CN115940266A - 储能逆变器离网输出电压的控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种储能逆变器离网输出电压的控制方法和装置。该储能逆变器离网输出电压的控制方法包括：预测估计电网电压瞬时值；基于电网电压瞬时值和实时电网电压，确定储能逆变器并离网变化；根据储能逆变器并离网变化，调整电网电压调节系数，以抑制逆变器的离网电压突变。由此，本方案可以通过预测估计电网电压瞬时值，主动地监测储能逆变器并离网变化，并根据储能逆变器并离网变化，及时地调整电网电压调节系数，实现快速地抑制逆变器输出的离网电压突变，从而避免输出逆变器输出的离网电压过大对逆变器元器件以及电器负载的冲击。

Description

储能逆变器离网输出电压的控制方法和装置

技术领域

本发明实施例涉及单相并网储能系统技术领域，尤其涉及一种储能逆变器离网输出电压的控制方法和装置。

背景技术

单相并网储能系统中逆变器采用恒功率的控制策略，在并入电网的模式下，需要将功率指令计算转化为电流环的指令值，由此通过电流环的控制实现恒功率的控制，此时逆变器输出电压由电网决定。但是在本地负载为轻负载(空负载)的情况下，若电网突然由并网模式切换为离网模式，电网端口和本地负载端口会出现大冲击电压，本地负载端口连接的家用电器会被该大冲击电压损坏。

目前检测电网突然由并网模式切换为离网模式产生的大冲击电压常用的方法为被动检测过电压，并在检测到电压值过大后采取电压调整措施。其中，该被动检测过电压的方法不能主动地提前预判并有效抑制该电压的突变，减少逆变器元器件以及电器负载的冲击。

