CN114552663A - 一种并联光储系统及其控制方法、光储主机及从机 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及光伏并网技术领域，公开了一种并联光储系统及其控制方法、光储主机及从机并联方式，该系统包括若干个光伏组件、电网、负载和若干个光储设备，该方法首先选择所述若干个光储设备的其中一个作为光储主机，且将其他光储设备作为光储从机，然后判断所述电网是否接入所述并联光储系统中，在接入时调整所述电网的并网功率和各所述光储从机的功率，以使所述电网、所述光储设备为所述负载供电，在未接入时也能够调整各所述光储系统做应急供电使用。

Description

一种并联光储系统及其控制方法、光储主机及从机
技术领域
本发明实施例涉及光伏并网技术领域，特别涉及一种并联光储系统及其控制方法、光储主机及从机。
背景技术
现如今，全球多个国家在大力发展新能源,光伏储能系统作为绿电系统得到大批量应用。而大部分单相光伏储能系统都是5kw左右，由于各地域的发展水平和居民对不同功率段的储能系统的需求也不同,5KW的储能系统在部分区域容量偏小,因此，目前市面上通过将多个光伏储能并联使用的方式来满足对功率扩容的需求，在部分缺电区域，并联系统也可以支持更大功率的应急供电。
在实现本发明实施例过程中，发明人发现以上相关技术中至少存在如下问题：目前市场上常用的方案是增加EMS控制系统与电表和逆变器通讯，从而在并网时对储能能量进行调度和分配，此方案在电网异常如断电时，经过两级通讯,数据传输慢，无法实现多台并联应急供电。
发明内容
本申请实施例提供了一种并联光储系统及其控制方法、光储主机及从机。
本发明实施例的目的是通过如下技术方案实现的：
为解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例中提供了一种并联光储系统的控制方法，应用于并联光储系统，所述并联光储系统包括若干个光伏组件、电网、负载、若干组储能电池和若干个光储设备，所述方法包括：选择所述若干个光储设备的其中一个作为光储主机，且将其他光储设备作为光储从机；判断所述电网是否接入所述并联光储系统中；若是，根据所述负载的功率、每个光伏组件的发电功率和各组所述储能电池的功率，调整所述电网的并网功率和各所述光储从机的功率，以使所述电网、所述光储设备为所述负载供电；若否，根据所述负载的功率、每个光伏组件的发电功率和各组所述储能电池的功率，调整各所述光储从机的功率，以使所述光储设备为所述负载离网供电。
在一些实施例中，所述负载包括应急负载和普通负载，所述应急负载分别与各所述光储设备的输出端连接，所述普通负载与所述电网连接，其中，所述电网接入所述并联光储系统中时，所述电网、所述光储设备为所述应急负载供电，所述电网还为所述普通负载供电；所述电网未接入所述并联光储系统中时，所述光储设备为所述应急负载供电。
在一些实施例中，各所述光储设备中皆设置有单相光伏储能功率模块和至少三个同步信号模块，以及，连接在所述应急负载和所述单相光伏储能功率模块之间的第一开关模块和连接在所述第一开关模块与所述电网之间的第二开关模块，所述方法还包括：通过所述第一开关模块控制所述应急负载、所述普通负载和所述电网与所述单相光伏储能功率模块的电连接；通过所述第二开关模块控制所述普通负载和所述电网与所述单相光伏储能功率模块的电连接。
在一些实施例中，当所述光储设备中包括三个同步信号模块时，各所述光储设备中第一同步信号模块之间通过第一同步总线连接，各所述光储设备中的第二同步信号模块之间通过第二同步总线连接，各所述光储设备中的第三同步信号模块之间通过第三同步总线连接，在每个所述光储设备中，所述第一同步信号模块、第二同步信号模块、第三同步信号模块与所述光储设备中的微处理器连接，所述微处理器与所述单相光伏储能功率模块连接，所述方法还包括：所述第一同步信号模块通过所述微处理器同步各所述光储设备中单相光伏储能功率模块的交流电压频率；所述第二同步信号模块通过所述微处理器控制各所述光储设备中的第一开关模块；所述第三同步信号模块通过所述微处理器控制各所述光储设备中的第二开关模块。
在一些实施例中，在所述电网接入所述并联光储系统中时，在所述调整所述电网的并网功率和各所述光储从机的功率，以使所述电网、所述光储设备为所述负载供电之前，所述方法还包括：获取所述负载的功率、所述光伏组件的发电功率之和，以及各所述储能电池的最大放电功率之和；根据所述发电功率之和、所述最大放电功率之和、以及所述负载的功率，计算得到所述电网的并网功率。
在一些实施例中，所述获取各所述储能电池的最大放电功率之和，包括：根据预设的恒功率充放电设置指令，确定各组所述储能电池的最大放电功率。
在一些实施例中，通过所述电网与各所述光储设备的公共连接点采集所述电网的工作电流，以获取所述电网的功率；获取所述并联光储系统的防逆流设置值；将所述电网的功率和所述防逆流设置值之差作为所述并联光储系统的反馈值；获取所述光储设备中的最大单机功率，以及预设的调节功率响应系数；根据所述最大单机功率、所述调节功率响应系数和所述反馈值，计算得到用于下发至各所述光储从机的功率限制值。
在一些实施例中，所述光储设备中还设置有隔离通讯模块，各所述隔离通讯模块连接至CAN总线，以实现各所述光储设备的通讯连接，所述调整所述电网的并网功率和各所述光储从机的功率，以使所述电网、所述光储设备为所述负载供电，包括：将所述电网的并网功率下发至所述电网，以使所述电网调整当前并网工作功率；将各所述光储从机的功率限制值下发至各所述光储从机，以使各所述光储从机分别调整所述光储从机的功率。
