取所述电网端口的电能质量信息；
若所述电能质量信息不满足预设的电能质量要求，则控制所述第一开关断开，使得所述并网设备在离网状态运行；所述电能质量信息包括以下至少一项：掉电信息、电压闪变信息、频率异常信息。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述储能功率不满足预设的储能功率条件，或者，所述储能单元的剩余电量小于等于预设过放保护值，则控制所述第一开关断开。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述若所述储能功率不满足预设的储能功率条件，或者，所述储能单元的剩余电量小于等于预设过放保护值，则控制所述第一开关断开，包括：
若连续第一预设次数采集的所述储能功率均不满足所述储能功率条件，或者，所述储能单元的剩余电量小于等于预设过放保护值，则控制所述第一开关和所述第二开关断开，所述控制单元在第一预设时间段内断电。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述若所述储能功率不满足预设的储能功率条件，或者，所述储能单元的剩余电量小于等于预设过放保护值，则控制所述第一开关断开，还包括：
在所述第一预设时间段达到后，所述控制单元上电，控制所述第二开关重新吸合，若电能质量信息满足预设的电能质量要求，则控制所述第一开关重新吸合；
若所述电能质量信息满足预设的电能质量要求，则控制所述第一开关重新吸合；其中，所述第二预设次数小于所述第一预设次数；
若重新启动的次数达到预设次数阈值，则控制所述控制单元在第二预设时间段内断电，所述第一开关和所述第二开关断开，其中，所述第二预设时间段大于所述第一预设时间段。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若在所述第一开关断开后所述电网端口的电网电压满足所述并网电压条件，且，电能质量信息满足预设的电能质量要求，则控制所述第一开关吸合，以使得电网向所述储能单元供电。
8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述直流母线电压高于所述新能源端口电压，所述直流母线电压与所述新能源端口电压差值大于或等于预设电压阈值；且所述新能源端口的电流小于预设电流值；
控制所述第二开关吸合。
9.一种控制设备，其特征在于，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的程序指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述程序指令，以执行时执行如权利要求1至8任一所述的并网设备的控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至8任一所述的并网设备的控制方法的步骤。
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Non-Patent Citations (1)
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