发明内容

本发明实施例提供一种储能逆变器离网输出电压的控制方法和装置，以在电网由并网模式切换为离网模式时，可以主动且有效地抑制离网电压的突变。

第一方面，本发明实施例提供了一种储能逆变器离网输出电压的控制方法，其包括：

预测估计电网电压瞬时值；

基于所述电网电压瞬时值和实时电网电压，确定储能逆变器并离网变化；

根据所述储能逆变器并离网变化，调整电网电压调节系数，以抑制逆变器的离网电压突变。

可选地，预测估计电网电压瞬时值的方法，包括：

确定所述实时电网电压的相位角；

根据实时电网电压有效值，计算实时电网电压峰值；

根据所述相位角和所述实时电网电压峰值，计算所述电网电压瞬时值。

可选地，基于所述预测估计电网电压瞬时值和实时电网电压，识别储能逆变器电压变化状态，以确定储能逆变器并离网变化状态，包括：

根据所述电网电压瞬时值和所述实时电网电压，确定电网电压实时振荡值；

根据所述电网电压实时振荡值，判断储能逆变器电压变化状态；

根据所述储能逆变器电压变化状态，确定所述储能逆变器并离网变化。

可选地，确定电网电压实时振荡值的方法，包括：

计算所述电网电压瞬时值和所述实时电网电压的差值，得到电压振荡差值；

对所述电压振荡差值进行滑窗积分，得到所述电网电压实时振荡值。

可选地，判断储能逆变器电压变化状态的方法，包括：

判断所述电网电压实时振荡值是否大于震荡阈值；

若是，则所述储能逆变器电压变化状态为电压突变状态；

若否，则所述储能逆变器电压变化状态为电压稳定状态。

可选地，确定所述储能逆变器并离网变化的方法，包括：

若所述储能逆变器电压变化状态为所述电压突变状态，则所述储能逆变器并离网变化为并网切换离网；

若所述储能逆变器电压变化状态为所述电压稳定状态，则所述储能逆变器并离网变化为保持并网。

可选地，根据所述储能逆变器并离网变化，调整电网电压调节系数，以抑制逆变器的离网电压突变，包括：

若所述储能逆变器并离网变化为所述并网切换离网，则调整所述电网电压调节系数为0；

若所述储能逆变器电压变化状态为所述保持并网，则调整所述电网电压调节系数为1；

根据所述电网电压调节系数，调节逆变器的离网电压。

可选地，根据所述电网电压调节系数，调节逆变器的离网电压输出，包括：

对目标电流和实时电网电流进行比例谐振调制，得到电流补偿值；

根据所述电网电压调节系数和所述实时电网电压，得到电网电压前馈值和电网电压有源阻尼前馈值；

根据所述电流补偿值、所述电网电压前馈值和所述电网电压有源阻尼前馈值，得到离网控制信号；

所述储能逆变器根据所述离网控制信号控制输出的所述离网电压。

可选地，得到电流补偿值的方法，包括：

计算所述目标电流和所述实时电网电流的差值，得到电流振荡差值；

对所述电流振荡差值进行比例谐振调制，得到调制补偿值；

对所述调制补偿值进行限幅，得到电流补偿值。

可选地，所述得到电网电压前馈值的方法，包括：

计算所述电网电压调节系数和所述实时电网电压的乘积，得到所述电网电压前馈值；

所述得到电网电压有源阻尼前馈值的方法，包括：

计算所述电网电压调节系数、所述实时电网电压以及电网阻尼系数的乘积，得到所述电网电压有源阻尼前馈值。

可选地，所述得到离网控制信号的方法，包括：

计算所述电流补偿值、所述电网电压前馈值和所述电网电压有源阻尼前馈值的和，得到控制信号；

对所述控制信号进行脉冲宽度调制，得到离网控制信号。

第二方面，本发明实施例还提供了一种储能逆变器离网输出电压的控制装置，其包括：

电网电压瞬时值预测模块，用于预测估计电网电压瞬时值；

储能逆变器并离网变化确定模块，用于基于所述预测估计电网电压瞬时值和实时电网电压，确定储能逆变器并离网变化；

逆变器的离网电压突变抑制模块，用于根据所述储能逆变器并离网变化，调整电网电压调节系数，以抑制逆变器的离网电压突变。

本发明实施例可以准确预测估计储能系统的逆变器输出的电网电压瞬时值。基于电网电压瞬时值和实时电网电压，通过比较预测估计电网电压瞬时值和实时电网电压的大小，判断电网电压是否会发生突变，从而确定储能逆变器并离网变化。根据储能逆变器并离网变化，可以获知实储能系统的逆变器当前输出电压是否会发生突变，进而及时地调整电网电压调节系数，以抑制逆变器的离网电压突变。综上可知，本方案可以通过预测估计电网电压瞬时值，主动地监测储能逆变器并离网变化，并根据储能逆变器并离网变化，及时地调整电网电压调节系数，实现快速地抑制逆变器输出的离网电压突变，从而避免输出逆变器输出的离网电压过大对逆变器元器件以及电器负载的冲击。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例提供的一种储能逆变器离网输出电压的控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种预测估计电网电压瞬时值方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种确定储能逆变器并离网变化状态的方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种确定电网电压实时振荡值的方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的一种调整电网电压调节系数的方法的流程示意图；

图6为本发明实施例提供的一种确定储能逆变器并离网变化的方法的流程示意图；

图7为本发明实施例提供的一种根据储能逆变器并离网变化，调整电网电压调节系数，以抑制逆变器的离网电压的方法的流程示意图；

图8为本发明实施例提供的一种调整电网电压调节系数的流程示意图；

图9为本发明实施例提供的一种调节逆变器的离网电压输出的方法的流程示意图；

图10为本发明实施例提供的一种得到电流补偿值的方法的流程示意图；

图11为本发明实施例提供的一种得到离网控制信号的方法的流程示意图；

图12为本发明实施例提供的一种电流环控制的流程示意图；

图13为本发明实施例提供的一种储能逆变器离网输出电压的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1为本发明实施例提供的一种储能逆变器离网输出电压的控制方法的流程示意图，本实施例可适用于电网由并网模式切换为离网模式情况下对离网电压的调节，该方法可以由储能逆变器离网输出电压的控制装置来执行，该装置可采用硬件和/或软件的方式来实现。该方法具体包括如下步骤：

