CN115882516B - 高效光伏充电控制的光伏并网控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种高效光伏充电控制的光伏并网控制装置，包括，光伏发电组件、第一储能单元、逆变单元、第二储能单元、并网单元以及中控单元。本发明通过第一储能单元对光伏直流电能进行直接储存，并根据光伏发电组件实时输出功率判定是否对输出至逆变单元进行逆变，保障了光伏发电组件逆变为交流电能的稳定性，同时通过对并网单元的实时负荷监测调整逆变单元的输出，在逆变单元的另一端设置第二储能单元进行反向的储能，虽然会产生一定的转换消耗，但能够通过第二储能单元的输入与输出，能够极大程度的维持并网单元的实时负荷稳定，从整体上提高了光伏电能的利用率。

Description

高效光伏充电控制的光伏并网控制装置及方法

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种高效光伏充电控制的光伏并网控制装置及方法。

背景技术

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，主要由太阳电池板、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成，太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置，而光伏并网是指将光伏发电产生的电能馈入公共电网；

中国专利公开号：CN107658900B，公开了一种光伏并网系统；其是通过调整供电系统架构来提高光伏电能的直驱利用率，由此可见，在现有的光伏并网控制中实时的并网负荷缺乏稳定性，不但使光伏电能的利用率降低，同时由于缺少合理的配置的储能充电部分，使光伏电能造成较大的能源浪费。

发明内容

为此，本发明提供一种高效光伏充电控制的光伏并网控制装置及方法，用以克服现有技术中光伏电能并网负荷稳定性低且利用率较差的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种高效光伏充电控制的光伏并网控制装置，包括，

第一储能单元，其与光伏发电组件相连，用以对所述光伏发电组件产生的直流电能进行储存；

逆变单元，其与所述光伏发电组件和所述第一储能单元分别相连，用以将光伏发电组件或第一储能单元输出的直流电能转换为交流电能，输出至并网单元进行并网；

第二储能单元，其与所述逆变单元相连，所述第二储能单元能够将逆变单元输出的交流电能转换为直流电能进行储存，第二储能单元还能够输出直流电能至逆变单元进行逆变；

中控单元，其与所述光伏发电组件、所述第一储能单元、所述逆变单元、所述第二储能单元以及所述并网单元分别相连，所述中控单元能够根据光伏发电组件的光伏实时输出功率，控制光伏发电组件是否输出至逆变单元进行逆变，并根据第一储能单元内的实时第一储存电量判定，控制光伏发电组件输出至第一储能单元进行储能或控制光伏发电组件与第一储能单元共同输出至逆变单元进行逆变转换。

进一步地，所述中控单元内设置有光伏标准输出功率Pb与光伏标准输出功率差ΔPb，中控单元能够获取所述光伏发电组件的光伏实时输出功率Ps，并根据光伏实时输出功率Ps与光伏标准输出功率Pb计算光伏实时输出功率差ΔPs，ΔPs=|Pb-Ps|，中控单元将光伏实时输出功率差ΔPs与光伏标准输出功率差ΔPb进行对比，

当ΔPs≤ΔPb时，所述中控单元判定所述光伏发电组件的光伏实时输出功率差未超出光伏标准输出功率差，中控单元将控制光伏发电组件输出的直流电能传输至所述逆变单元内转换为交流电能，所述逆变单元并将交流电能输出至所述并网单元；

当ΔPs＞ΔPb时，所述中控单元判定所述光伏发电组件的光伏实时输出功率差已经超出光伏标准输出功率差，中控单元将光伏实时输出功率与光伏标准输出功率进行对比，以确定光伏发电组件的输出状态。

进一步地，所述中控单元在判定所述光伏发电组件的光伏实时输出功率差已经超出光伏标准输出功率差时，将光伏发电组件的光伏实时输出功率Ps与光伏标准输出功率Pb进行对比，

当Ps＜Pb时，所述中控单元判定所述光伏发电组件的光伏实时输出功率低于光伏标准输出功率，中控单元将对所述第一储能单元内储存的实时第一储存电量进行判定，以确定是否通过所述逆变单元对光伏发电组件输出的直流电能进行转换；

当Ps＞Pb时，所述中控单元判定所述光伏发电组件的光伏实时输出功率高于光伏标准输出功率，中控单元将控制光伏发电组件输出的直流电能传输至所述逆变单元内转换为交流电能，并对所述并网单元的实时并网负荷进行判定，以确定所述逆变单元的输出方式。

进一步地，所述中控单元内设置有标准辅助输出电量Qb，在中控单元判定所述光伏发电组件的光伏实时输出功率低于光伏标准输出功率时，中控单元获取所述第一储能单元内的实时第一储存电量Qs1，并将实时第一储存电量Qs1与标准辅助输出电量Qb进行对比，