在一些实施例中，在所述电网未接入所述并联光储系统中时，在所述调整各所述光储从机的功率，以使所述光储设备为所述负载离网供电之前，所述方法还包括：通过各所述第二开关模块断开连接，并控制各所述第一开关模块闭合，以使所述光储设备为所述负载离网供电。
为解决上述技术问题，第二方面，本发明实施例中提供了一种并联光储系统的控制方法，应用于并联光储系统，所述并联光储系统包括若干个光伏组件、电网、负载、若干个储能电池和若干个光储设备，所述若干个光储设备中的一个为光储主机，其余光储设备为光储从机，所述方法包括：根据所述光储主机下发的所述光储从机的功率限制值，调整所述光储从机中单相光伏储能功率模块的输出，以使所述光储主机与各所述光储从机同步输出。
在一些实施例中，各所述光储设备中均设有第一同步信号模块，各所述第一同步信号模块均连接到第一同步总线，通过所述第一同步总线获取总线方波；所述调整所述光储从机中单相光伏储能功率模块的输出，以使所述光储主机与各所述光储从机同步输出，包括：获取所述光储从机中单相光伏储能功率模块输出的交流电压；计算所述总线方波的上升沿和同一时刻所述交流电压的相位差；将所述相位差输入至所述光储从机中单相光伏储能功率模块中的PID控制器，以调整所述光储从机中单相光伏储能功率模块中逆变器的脉冲宽度调制信号的载波值，以使各所述光储从机与所述光储主机的频率同步。
在一些实施例中，各所述光储设备中均设有隔离通讯模块，各所述隔离通讯模块均连接到CAN总线，所述方法还包括：通过所述CAN总线获取所述光储主机下发的功率限制值和所述并联光储系统的总功率；计算所述光储从机的平均功率；根据所述功率限制值、所述总功率和所述平均功率，闭环控制所述光储从机的功率，以使所述光储主机与所述光储从机均流输出。
为解决上述技术问题，第三方面，本发明实施例提供了一种光储主机，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上第一方面所述的方法。
为解决上述技术问题，第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如上第一方面所述的方法。
为解决上述技术问题，第五方面，本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行如上第一方面所述的方法。
为解决上述技术问题，第六方面，本发明实施例提供了一种光储从机，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上第二方面所述的方法。
为解决上述技术问题，第七方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如上第二方面所述的方法。
为解决上述技术问题，第八方面，本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行如上第二方面所述的方法。
为解决上述技术问题，第九方面，本发明实施例还提供了一种并联光储系统，包括：光伏组件、电网、负载和若干个光储设备，所述光伏组件、所述电网和所述负载分别与所述若干个光储设备连接，所述光储设备包括如第三方面所述的一个光储主机，以及若干个如第六方面所述的光储从机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明实施例中提供了一种并联光储系统及其控制方法、光储主机及从机，该系统包括若干个光伏组件、电网、负载和若干个光储设备，该方法首先选择所述若干个光储设备的其中一个作为光储主机，且将其他光储设备作为光储从机，然后判断所述电网是否接入所述并联光储系统中，在接入时调整所述电网的并网功率和各所述光储从机的功率，以使所述电网、所述光储设备为所述负载供电，在未接入时也能够调整各所述光储从机的功率，以使所述光储设备为所述负载离网供电，本发明实施例提供的并网方案不需要增设另外的控制系统，通过光储主机即可实现并网能量的调度和分配，且能够在电网异常的情况下快速实现离网供电。
附图说明
一个或多个实施例中通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件/模块和步骤表示为类似的元件/模块和步骤，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明实施例提供的并联光储系统的控制方法的其中一种应用环境的示意图；
图2是图1中各光储设备之间隔离通讯模块的电气连接示意图；
图3是图1中各光储设备之间同步信号模块的电气连接示意图；
图4是本发明实施例一提供的一种并联光储系统的控制方法的流程示意图；
图5是本发明实施例一提供的另一种并联光储系统的控制方法的流程示意图；
图6是本发明实施例一提供的另一种并联光储系统的控制方法的流程示意图；
图7是本发明实施例一提供的又一种并联光储系统的控制方法的流程示意图；
图8为图4所提供的控制方法中单相光伏储能功率模块的并网运行控制原理图；
图9是本发明实施例一提供的又一种并联光储系统的控制方法的流程示意图；
图10是本发明实施例二提供的一种并联光储系统的控制方法的流程示意图；
图11是图10所示控制方法中步骤S500的一子流程示意图；
图12是本发明实施例二中的单相光伏储能功率模块中PID控制器的控制原理图；
图13是图10所示控制方法中步骤S500的另一子流程示意图；
图14是本发明实施例二中的单相光伏储能功率模块中均流控制的控制原理图；
图15是本发明实施例三提供的一种光储主机的结构示意图；