S110、预测估计电网电压瞬时值。

其中，预测估计电网电压瞬时值可以预判电网电压的变化趋势。具体地，可以根据实时电网电压和实时电网电压有效值，预测估计电网电压瞬时值。实时电网电压为储能系统的逆变器当前输出电压，通过实时电网电压可以获知当前电网电压的角度。由于实时电网电压是交流电，并且实时电网电压的电压高低和方向都是随时间变化的，因此可以通过实时电网电压的热效应计算与之相对应的实时电网电压有效值。实时电网电压有效值是指某一与实时电网电压的热效应相等的直流电。另外，通过电网电压有效值可以获知电网电压的峰值，例如：实时电网电压的峰值＝实时电网电压有效值*

另外，当前电网电压的角度和电网电压的峰值已知时，可以通过当前电网电压的角度和电网电压的峰值，预测估计电网电压瞬时值，从而预判电网电压的变化趋势。

S120、基于电网电压瞬时值和实时电网电压，确定储能逆变器并离网变化；

具体地，储能逆变器并离网变化是指电网与储能逆变器的连接模式变化，电网与储能逆变器的连接模式包括并网模式和离网模式，并网模式为电网并入储能逆变器控制的供电电路，离网模式为切断电网并入储能逆变器控制的供电电路。在并网模式下，储能逆变器控制供电电路恒功率输出，储能逆变器需将功率指令经过计算转化为电流环的指令值，经过电流环的控制实现恒功率的控制，此时并网模式下的电网输电压由电网支撑。当出现电网突然由并网模式切换为离网模式，电网端口以及本地负载端口会出现大的冲击电压，若本地负载为轻负载(空负载)产生的冲击电压甚至会损坏家用电器。由此可知，当储能逆变器并离网发生变化，电网电压会发生突变；当储能逆变器并离网不发生变化，电网电压会稳定输出。电网电压瞬时值为根据实时电网电压和实时电网电压有效值，估计预测的到的瞬时电压，因此电网电压瞬时值为理论上储能系统的逆变器当前应输出的电压。实时电网电压是实际测量到的储能系统的逆变器当前输出的电压。由此，可以通过比较预测估计电网电压瞬时值和实时电网电压的大小，判断电网电压是否会发生突变，从而确定储能逆变器并离网变化。

S130、根据储能逆变器并离网变化，调整电网电压调节系数，以抑制逆变器的离网电压突变。

具体地，电网电压调节系数为储能系统的逆变器当前输出电压的调整比例。通过调整电网电压调节系数可以使储能系统的逆变器输出的电压维持于一个比较稳定的状态，也就是可以有效地抑制储能系统的逆变器当前输出电压的突变。其中，通过储能逆变器并离网变化可以获知实储能系统的逆变器当前输出电压是否会发生突变，进而及时地调整电网电压调节系数，以抑制逆变器的离网电压突变。

本发明实施例可以准确预测估计储能系统的逆变器输出的电网电压瞬时值。基于电网电压瞬时值和实时电网电压，通过比较预测估计电网电压瞬时值和实时电网电压的大小，判断电网电压是否会发生突变，从而确定储能逆变器并离网变化。根据储能逆变器并离网变化，可以获知实储能系统的逆变器当前输出电压是否会发生突变，进而及时地调整电网电压调节系数，以抑制逆变器的离网电压突变。综上可知，本方案可以通过预测估计电网电压瞬时值，主动地监测储能逆变器并离网变化，并根据储能逆变器并离网变化，及时地调整电网电压调节系数，实现快速地抑制逆变器输出的离网电压突变，从而避免输出逆变器输出的离网电压过大对逆变器元器件以及电器负载的冲击。

在上述实施例的基础上，对预测估计电网电压瞬时值的过程进行进一步具体说明：示例性的，图2为本发明实施例提供的一种预测估计电网电压瞬时值方法的流程示意图，如图2所示，该方法具体包括如下步骤：

S210、确定实时电网电压的相位角。

具体地，将实时电网电压输入锁相环可以得到实时电网电压的相位角。其中，锁相环是一种利用相位同步产生的电压，去调谐压控振荡器以产生目标频率的负反馈控制系统。锁相环是一种典型的反馈控制电路，可以利用外部输入的参考信号控制环路内部振荡信号的频率和相位，实现输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪，由此可以对实时电网电压进行相位跟踪，从而确定实时电网电压的相位角。