当Qs1≥Qb时，所述中控单元判定所述第一储能单元内的实时第一储存电量已达到标准辅助输出电量，中控单元将控制第一储能单元输出至所述逆变单元，并控制所述光伏发电组件输出至逆变单元，逆变单元对第一储能单元与光伏发电组件输出的直流电能进行转换，并输出交流电能至所述并网单元；

当Qs1＜Qb时，所述中控单元判定所述第一储能单元内的实时第一储存电量未达到标准辅助输出电量，中控单元将控制所述光伏发电组件输出的直流电能传输至第一储能单元进行储存。

进一步地，所述中控单元内设置有第一预设并网负荷F1与第二预设并网负荷F2，其中，F1＜F2，中控单元在判定所述光伏发电组件的光伏实时输出功率高于光伏标准输出功率时，将获取所述并网单元的实时并网负荷Fs，并将实时并网负荷Fs与第一预设并网负荷F1和第二预设并网负荷F2进行对比，

当Fs＜F1时，所述中控单元判定所述并网单元的实时并网负荷低于第一预设并网负荷，中控单元将控制所述逆变单元输出至所述第二储能单元进行储能；

当F1≤Fs≤F2时，所述中控单元判定所述并网单元的实时并网负荷在第一预设并网负荷与第二预设并网负荷之间，中控单元将控制所述逆变单元分别输出至并网单元与第二储能单元，并根据第二储能单元的实时第二储存电量调整逆变单元的实时输出占比；

当Fs＞F2时，所述中控单元判定所述并网单元的实时并网负荷高于第二预设并网负荷，中控单元将控制所述逆变单元输出至并网单元进行并网，并对所述第二储能单元的实时第二储存电量进行判定，以确定是否控制第二储能单元输出至逆变单元。

进一步地，所述中控单元内设置有所述逆变单元的预设输出占比Ac，在所述中控单元判定所述并网单元的实时并网负荷在第一预设并网负荷与第二预设并网负荷之间时，中控单元控制所述逆变单元以预设输出占比Ac输出至所述第二储能单元进行储能，并控制逆变单元以并网输出占比Ab输出至所述并网单元进行并网，其中，Ab=1-Ac。

进一步地，所述中控单元内设置有所述第二储能单元的标准储能电量Qg与标准储能电量差ΔQg，当所述逆变单元以预设输出占比Ac输出至所述第二储能单元进行储能时，中控单元将获取所述第二储能单元的实时第二储存电量Qs2，并根据实时第二储存电量Qs2与标准储能电量Qg计算实时第二储存电量差ΔQs2，ΔQs2=|Qg-Qs2|，中控单元将实时第二储存电量差ΔQs2与标准储能电量差ΔQg进行对比，

当ΔQs2≤ΔQg时，所述中控单元判定实时第二储存电量差未超出标准储能电量差，中控单元不对所述逆变单元的输出占比进行调整；

当ΔQs2＞ΔQg时，所述中控单元判定实时第二储存电量差已超出标准储能电量差，中控单元将实时第二储存电量与标准储能电量进行对比，以确定是否对所述逆变单元的输出占比进行调整。

进一步地，所述中控单元内还设置有储能饱和电量Qr，所述中控单元在判定实时第二储存电量差已超出标准储能电量差时，将所述第二储能单元的实时第二储存电量Qs2与标准储能电量Qg进行对比，

当Qs2＜Qg时，所述中控单元判定实时第二储存电量低于标准储能电量，中控单元将所述逆变单元的预设输出占比Ac调整为Ac’，Ac’=Ac+Ac×[（Qg- Qs2）/Qg]；

当Qs2＞Qg时，所述中控单元判定实时第二储存电量高于标准储能电量，中控单元将所述逆变单元的预设输出占比Ac调整为Ac’，Ac’=Ac-Ac×[（Qs2-Qg）/ Qg]，并将所述第二储能单元的实时第二储存电量Qs2与储能饱和电量Qr进行对比，若Qs2＜Qr，所述中控单元判定实时第二储存电量未达到储能饱和电量，中控单元不控制所述逆变单元停止输出至所述第二储能单元；若Qs2≥Qr，所述中控单元判定实时第二储存电量已达到储能饱和电量，中控单元将控制所述逆变单元停止输出至所述第二储能单元。

进一步地，所述中控单元在判定所述并网单元的实时并网负荷高于第二预设并网负荷时，将获取所述第二储能单元的实时第二储存电量Qs2，并将实时第二储存电量Qs2与逆变输出电量Qe进行对比，