图16是本发明实施例四提供的一种光储从机的结构示意图；
图17是本发明实施例五提供的一种并联光储系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本申请的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。此外，本文所采用的“第一”、“第二”、“第三”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。需要说明的是，当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
为了解决目前并联光储系统模块复杂，控制层级多的问题，本发明实施例提供了一种结构简单、可实现功率扩容、能量调度和分配控制简单、能够实现离网应急供电的并联光储系统及其控制方法、光储主机及从机，图1为本发明实施例提供的并联光储系统的控制方法的其中一种应用环境的示意图，图2为图1中各光储设备之间隔离通讯模块的电气连接图，图3为图1中各光储设备之间同步信号模块的电气连接图，其中，该应用环境为一并联光储系统10，该应用环境中包括：光伏组件PV、电网GRID、负载LOAD和若干个光储设备100。
所述光伏组件PV又称为光伏发电系统（photovoltaic generation system），简称为光伏组件（photovoltaic），能够利用光伏电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能发电，在本发明实施例中，所述光伏组件PV与所述光储设备100连接并将生产的电能发送至所述光储设备100进行进一步地的功率调制。
所述电网GRID为电力系统中各种电压的变电所及输配电线路组成的整体，又称为电力网，包含变电、输电、配电三个单元用于输送与分配电能，改变电压，在本发明实施例中，所述电网GRID用于为普通负载LOAD2直接供电，同时也能够通过所述光储设备100中的功率模块实现对应急负载LOAD1的供电。
所述负载LOAD包括应急负载LOAD1和普通负载LOAD2，其中，所述应急负载LOAD1为需要在电网GRID出现异常时，例如断电时，需要获取电能工作的用电设备，例如，一些不能够断电的用电设备；所述普通负载LOAD2与所述电网GRID连接，所述普通负载LOAD2为需要挂在电网GRID上，通过所述电网GRID获取电能的用电设备。
所述光储设备100包括光储主机100A和光储从机100B，所述光储主机100A和光储从机100B可以是结构完全相同的光储设备，所述光储主机100A是从若干个所述光储设备100中选择出来的一个用于实现并网总控制的光储设备，在选定好所述并联光储系统10中的其中一个光储设备作为所述光储主机100A后，其他的光储设备则确定为所述光储从机100B，所述光储从机100B的数量为至少一个。在图1所示示例中，以所述光储从机100B的数量N=1为示例，优选地，所述光储从机100B的数量可以是1≤N≤9个。
所述光储设备100（光储主机100A/光储从机100B）中至少设置有：单相光伏储能功率模块(Power Conversion System，PCS)、储能电池BAT、微处理器DSP、隔离通讯模块CAN、同步信号模块STS、第一开关模块（S1和S2）、第二开关模块S3。
所述单相光伏储能功率模块PCS分别与所述储能电池BAT、所述光伏组件PV和所述负载LOAD和所述电网GRID连接，用于实现能量的调度和分配，所述单相光伏储能功率模块PCS中至少设置有DC/DC变换器和DC/AC逆变器。
所述储能电池BAT为能够存储能量的电池或电池组，与所述单相光伏储能功率模块PCS连接，能够实现充放电。优选地，所述储能电池BAT可以是锂电池等具有高能量密度的电池或电池组。
所述微处理器DSP与单相光伏储能功率模块PCS通信连接，能够获取或采集所述单相光伏储能功率模块PCS的工作数据并存储，还能够将所述工作数据打包输出，或者，获取出其他并联的光储设备100的工作数据。所述光储主机100A中的微处理器DSP还能够连接至所述电网GRID与各所述光储设备100之间的公共连接点PCC，以实现对电网端电流的检测。
所述隔离通讯模块CAN与所述微处理器DSP通信连接，且连接至CAN总线，从而实现与其他光储设备100的通信连接，能够将数据包通过所述CAN总线发送至其他光储设备100，或者通过所述CAN总线获取数据包。图2中以9个光储从机100B和一个光储主机100A的连接为例，在实际应用场景中，所述光储从机100B的数量不需要拘泥于本申请的限制，可根据实际需要进行设置。
所述同步信号模块STS包括第一同步信号模块STS1、第二同步信号模块STS2和第三同步信号模块STS3，各所述光储设备100中第一同步信号模块STS1之间通过第一同步总线ST1连接，各所述光储设备100中的第二同步信号模块STS2之间通过第二同步总线ST2连接，各所述光储设备100中的第三同步信号模块STS3之间通过第三同步总线ST3连接；所述第一同步信号模块STS1用于控制各光储设备100的频率同步，所述第二同步信号模块STS2用于同步控制各光储设备100中的第一开关模块（S1和S2），所述第三同步信号模块STS3用于同步控制各光储设备100中的第二开关模块S3。图3中以9个光储从机100B和一个光储主机100A的连接为例，在实际应用场景中，所述光储从机100B和所述同步信号模块STS的数量不需要拘泥于本申请的限制，可根据实际需要进行设置。