当Qs2＜Qe时，所述中控单元判定实时第二储存电量低于逆变输出电量，中控单元不控制所述第二储能单元输出至逆变单元；

当Qs2≥Qe时，所述中控单元判定实时第二储存电量已达到逆变输出电量，中控单元将控制所述第二储能单元输出至逆变单元；

其中，逆变输出电量Qe，Qe=Qg-ΔQg。

本发明还提供一种高效光伏充电控制的光伏并网控制方法，应用于上述任意一项的高效光伏充电控制的光伏并网控制装置，包括，

步骤S1，根据光伏发电组件的光伏实时输出功率控制输出方向，并判定实时第一储存电量控制第一储能单元内进行储能或输出；

步骤S2，根据并网单元的实时并网负荷与所述第二储能单元的实时第二储存电量，调整逆变单元的实时输出占比；

步骤S3，根据第二储能单元的实时第二储存电量，控制第二储能单元是否输出至逆变单元。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过在光伏发电组件的一端设置第一储能单元，对光伏发电组件产生的直流电能进行直接储存，并根据光伏发电组件实时输出功率判定是否对输出至逆变单元进行逆变，保障了光伏发电组件逆变为交流电能的稳定性，同时较小了光伏发电组件的输出消耗，并通过设置中控单元对第一储能单元内的实时第一储存电量判定，在光伏发电组件的输出较低时，通过第一储能单元同时对逆变单元进行补偿输出，进一步保障了光伏电能逆变的稳定性，同时通过对并网单元的实时负荷监测调整逆变单元的输出，在逆变单元的另一端设置第二储能单元进行反向的储能，虽然会产生一定的转换消耗，但能够通过第二储能单元的输入与输出，能够极大程度的维持并网单元的实时负荷稳定，从整体上提高了光伏电能的利用率。

尤其，通过在中控单元内设置光伏标准输出功率与光伏标准输出功率差，构成光伏标准输出功率范围，并获取光伏发电组件的光伏实时输出功率进行判定，在光伏实时输出功率差未超出光伏标准输出功率差时，表示此时的光伏发电组件输出平稳能够直接通过逆变后进行并网，在光伏实时输出功率差已经超出光伏标准输出功率差时，根据光伏实时输出功率与光伏标准输出功率的对比，判定光伏发电组件的实时输出状态，保证逆变单元转换平稳，提高了光伏电能并网的稳定性。

尤其，通过中控单元将光伏发电组件的光伏实时输出功率与光伏标准输出功率对比，在光伏实时输出功率低于光伏标准输出功率时，表示光伏发电组件输出较小，通过逆变单元转换效率低，因此对第一储能单元进行判定，确实是否启用以提高逆变并网的稳定性，在光伏实时输出功率高于光伏标准输出功率时，表示光伏发电组件输出较大，因此输出至逆变单元，并根据并网单元的实时并网负荷调整逆变单元的输出方式，进一步保障了光伏电能并网的稳定性。

进一步地，通过在中控单元内设置第一储能单元的标准辅助输出电量，并对第一储能单元的实时第一储存电量进行判定，在第一储能单元的实时第一储存电量达到标准辅助输出电量时，通过第一储能单元与光伏发电组件对逆变单元进行逆变转换，在第一储能单元的实时第一储存电量未达到标准辅助输出电量时，通过光伏发电组件直接对第一储能单元进行充电，减少了光伏电能消耗的同时保证了逆变输出稳定。

进一步地，在光伏发电组件的光伏实时输出功率高于光伏标准输出功率时，将获取并网单元的实时并网负荷进行判定，在并网单元的实时并网负荷较低时，逆变单元输出至第二储能单元进行储能，减少电能消耗，在实时并网负荷较高时，逆变单元输出至并网单元进行并网以减小并网单元的负荷，保障并网单元的光伏电能并网稳定。

进一步地，在并网单元的实时并网负荷在第一预设并网负荷与第二预设并网负荷之间时，通过初始的预设输出占比控制逆变单元分别输出至第二储能单元与并网单元，在进行光伏电能并网的同时对部分光伏电能进行储存，并根据第二储能单元的实时第二储存电量调整逆变单元的输出占比，在保障并网单元稳定并网的同时对第二储能单元进行稳定储能，提高了光伏电能的利用率。

进一步地，在中控单元判定并网单元的实时并网负荷高于第二预设并网负荷时，中控单元将逆变单元的全部转换电能输出至并网单元，并对第二储能单元的实时第二储存电量进行判定，在第二储能单元的实时第二储存电量已达到逆变输出电量时，控制第二储能单元输出至逆变单元，逆变单元将第二储能单元输出的电能转换后传输至并网单元，进一步提高了光伏电能的利用率。

附图说明

图1为本实施例所述高效光伏充电控制的光伏并网控制装置的结构示意图；

图2为本实施例所述高效光伏充电控制的光伏并网控制方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，其为本实施例所述高效光伏充电控制的光伏并网控制装置的结构示意图，本实施例公开一种高效光伏充电控制的光伏并网控制装置，包括，

第一储能单元，其与光伏发电组件相连，用以对所述光伏发电组件产生的直流电能进行储存；

逆变单元，其与所述光伏发电组件和所述第一储能单元分别相连，用以将光伏发电组件或第一储能单元输出的直流电能转换为交流电能，输出至并网单元进行并网；

第二储能单元，其与所述逆变单元相连，所述第二储能单元能够将逆变单元输出的交流电能转换为直流电能进行储存，第二储能单元还能够输出直流电能至逆变单元进行逆变；

中控单元，其与所述光伏发电组件、所述第一储能单元、所述逆变单元、所述第二储能单元以及所述并网单元分别相连，所述中控单元能够根据光伏发电组件的光伏实时输出功率，控制光伏发电组件是否输出至逆变单元进行逆变，并根据第一储能单元内的实时第一储存电量判定，控制光伏发电组件输出至第一储能单元进行储能或控制光伏发电组件与第一储能单元共同输出至逆变单元进行逆变转换。

通过在光伏发电组件的一端设置第一储能单元，对光伏发电组件产生的直流电能进行直接储存，并根据光伏发电组件实时输出功率判定是否对输出至逆变单元进行逆变，保障了光伏发电组件逆变为交流电能的稳定性，同时较小了光伏发电组件的输出消耗，并通过设置中控单元对第一储能单元内的实时第一储存电量判定，在光伏发电组件的输出较低时，通过第一储能单元同时对逆变单元进行补偿输出，进一步保障了光伏电能逆变的稳定性，同时通过对并网单元的实时负荷监测调整逆变单元的输出，在逆变单元的另一端设置第二储能单元进行反向的储能，虽然会产生一定的转换消耗，但能够通过第二储能单元的输入与输出，能够极大程度的维持并网单元的实时负荷稳定，从整体上提高了光伏电能的利用率。

具体而言，所述中控单元内设置有光伏标准输出功率Pb与光伏标准输出功率差ΔPb，中控单元能够获取所述光伏发电组件的光伏实时输出功率Ps，并根据光伏实时输出功率Ps与光伏标准输出功率Pb计算光伏实时输出功率差ΔPs，ΔPs=|Pb-Ps|，中控单元将光伏实时输出功率差ΔPs与光伏标准输出功率差ΔPb进行对比，

当ΔPs≤ΔPb时，所述中控单元判定所述光伏发电组件的光伏实时输出功率差未超出光伏标准输出功率差，中控单元将控制光伏发电组件输出的直流电能传输至所述逆变单元内转换为交流电能，所述逆变单元并将交流电能输出至所述并网单元；

当ΔPs＞ΔPb时，所述中控单元判定所述光伏发电组件的光伏实时输出功率差已经超出光伏标准输出功率差，中控单元将光伏实时输出功率与光伏标准输出功率进行对比，以确定光伏发电组件的输出状态。

在本实施例中，由设定的光伏标准输出功率Pb与光伏标准输出功率差ΔPb构成了光伏发电组件的标准输出范围，例如，一般地常规用光伏电池板的功率为230±5W，则将光伏标准输出功率Pb设定为230 W，将光伏标准输出功率差ΔPb设定为5W，同时，在对光伏发电组件的标准输出范围设定时，应根据光伏发电组件内各光伏电池板的规格与数量进行设定。

通过在中控单元内设置光伏标准输出功率与光伏标准输出功率差，构成光伏标准输出功率范围，并获取光伏发电组件的光伏实时输出功率进行判定，在光伏实时输出功率差未超出光伏标准输出功率差时，表示此时的光伏发电组件输出平稳能够直接通过逆变后进行并网，在光伏实时输出功率差已经超出光伏标准输出功率差时，根据光伏实时输出功率与光伏标准输出功率的对比，判定光伏发电组件的实时输出状态，保证逆变单元转换平稳，提高了光伏电能并网的稳定性。

具体而言，所述中控单元在判定所述光伏发电组件的光伏实时输出功率差已经超出光伏标准输出功率差时，将光伏发电组件的光伏实时输出功率Ps与光伏标准输出功率Pb进行对比，

当Ps＜Pb时，所述中控单元判定所述光伏发电组件的光伏实时输出功率低于光伏标准输出功率，中控单元将对所述第一储能单元内储存的实时第一储存电量进行判定，以确定是否通过所述逆变单元对光伏发电组件输出的直流电能进行转换；