所述第一开关模块（S1和S2）用于控制所述单相光伏储能功率模块PCS与所述应急负载LOAD1、所述普通负载LOAD2、所述电网GRID之间的连接，所述第二开关模块S3用于控制所述单相光伏储能功率模块PCS与所述普通负载LOAD2、所述电网GRID之间的连接。所述第一开关模块（S1和S2）和所述第二开关模块S3可以是继电器，进一步地，也可以是其他开关，如绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)、场效应管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET）等，具体可根据实际需要进行设置。所述第一开关模块设置有两个S1和S2是出于国家安全标准。
具体地，下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。
实施例一
本发明实施例提供了一种并联光储系统的控制方法，该控制方法能够应用于并联光储系统，所述并联光储系统包括若干个光伏组件、电网、负载和若干个光储设备，所述光储设备中设置储能电池，所述并联光储系统可以是如上述应用场景及图1所示的并联光储系统，具体地，该控制方法可由并联光储系统中的光储主机执行，请参见图4，其示出了本发明实施例提供的一种并联光储系统的控制方法的流程，所述方法包括但不限于以下步骤：
步骤S100：选择所述若干个光储设备的其中一个作为光储主机，且将其他光储设备作为光储从机；
在本发明实施例中，首先，需要选定所述光储设备中的其中一台作为光储主机，以执行下述步骤的控制方法，实现对整个所述并联光储系统的调度和分配，具体地，对于所述光储主机和所有光储从机的能量调度和分配，通过所述光储主机自身的单相光伏储能功率模块实现对光储主机自身的功率限制及能量调度和分配，通过同步信号模块实现对光储从机的同步控制，通过隔离通讯模块实现对光储从机的功率限制及能量调度和分配。
步骤S200：判断所述电网是否接入所述并联光储系统中；若是，跳转至步骤S300；若否，跳转至步骤S400；
在本发明实施例中，首先需要判断电网是否接入到并联光储系统中，然后再根据电网是否并入的状态来分配工作功率，其中，可以通过所述电网和各光储设备之间的公共连接点检测所述电网是否存在电流，以确定所述电网是否接入。
且有，所述负载包括应急负载和普通负载，所述应急负载分别与各所述光储设备的输出端连接，所述普通负载与所述电网连接，其中，所述电网接入所述并联光储系统中时，所述电网、所述光储设备为所述应急负载供电，所述电网还为所述普通负载供电；所述电网未接入所述并联光储系统中时，所述光储设备为所述应急负载供电。
进一步地，各所述光储设备中皆设置有单相光伏储能功率模块和至少三个同步信号模块，以及，连接在所述应急负载和所述单相光伏储能功率模块之间的第一开关模块和连接在所述第一开关模块与所述电网之间的第二开关模块，在确定所述电网是否接入所述并联光储系统之后，需要调整接入所述光储设备中接入到单相光伏储能功率模块的各个模块的连接，具体地，请参见图5，其示出了发明实施例提供的另一种并联光储系统的控制方法的流程，所述方法还包括：
步骤S210：通过所述第一开关模块控制所述应急负载、所述普通负载和所述电网与所述单相光伏储能功率模块的电连接；
步骤S220：通过所述第二开关模块控制所述普通负载和所述电网与所述单相光伏储能功率模块的电连接。
在本发明实施例中，所述电网接入所述并联光储系统中时，所述第一开关模块和所述第二开关模块都需要导通，从而建立所述应急负载、所述普通负载和所述电网与所述单相光伏储能功率模块的电连接；所述电网未接入所述并联光储系统中时，通过各所述第二开关模块断开连接，并控制各所述第一开关模块闭合，以使所述光储设备为所述负载离网供电。
进一步地，当所述光储设备中包括三个同步信号模块时，各所述光储设备中第一同步信号模块之间通过第一同步总线连接，各所述光储设备中的第二同步信号模块之间通过第二同步总线连接，各所述光储设备中的第三同步信号模块之间通过第三同步总线连接，在每个所述光储设备中，所述第一同步信号模块、第二同步信号模块、第三同步信号模块与所述光储设备中的微处理器连接，所述微处理器与所述单相光伏储能功率模块连接，所述第二同步信号模块还与所述第一开关模块连接，所述第三同步信号模块还与所述第二开关模块连接，请参见图6，其示出了发明实施例提供的另一种并联光储系统的控制方法的流程，所述方法还包括：
步骤S230：所述第一同步信号模块通过所述微处理器同步各所述光储设备中单相光伏储能功率模块的交流电压频率；
步骤S240：所述第二同步信号模块通过所述微处理器控制各所述光储设备中的第一开关模块；
步骤S250：所述第三同步信号模块通过所述微处理器控制各所述光储设备中的第二开关模块。
在本发明实施例中，具体地，对于各光储设备的同步控制，可通过各所述光储设备中的第一同步信号模块、第二同步信号模块和第三同步信号模块来实现，其中，第一同步信号模块用于实现频率同步，第二同步信号模块用于实现对第一开关模块的同步控制，第三同步信号模块用于实现对第二开关模块的同步控制。
步骤S300：根据所述负载的功率、每个光伏组件的发电功率和各组所述储能电池的功率，调整所述电网的并网功率和各所述光储从机的功率，以使所述电网、所述光储设备为所述负载供电；
在本发明实施例中，所述电网接入所述并联光储系统中时，所述电网、所述光储设备为所述应急负载供电，所述电网还为所述普通负载供电。
进一步地，在所述步骤S300之前，请参见图7，其示出了本发明实施例提供的又一种并联光储系统的控制方法的流程，用于调整所述电网的所述电网的并网功率的计算，具体包括：