当Ps＞Pb时，所述中控单元判定所述光伏发电组件的光伏实时输出功率高于光伏标准输出功率，中控单元将控制光伏发电组件输出的直流电能传输至所述逆变单元内转换为交流电能，并对所述并网单元的实时并网负荷进行判定，以确定所述逆变单元的输出方式。

通过中控单元将光伏发电组件的光伏实时输出功率与光伏标准输出功率对比，在光伏实时输出功率低于光伏标准输出功率时，表示光伏发电组件输出较小，通过逆变单元转换效率低，因此对第一储能单元进行判定，确实是否启用以提高逆变并网的稳定性，在光伏实时输出功率高于光伏标准输出功率时，表示光伏发电组件输出较大，因此输出至逆变单元，并根据并网单元的实时并网负荷调整逆变单元的输出方式，进一步保障了光伏电能并网的稳定性。

具体而言，所述中控单元内设置有标准辅助输出电量Qb，在中控单元判定所述光伏发电组件的光伏实时输出功率低于光伏标准输出功率时，中控单元获取所述第一储能单元内的实时第一储存电量Qs1，并将实时第一储存电量Qs1与标准辅助输出电量Qb进行对比，

当Qs1≥Qb时，所述中控单元判定所述第一储能单元内的实时第一储存电量已达到标准辅助输出电量，中控单元将控制第一储能单元输出至所述逆变单元，并控制所述光伏发电组件输出至逆变单元，逆变单元对第一储能单元与光伏发电组件输出的直流电能进行转换，并输出交流电能至所述并网单元；

当Qs1＜Qb时，所述中控单元判定所述第一储能单元内的实时第一储存电量未达到标准辅助输出电量，中控单元将控制所述光伏发电组件输出的直流电能传输至第一储能单元进行储存。

在本实施例中，标准辅助输出电量Qb表示第一储能单元输出的标准值，而实时第一储存电量Qs1表示第一储能单元的实时值，一般地根据储能电池的规格进行设定，其中标准值与实时值可以设定为电池电量，也可以电池电量百分比。

通过在中控单元内设置第一储能单元的标准辅助输出电量，并对第一储能单元的实时第一储存电量进行判定，在第一储能单元的实时第一储存电量达到标准辅助输出电量时，通过第一储能单元与光伏发电组件对逆变单元进行逆变转换，在第一储能单元的实时第一储存电量未达到标准辅助输出电量时，通过光伏发电组件直接对第一储能单元进行充电，减少了光伏电能消耗的同时保证了逆变输出稳定。

具体而言，所述中控单元内设置有第一预设并网负荷F1与第二预设并网负荷F2，其中，F1＜F2，中控单元在判定所述光伏发电组件的光伏实时输出功率高于光伏标准输出功率时，将获取所述并网单元的实时并网负荷Fs，并将实时并网负荷Fs与第一预设并网负荷F1和第二预设并网负荷F2进行对比，

当Fs＜F1时，所述中控单元判定所述并网单元的实时并网负荷低于第一预设并网负荷，中控单元将控制所述逆变单元输出至所述第二储能单元进行储能；

当F1≤Fs≤F2时，所述中控单元判定所述并网单元的实时并网负荷在第一预设并网负荷与第二预设并网负荷之间，中控单元将控制所述逆变单元分别输出至并网单元与第二储能单元，并根据第二储能单元的实时第二储存电量调整逆变单元的实时输出占比；

当Fs＞F2时，所述中控单元判定所述并网单元的实时并网负荷高于第二预设并网负荷，中控单元将控制所述逆变单元输出至并网单元进行并网，并对所述第二储能单元的实时第二储存电量进行判定，以确定是否控制第二储能单元输出至逆变单元。

在本实施例中，分别在中控单元内设置第一预设并网负荷F1与第二预设并网负荷F2，作为切换输出方式的标准，并根据并网单元的实时并网负荷Fs进行并网输出切换，其中，实时并网负荷Fs为并网单元进行并网的区域电力负荷，即并网环境内的消耗电功率的总和，而第一预设并网负荷F1与第二预设并网负荷F2应根据并网单元所在的并网环境以及时间段的消耗情况进行设定。

在光伏发电组件的光伏实时输出功率高于光伏标准输出功率时，将获取并网单元的实时并网负荷进行判定，在并网单元的实时并网负荷较低时，逆变单元输出至第二储能单元进行储能，减少电能消耗，在实时并网负荷较高时，逆变单元输出至并网单元进行并网以减小并网单元的负荷，保障并网单元的光伏电能并网稳定。