步骤S301：获取所述负载的功率、所述光伏组件的发电功率之和，以及各所述储能电池的最大放电功率之和；
步骤S302：根据所述发电功率之和、所述最大放电功率之和、以及所述负载的功率，计算得到所述电网的并网功率。
其中，所述步骤S301具体包括：根据预设的恒功率充放电设置指令，确定各组所述光储设备中的储能电池的最大放电功率。在本发明实施例中，在获取到所述负载的功率Pload、所述光储设备的发电功率之和(P0+P1+……+Pn)，以及各所述光储设备中储能电池的最大放电功率之和(Pb0+Pb1+……+Pbn)后，即可计算得到所述电网的并网功率Pgrid=(P0+P1+……+Pn)-Pload-(Pb0+Pb1+……+Pbn)，其中，P0表示光储主机的发电功率，P1至Pn表示各光储从机的发电功率，Pb0表示光储主机中储能电池的最大放电功率，Pb1至Pbn表示各光储从机中储能电池的最大放电功率，Pgrid表示所述电网的并网功率。
此外，所述光储设备中还设置有隔离通讯模块，各所述隔离通讯模块连接至CAN总线，以实现各所述光储设备的通讯连接，对于所述电网的并网功率的控制的实现，可将所述电网的并网功率下发至所述电网，以使所述电网调整当前并网工作功率，具体地，请参见图8，其示出了本发明实施例图4所提供的控制方法中单相光伏储能功率模块的并网运行控制原理图，其中，DC-DC部分中，Ubus_ref是电压参考值，Ubus是电压反馈值，Iin_ref是电流参考值，Iin是电流反馈值；DC-AC部分Uref是电压参照值，Uc是电压反馈值，Il_ref是电流参考值，Il是电流反馈值；DC/DC控制由输入电流内环构成，DC-AC逆变控制由网侧电流外环电感电流内环构成，其中网侧电流指令为直流母线环的输出。
进一步地，在所述步骤S300之前，请参见图9，其示出了本发明实施例提供的又一种并联光储系统的控制方法的流程，用于调整所述各所述光储从机的功率的功率限制值的计算，具体包括：
步骤S303：通过所述电网与各所述光储设备的公共连接点采集所述电网的工作电流，以获取所述电网的功率；
步骤S304：获取所述并联光储系统的防逆流设置值；
步骤S305：将所述电网的功率和所述防逆流设置值之差作为所述并联光储系统的反馈值；
步骤S306：获取所述光储设备中的最大单机功率，以及预设的调节功率响应系数；
步骤S307：根据所述最大单机功率、所述调节功率响应系数和所述反馈值，计算得到用于下发至各所述光储从机的功率限制值。
在本发明实施例中，首先，可通过如图1中的公共连接点PCC采集所述电网的工作电流，并根据接入的所述电网的电压，通过功率公式P=IU计算得到所述电网的当前功率，其中，所述公共连接点PCC可通过电表或电流传感器采集电流数据，所述电网的电压则根据所述电网的类型不同且为一确定值，例如市电通常为220V；其次，将所述电网的功率和所述防逆流设置值之差作为所述并联光储系统的反馈值Perr；接着，比较所述光储设备中光储主机和所有光储从机的单机功率并得到其中最大单机功率Pmax；然后，获取预设的调节功率响应系数Kp，该值可根据实际需要进行设置；最后，根据所述最大单机功率、所述调节功率响应系数和所述反馈值，计算得到用于下发至各所述光储从机的功率限制值Pflux=Pmax-Kp*Perr。
此外，所述光储设备中还设置有隔离通讯模块，各所述隔离通讯模块连接至CAN总线，以实现各所述光储设备的通讯连接，对于所述各所述光储从机的功率的控制的实现，可将各所述光储从机的功率限制值下发至各所述光储从机，以使各所述光储从机分别调整所述光储从机的功率。
步骤S400：根据所述负载的功率、每个光伏组件的发电功率和各组所述储能电池的功率，调整各所述光储从机的功率，以使所述光储设备为所述负载离网供电。
在本发明实施例中，所述电网未接入所述并联光储系统中时，所述光储设备为所述应急负载供电。具体地，通过各所述第二开关模块断开连接，并控制各所述第一开关模块闭合，以使所述光储设备为所述负载离网供电。
且有，与上述步骤S300及步骤S301至步骤S309同理地，剔除所述电网的功率计算及与所述电网相关参数的计算即可确定各所述光储从机的功率限制值，进而将各所述光储从机的功率限制值下发至各所述光储从机，从而分别调整各所述光储从机的功率，以实现所述光储设备为所述负载离网供电。
实施例二
本发明实施例提供了一种并联光储系统的控制方法，该控制方法能够应用于并联光储系统中的光储从机，所述并联光储系统包括若干个光伏组件、电网、负载、若干个储能电池和若干个光储设备，所述若干个光储设备中的一个为光储主机，其余光储设备为光储从机，所述并联光储系统可以是如上述应用场景及图1所示的并联光储系统，具体地，该控制方法可由并联光储系统中的光储从机执行，请参见图10，其示出了本发明实施例提供的一种并联光储系统的控制方法的流程，所述方法包括但不限于以下步骤：
步骤S500：根据所述光储主机下发的所述光储从机的功率限制值，调整所述光储从机中单相光伏储能功率模块的输出，以使所述光储主机与各所述光储从机同步输出。
在本发明实施例中，所述光储从机在接受到所述光储主机下发的功率限制值后，根据所述功率限制值调整所述光储从机中单相光伏储能功率模块的输出，从而调整该光储从机的输出功率，实现所述光储主机与所述并联光储系统中的其他光储设备同步、均衡地输出。
在一些实施例中，各所述光储设备中均设有第一同步信号模块，各所述第一同步信号模块均连接到第一同步总线，通过所述第一同步总线获取总线方波，请参见图11，其示出了图10所示控制方法中步骤S500的一子流程，所述调整所述光储从机中单相光伏储能功率模块的输出，以使所述光储主机与各所述光储从机同步输出，具体包括：