具体而言，所述中控单元内设置有所述逆变单元的预设输出占比Ac，在所述中控单元判定所述并网单元的实时并网负荷在第一预设并网负荷与第二预设并网负荷之间时，中控单元控制所述逆变单元以预设输出占比Ac输出至所述第二储能单元进行储能，并控制逆变单元以并网输出占比Ab输出至所述并网单元进行并网，其中，Ab=1-Ac；预设输出占比Ac应根据第二储能单元的储能需求与实时并网负荷进行设定，一般地，在第二储能单元为储能装置的情况下，预设输出占比Ac不应超过0.38，即38%，若第二储能单元为其他负载的情况下，则预设输出占比Ac应在满足负载的情况下进行对应设定。

具体而言，所述中控单元内设置有所述第二储能单元的标准储能电量Qg与标准储能电量差ΔQg，当所述逆变单元以预设输出占比Ac输出至所述第二储能单元进行储能时，中控单元将获取所述第二储能单元的实时第二储存电量Qs2，并根据实时第二储存电量Qs2与标准储能电量Qg计算实时第二储存电量差ΔQs2，ΔQs2=|Qg-Qs2|，中控单元将实时第二储存电量差ΔQs2与标准储能电量差ΔQg进行对比，

当ΔQs2≤ΔQg时，所述中控单元判定实时第二储存电量差未超出标准储能电量差，中控单元不对所述逆变单元的输出占比进行调整；

当ΔQs2＞ΔQg时，所述中控单元判定实时第二储存电量差已超出标准储能电量差，中控单元将实时第二储存电量与标准储能电量进行对比，以确定是否对所述逆变单元的输出占比进行调整；其中，通过设定标准储能电量Qg与标准储能电量差ΔQg表示第二储存电量的标准储能电量范围，其中，标准储能电量Qg表示标准值，标准储能电量差ΔQg表示标准值的最低波动范围，例如，设定标准储能电量Qg为57Ah，设定标准储能电量差ΔQg为3Ah，则表示常规的电量范围为54-60 Ah。

在并网单元的实时并网负荷在第一预设并网负荷与第二预设并网负荷之间时，通过初始的预设输出占比控制逆变单元分别输出至第二储能单元与并网单元，在进行光伏电能并网的同时对部分光伏电能进行储存，并根据第二储能单元的实时第二储存电量调整逆变单元的输出占比，在保障并网单元稳定并网的同时对第二储能单元进行稳定储能，提高了光伏电能的利用率。

具体而言，所述中控单元内还设置有储能饱和电量Qr，所述中控单元在判定实时第二储存电量差已超出标准储能电量差时，将所述第二储能单元的实时第二储存电量Qs2与标准储能电量Qg进行对比，

当Qs2＜Qg时，所述中控单元判定实时第二储存电量低于标准储能电量，中控单元将所述逆变单元的预设输出占比Ac调整为Ac’，Ac’=Ac+Ac×[（Qg- Qs2）/Qg]；

当Qs2＞Qg时，所述中控单元判定实时第二储存电量高于标准储能电量，中控单元将所述逆变单元的预设输出占比Ac调整为Ac’，Ac’=Ac-Ac×[（Qs2-Qg）/ Qg]，并将所述第二储能单元的实时第二储存电量Qs2与储能饱和电量Qr进行对比，若Qs2＜Qr，所述中控单元判定实时第二储存电量未达到储能饱和电量，中控单元不控制所述逆变单元停止输出至所述第二储能单元；若Qs2≥Qr，所述中控单元判定实时第二储存电量已达到储能饱和电量，中控单元将控制所述逆变单元停止输出至所述第二储能单元。

具体而言，所述中控单元在判定所述并网单元的实时并网负荷高于第二预设并网负荷时，将获取所述第二储能单元的实时第二储存电量Qs2，并将实时第二储存电量Qs2与逆变输出电量Qe进行对比，

当Qs2＜Qe时，所述中控单元判定实时第二储存电量低于逆变输出电量，中控单元不控制所述第二储能单元输出至逆变单元；

当Qs2≥Qe时，所述中控单元判定实时第二储存电量已达到逆变输出电量，中控单元将控制所述第二储能单元输出至逆变单元；

其中，逆变输出电量Qe，Qe=Qg-ΔQg。

在中控单元判定并网单元的实时并网负荷高于第二预设并网负荷时，中控单元将逆变单元的全部转换电能输出至并网单元，并对第二储能单元的实时第二储存电量进行判定，在第二储能单元的实时第二储存电量已达到逆变输出电量时，控制第二储能单元输出至逆变单元，逆变单元将第二储能单元输出的电能转换后传输至并网单元，进一步提高了光伏电能的利用率。

请继续参阅图2所示，其为本实施例所述高效光伏充电控制的光伏并网控制方法的流程图，本实施例还公开一种高效光伏充电控制的光伏并网控制方法，应用于上述任意一项的高效光伏充电控制的光伏并网控制装置，包括，