步骤S510：获取所述光储从机中单相光伏储能功率模块输出的交流电压；
步骤S520：计算所述总线方波的上升沿和同一时刻所述交流电压的相位差；
步骤S530：将所述相位差输入至所述光储从机中单相光伏储能功率模块中的PID控制器，以调整所述光储从机中单相光伏储能功率模块中逆变器的脉冲宽度调制信号的载波值，以使各所述光储从机与所述光储主机的频率同步。
在本发明实施例中，通过所述第一同步总线获取总线方波频率，请一并参见图12，其示出了单相光伏储能功率模块中PID控制器的控制原理，其中，r(t)是PI控制器的输入参考信号，e(t)反馈信号，u(t)是控制量，c(t)是输出量，每台光储从机中的单相光伏储能功率模块中的逆变器发出与自身输出交流电压频率相同的方波，然后再收回“线与”之后的同步总线上的信号，检测计算总线方波频率与自身输出交流电压频率的相位差，然后把该相位差经过PID控制器输出到然后调节PWM载波值，从而实现频率同步。
在一些实施例中，各所述光储设备中均设有隔离通讯模块，各所述隔离通讯模块均连接到CAN总线，请参见图13，其示出了图10所示控制方法中步骤S500的另一子流程，所述调整所述光储从机中单相光伏储能功率模块的输出，以使所述光储主机与其他所述光储系统中的光储设备同步输出，具体包括：
步骤S550：通过所述CAN总线获取所述光储主机下发的功率限制值和所述并联光储系统的总功率；
步骤S560：计算所述光储从机的平均功率；
步骤S570：根据所述功率限制值、所述总功率和所述平均功率，闭环控制所述光储从机的功率，以使所述光储主机与所述光储从机均流输出。
在本发明实施例中，请一并参见图14，其示出了单相光伏储能功率模块中均流控制的控制原理，各台光储从机单独计算自己的平均功率，然后均通过CAN总线发送给其他光储从机，其他光储从机分别计算总的功率及功率指令，然后进行功率闭环控制，其中，上述均流控制的调整每一个基波周期调节一次。
实施例三
本发明实施例还提供了一种光储主机100A，请参见图15，其示出了能够执行图4至图9所述控制方法的光储主机100A的硬件结构。所述光储主机100A可以是图1所示的光储主机100A。
所述光储主机100A包括：至少一个处理器101A；以及，与所述至少一个处理器101A通信连接的存储器102A，图15中以一个处理器101A为例。所述存储器102A存储有可被所述至少一个处理器101A执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器101A执行，以使所述至少一个处理器101A能够执行上述图4至图9所述控制方法。所述处理器101A和所述存储器102A可以通过总线或者其他方式连接，图15中以通过总线连接为例。
存储器102A作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的控制方法对应的程序指令/模块。处理器101A通过运行存储在存储器102A中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例控制方法。
存储器102A可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据控制装置的使用所创建的数据等。此外，存储器102A可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器102A可选包括相对于处理器101A远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至控制装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器102A中，当被所述一个或者多个处理器101A执行时，执行上述任意方法实施例中的控制方法，例如，执行以上描述的图4至图9的方法步骤。
上述产品可执行本申请实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请实施例所提供的方法。
本申请实施例还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，例如，执行以上描述的图4至图9的方法步骤。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时时，使所述计算机执行上述任意方法实施例中的控制方法，例如，执行以上描述的图4至图9的方法步骤。
实施例四
本发明实施例还提供了一种光储从机100B，请参见图16，其示出了能够执行图10至图14所述控制方法的光储从机100B的硬件结构。所述光储从机100B可以是图1所示的光储从机100B。
所述光储从机100B包括：至少一个处理器101B；以及，与所述至少一个处理器101B通信连接的存储器102B，图15中以一个处理器101B为例。所述存储器102B存储有可被所述至少一个处理器101B执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器101B执行，以使所述至少一个处理器101B能够执行上述图10至图14所述控制方法。所述处理器101B和所述存储器102B可以通过总线或者其他方式连接，图16中以通过总线连接为例。
存储器102B作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的控制方法对应的程序指令/模块。处理器101B通过运行存储在存储器102B中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例控制方法。