步骤S1，根据光伏发电组件的光伏实时输出功率控制输出方向，并判定实时第一储存电量控制第一储能单元内进行储能或输出；

步骤S2，根据并网单元的实时并网负荷与所述第二储能单元的实时第二储存电量，调整逆变单元的实时输出占比；

步骤S3，根据第二储能单元的实时第二储存电量，控制第二储能单元是否输出至逆变单元。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高效光伏充电控制的光伏并网控制装置，其特征在于，包括，

第一储能单元，其与光伏发电组件相连，用以对所述光伏发电组件产生的直流电能进行储存；

逆变单元，其与所述光伏发电组件和所述第一储能单元分别相连，用以将光伏发电组件或第一储能单元输出的直流电能转换为交流电能，输出至并网单元进行并网；

第二储能单元，其与所述逆变单元相连，所述第二储能单元能够将逆变单元输出的交流电能转换为直流电能进行储存，第二储能单元还能够输出直流电能至逆变单元进行逆变；

中控单元，其与所述光伏发电组件、所述第一储能单元、所述逆变单元、所述第二储能单元以及所述并网单元分别相连，所述中控单元能够根据光伏发电组件的光伏实时输出功率，控制光伏发电组件是否输出至逆变单元进行逆变，并根据第一储能单元内的实时第一储存电量判定，控制光伏发电组件输出至第一储能单元进行储能或控制光伏发电组件与第一储能单元共同输出至逆变单元进行逆变转换；

所述中控单元内设置有光伏标准输出功率Pb与光伏标准输出功率差ΔPb，中控单元能够获取所述光伏发电组件的光伏实时输出功率Ps，并根据光伏实时输出功率Ps与光伏标准输出功率Pb计算光伏实时输出功率差ΔPs，ΔPs=|Pb-Ps|，中控单元将光伏实时输出功率差ΔPs与光伏标准输出功率差ΔPb进行对比，

当ΔPs≤ΔPb时，所述中控单元判定所述光伏发电组件的光伏实时输出功率差未超出光伏标准输出功率差，中控单元将控制光伏发电组件输出的直流电能传输至所述逆变单元内转换为交流电能，所述逆变单元并将交流电能输出至所述并网单元；

当ΔPs＞ΔPb时，所述中控单元判定所述光伏发电组件的光伏实时输出功率差已经超出光伏标准输出功率差，中控单元将光伏实时输出功率与光伏标准输出功率进行对比，以确定光伏发电组件的输出状态；

所述中控单元在判定所述光伏发电组件的光伏实时输出功率差已经超出光伏标准输出功率差时，将光伏发电组件的光伏实时输出功率Ps与光伏标准输出功率Pb进行对比，

当Ps＜Pb时，所述中控单元判定所述光伏发电组件的光伏实时输出功率低于光伏标准输出功率，中控单元将对所述第一储能单元内储存的实时第一储存电量进行判定，以确定是否通过所述逆变单元对光伏发电组件输出的直流电能进行转换；

当Ps＞Pb时，所述中控单元判定所述光伏发电组件的光伏实时输出功率高于光伏标准输出功率，中控单元将控制光伏发电组件输出的直流电能传输至所述逆变单元内转换为交流电能，并对所述并网单元的实时并网负荷进行判定，以确定所述逆变单元的输出方式；

所述中控单元内设置有第一预设并网负荷F1与第二预设并网负荷F2，其中，F1＜F2，中控单元在判定所述光伏发电组件的光伏实时输出功率高于光伏标准输出功率时，将获取所述并网单元的实时并网负荷Fs，并将实时并网负荷Fs与第一预设并网负荷F1和第二预设并网负荷F2进行对比，

当Fs＜F1时，所述中控单元判定所述并网单元的实时并网负荷低于第一预设并网负荷，中控单元将控制所述逆变单元输出至所述第二储能单元进行储能；

当F1≤Fs≤F2时，所述中控单元判定所述并网单元的实时并网负荷在第一预设并网负荷与第二预设并网负荷之间，中控单元将控制所述逆变单元分别输出至并网单元与第二储能单元，并根据第二储能单元的实时第二储存电量调整逆变单元的实时输出占比；

当Fs＞F2时，所述中控单元判定所述并网单元的实时并网负荷高于第二预设并网负荷，中控单元将控制所述逆变单元输出至并网单元进行并网，并对所述第二储能单元的实时第二储存电量进行判定，以确定是否控制第二储能单元输出至逆变单元。

2.根据权利要求1所述的高效光伏充电控制的光伏并网控制装置，其特征在于，所述中控单元内设置有标准辅助输出电量Qb，在中控单元判定所述光伏发电组件的光伏实时输出功率低于光伏标准输出功率时，中控单元获取所述第一储能单元内的实时第一储存电量Qs1，并将实时第一储存电量Qs1与标准辅助输出电量Qb进行对比，