存储器102B可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据控制装置的使用所创建的数据等。此外，存储器102B可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器102B可选包括相对于处理器101B远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至控制装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器102B中，当被所述一个或者多个处理器101B执行时，执行上述任意方法实施例中的控制方法，例如，执行以上描述的图10至图14的方法步骤。
上述产品可执行本申请实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请实施例所提供的方法。
本申请实施例还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，例如，执行以上描述的图10至图14的方法步骤。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时时，使所述计算机执行上述任意方法实施例中的控制方法，例如，执行以上描述的图10至图14的方法步骤。
实施例五
本发明实施例提供了一种并联光储系统，请参见图17，其示出了本发明实施例体用的一种并联光储系统10的结构，所述并联光储系统10包括：光伏组件PV、电网GRID、负载LOAD和若干个光储设备100，所述光伏组件PV、所述电网GRID和所述负载LOAD分别与所述若干个光储设备100连接，所述光储设备100包括如实施例三所述的一个光储主机100A，以及若干个如实施例四所述的光储从机100B。
所述并联光储系统10可以是如上述应用场景及图1至图3所述的并联光储系统10，具体地，请参见上述应用场景及图1至图3，此处不再详述。
所述光储主机100A能够执行如实施例一所述的控制方法，且具有如实施例三所示的结构，具体地，请参见上述实施例一和实施例三所述，此处不再详述。
所述光储从机100B能够执行如实施例二所述的控制方法，且具有如实施例四所示的结构，具体地，请参见上述实施例二和实施例四所述，此处不再详述。
本发明实施例中提供了一种并联光储系统及其控制方法、光储主机及从机结构，该系统包括若干个光伏组件、电网、负载和若干个光储设备，该方法首先选择所述若干个光储设备的其中一个作为光储主机，且将其他光储设备作为光储从机，然后判断所述电网是否接入所述并联光储系统中，在接入时调整所述电网的并网功率和各所述光储从机的功率，以使所述电网、所述光储设备为所述负载供电，在未接入时也能够调整各所述光储从机的功率，以使所述光储设备为所述负载离网供电，本发明实施例提供的并网方案不需要增设另外的控制系统，通过光储主机即可实现并网能量的调度和分配，且能够在电网异常的情况下快速实现离网供电。
需要说明的是，以上所描述的装置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。
通过以上的实施方式的描述，本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory, ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory, RAM)等。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (15)

1.一种并联光储系统的控制方法，其特征在于，应用于并联光储系统，所述并联光储系统包括若干个光伏组件、电网、负载、若干组储能电池和若干个光储设备，所述方法包括：
选择所述若干个光储设备的其中一个作为光储主机，且将其他光储设备作为光储从机；
判断所述电网是否接入所述并联光储系统中；
若是，根据所述负载的功率、每个光伏组件的发电功率和各组所述储能电池的功率，调整所述电网的并网功率和各所述光储从机的功率，以使所述电网、所述光储设备为所述负载供电；
若否，根据所述负载的功率、每个光伏组件的发电功率和各组所述储能电池的功率，调整各所述光储从机的功率，以使所述光储设备为所述负载离网供电。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，
所述负载包括应急负载和普通负载，所述应急负载分别与各所述光储设备的输出端连接，所述普通负载与所述电网连接，其中，
所述电网接入所述并联光储系统中时，所述电网、所述光储设备为所述应急负载供电，所述电网还为所述普通负载供电；
所述电网未接入所述并联光储系统中时，所述光储设备为所述应急负载供电。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，
各所述光储设备中皆设置有单相光伏储能功率模块和至少三个同步信号模块，以及，连接在所述应急负载和所述单相光伏储能功率模块之间的第一开关模块和连接在所述第一开关模块与所述电网之间的第二开关模块，所述方法还包括：
通过所述第一开关模块控制所述应急负载、所述普通负载和所述电网与所述单相光伏储能功率模块的电连接；
通过所述第二开关模块控制所述普通负载和所述电网与所述单相光伏储能功率模块的电连接。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，
当所述光储设备中包括三个同步信号模块时，各所述光储设备中第一同步信号模块之间通过第一同步总线连接，各所述光储设备中的第二同步信号模块之间通过第二同步总线连接，各所述光储设备中的第三同步信号模块之间通过第三同步总线连接，
在每个所述光储设备中，所述第一同步信号模块、第二同步信号模块、第三同步信号模块与所述光储设备中的微处理器连接，所述微处理器与所述单相光伏储能功率模块连接，
所述方法还包括：
所述第一同步信号模块通过所述微处理器同步各所述光储设备中单相光伏储能功率模块的交流电压频率；
所述第二同步信号模块通过所述微处理器控制各所述光储设备中的第一开关模块；
所述第三同步信号模块通过所述微处理器控制各所述光储设备中的第二开关模块。
5.根据权利要求1-4任一项所述的控制方法，其特征在于，
在所述电网接入所述并联光储系统中时，在所述调整所述电网的并网功率和各所述光储从机的功率，以使所述电网、所述光储设备为所述负载供电之前，所述方法还包括：
获取所述负载的功率、所述光伏组件的发电功率之和，以及各所述储能电池的最大放电功率之和；
根据所述发电功率之和、所述最大放电功率之和、以及所述负载的功率，计算得到所述电网的并网功率。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，
所述获取各所述储能电池的最大放电功率之和，包括：
根据预设的恒功率充放电设置指令，确定各组所述储能电池的最大放电功率。
7.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过所述电网与各所述光储设备的公共连接点采集所述电网的工作电流，以获取所述电网的功率；
获取所述并联光储系统的防逆流设置值；
将所述电网的功率和所述防逆流设置值之差作为所述并联光储系统的反馈值；
获取所述光储设备中的最大单机功率，以及预设的调节功率响应系数；
根据所述最大单机功率、所述调节功率响应系数和所述反馈值，计算得到用于下发至各所述光储从机的功率限制值。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，
所述光储设备中还设置有隔离通讯模块，各所述隔离通讯模块连接至CAN总线，以实现各所述光储设备的通讯连接，
所述调整所述电网的并网功率和各所述光储从机的功率，以使所述电网、所述光储设备为所述负载供电，包括：
将所述电网的并网功率下发至所述电网，以使所述电网调整当前并网工作功率；
将各所述光储从机的功率限制值下发至各所述光储从机，以使各所述光储从机分别调整所述光储从机的功率。
9.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，
在所述电网未接入所述并联光储系统中时，在所述调整各所述光储从机的功率，以使所述光储设备为所述负载离网供电之前，所述方法还包括：
通过各所述第二开关模块断开连接，并控制各所述第一开关模块闭合，以使所述光储设备为所述负载离网供电。
10.一种并联光储系统的控制方法，其特征在于，应用于并联光储系统，所述并联光储系统包括若干个光伏组件、电网、负载、若干个储能电池和若干个光储设备，所述若干个光储设备中的一个为光储主机，其余光储设备为光储从机，所述方法包括：
根据所述光储主机下发的所述光储从机的功率限制值，调整所述光储从机中单相光伏储能功率模块的输出，以使所述光储主机与各所述光储从机同步输出。
11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，
各所述光储设备中均设有第一同步信号模块，各所述第一同步信号模块均连接到第一同步总线，通过所述第一同步总线获取总线方波；
所述调整所述光储从机中单相光伏储能功率模块的输出，以使所述光储主机与各所述光储从机同步输出，包括：
获取所述光储从机中单相光伏储能功率模块输出的交流电压；
计算所述总线方波的上升沿和同一时刻所述交流电压的相位差；
将所述相位差输入至所述光储从机中单相光伏储能功率模块中的PID控制器，以调整所述光储从机中单相光伏储能功率模块中逆变器的脉冲宽度调制信号的载波值，以使各所述光储从机与所述光储主机的频率同步。
12.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，
各所述光储设备中均设有隔离通讯模块，各所述隔离通讯模块均连接到CAN总线，所述方法还包括：
通过所述CAN总线获取所述光储主机下发的功率限制值和所述并联光储系统的总功率；
计算所述光储从机的平均功率；
根据所述功率限制值、所述总功率和所述平均功率，闭环控制所述光储从机的功率，以使所述光储主机与所述光储从机均流输出。
13.一种光储主机，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-9任一项所述的方法。
14.一种光储从机，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求10-12任一项所述的方法。
15.一种并联光储系统，其特征在于，包括：光伏组件、电网、负载和若干个光储设备，
所述光伏组件、所述电网和所述负载分别与所述若干个光储设备连接，
所述光储设备包括如权利要求13所述的一个光储主机，以及若干个如权利要求14所述的光储从机。
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