当Qs1≥Qb时，所述中控单元判定所述第一储能单元内的实时第一储存电量已达到标准辅助输出电量，中控单元将控制第一储能单元输出至所述逆变单元，并控制所述光伏发电组件输出至逆变单元，逆变单元对第一储能单元与光伏发电组件输出的直流电能进行转换，并输出交流电能至所述并网单元；

当Qs1＜Qb时，所述中控单元判定所述第一储能单元内的实时第一储存电量未达到标准辅助输出电量，中控单元将控制所述光伏发电组件输出的直流电能传输至第一储能单元进行储存。

3.根据权利要求1所述的高效光伏充电控制的光伏并网控制装置，其特征在于，所述中控单元内设置有所述逆变单元的预设输出占比Ac，在所述中控单元判定所述并网单元的实时并网负荷在第一预设并网负荷与第二预设并网负荷之间时，中控单元控制所述逆变单元以预设输出占比Ac输出至所述第二储能单元进行储能，并控制逆变单元以并网输出占比Ab输出至所述并网单元进行并网，其中，Ab=1-Ac。

4.根据权利要求3所述的高效光伏充电控制的光伏并网控制装置，其特征在于，所述中控单元内设置有所述第二储能单元的标准储能电量Qg与标准储能电量差ΔQg，当所述逆变单元以预设输出占比Ac输出至所述第二储能单元进行储能时，中控单元将获取所述第二储能单元的实时第二储存电量Qs2，并根据实时第二储存电量Qs2与标准储能电量Qg计算实时第二储存电量差ΔQs2，ΔQs2=|Qg-Qs2|，中控单元将实时第二储存电量差ΔQs2与标准储能电量差ΔQg进行对比，

当ΔQs2≤ΔQg时，所述中控单元判定实时第二储存电量差未超出标准储能电量差，中控单元不对所述逆变单元的输出占比进行调整；

当ΔQs2＞ΔQg时，所述中控单元判定实时第二储存电量差已超出标准储能电量差，中控单元将实时第二储存电量与标准储能电量进行对比，以确定是否对所述逆变单元的输出占比进行调整。

5.根据权利要求4所述的高效光伏充电控制的光伏并网控制装置，其特征在于，所述中控单元内还设置有储能饱和电量Qr，所述中控单元在判定实时第二储存电量差已超出标准储能电量差时，将所述第二储能单元的实时第二储存电量Qs2与标准储能电量Qg进行对比，

当Qs2＜Qg时，所述中控单元判定实时第二储存电量低于标准储能电量，中控单元将所述逆变单元的预设输出占比Ac调整为Ac’，Ac’=Ac+Ac×[（Qg- Qs2）/Qg]；

当Qs2＞Qg时，所述中控单元判定实时第二储存电量高于标准储能电量，中控单元将所述逆变单元的预设输出占比Ac调整为Ac’，Ac’=Ac-Ac×[（Qs2-Qg）/ Qg]，并将所述第二储能单元的实时第二储存电量Qs2与储能饱和电量Qr进行对比，若Qs2＜Qr，所述中控单元判定实时第二储存电量未达到储能饱和电量，中控单元不控制所述逆变单元停止输出至所述第二储能单元；若Qs2≥Qr，所述中控单元判定实时第二储存电量已达到储能饱和电量，中控单元将控制所述逆变单元停止输出至所述第二储能单元。

6.根据权利要求5所述的高效光伏充电控制的光伏并网控制装置，其特征在于，所述中控单元在判定所述并网单元的实时并网负荷高于第二预设并网负荷时，将获取所述第二储能单元的实时第二储存电量Qs2，并将实时第二储存电量Qs2与逆变输出电量Qe进行对比，

当Qs2＜Qe时，所述中控单元判定实时第二储存电量低于逆变输出电量，中控单元不控制所述第二储能单元输出至逆变单元；

当Qs2≥Qe时，所述中控单元判定实时第二储存电量已达到逆变输出电量，中控单元将控制所述第二储能单元输出至逆变单元；

其中，逆变输出电量Qe，Qe=Qg-ΔQg。

7.一种应用权利要求1-6任一项所述高效光伏充电控制的光伏并网控制装置的光伏并网控制方法，其特征在于，包括，

步骤S1，根据所述光伏发电组件的光伏实时输出功率控制输出方向，并判定实时第一储存电量控制第一储能单元内进行储能或输出；

步骤S2，根据所述并网单元的实时并网负荷与所述第二储能单元的实时第二储存电量，调整所述逆变单元的实时输出占比；

步骤S3，根据所述第二储能单元的实时第二储存电量，控制第二储能单元是否输出至所述逆变单元。

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