S220、根据实时电网电压有效值，计算实时电网电压峰值。

具体地，实时电网电压的峰值＝电网电压有效值*

S230、根据相位角和实时电网电压峰值，计算电网电压瞬时值。

具体地，根据相位角输入余弦计算器可以计算相位角的余弦值。将相位角的余弦值和实时电网电压峰值相乘，即可获得电网电压瞬时值。示例性地，若相位角为θ，则相位角的余弦值为cosθ，电网电压瞬时值＝cosθ*实时电网电压峰值。

综上，利用上述方式可以根据实时电网电压和实时电网电压峰值，准确预测估计储能系统的逆变器输出的电网电压瞬时值。

在上述实施例的基础上，对确定储能逆变器并离网变化状态的过程进行进一步具体说明：示例性的，图3为本发明实施例提供的一种确定储能逆变器并离网变化状态的方法的流程示意图，如图3所示，该方法具体包括如下步骤：

S310、根据电网电压瞬时值和实时电网电压，确定电网电压实时振荡值。

具体地，电网电压瞬时值为根据实时电网电压和实时电网电压有效值，估计预测的到的瞬时电压，因此电网电压瞬时值为理论上储能系统的逆变器当前应输出的电压。实时电网电压是实际测量到的储能系统的逆变器当前输出的电压。由此，可以通过计算电网电压瞬时值和实时电网电压之间的差值的平方和，获取电网电压瞬时值和实时电网电压之间的误差，从而确定电网电压实时振荡值。

S320、根据电网电压实时振荡值，判断储能逆变器电压变化状态。

其中，储能逆变器电压变化状态包括电压突变状态和电压稳定状态。当电网电压实时振荡值较大时，说明储能系统的逆变器当前输出电压会发生突变，从而可以判断出储能逆变器电压变化状态为电压突变状态。当电网电压实时振荡值较小时，说明储能系统的逆变器当前输出电压不会发生突变，从而可以判断出储能逆变器电压变化状态为电压稳定状态。

S330、根据储能逆变器电压变化状态，确定储能逆变器并离网变化。

其中，储能逆变器并离网变化包括并网切换离网和保持并网。

具体地，当储能逆变器并离网发生变化，电网电压会发生突变；当储能逆变器并离网不发生变化，电网电压会稳定输出。根据上述规律反推可知，若电网电压发生突变，则储能逆变器并离网发生变化；若电网电压不发生突变，则储能逆变器并离网没有发生变化。

综上，利用上述方式可以根据电网电压瞬时值和实时电网电压，准确判断出储能逆变器并离网变化状态，进而实现主动地监测储能逆变器并离网变化。

在上述实施例的基础上，对确定电网电压实时振荡值的过程进行进一步具体说明：示例性的，图4为本发明实施例提供的一种确定电网电压实时振荡值的方法的流程示意图，如图4所示，该方法具体包括如下步骤：

S410、计算电网电压瞬时值和实时电网电压的差值，得到电压振荡差值。

具体地，电压振荡差值是指根据是指电网电压瞬时值和实时电网电压之间的波动差，即电压振荡差值＝电网电压瞬时值-实时电网电压，根据电压振荡差值可以预测电网电压的波动大小。

S420、对电压振荡差值进行滑窗积分，得到电网电压实时振荡值。

具体地，为了更加准确地获取电网电压的波动情况，将电压振荡差值输入滑窗积分器，滑窗积分器可以对电压振荡差值进行滑窗积分，即计算出一个周期中的电网电压瞬时值和实时电网电压的差值平方和，从而获取电网电压瞬时值和实时电网电压之间的误差，从而确定电网电压实时振荡值。由此，通过电网电压实时振荡值可以获知实时电网电压的实际变化幅度，便于根据实时电网电压的实际变化幅度判断储能系统的逆变器当前输出电压是否会发生突变。

综上，利用上述方式可以根据电网电压瞬时值和实时电网电压，计算得到电网电压瞬时值和实时电网电压之间的误差，从而确定电网电压实时振荡值，进而获知实时电网电压的实际变化幅度，便于根据实时电网电压的实际变化幅度判断储能系统的逆变器当前输出电压是否会发生突变。

在上述实施例的基础上，对调整电网电压调节系数的过程进行进一步具体说明：示例性的，图5为本发明实施例提供的一种调整电网电压调节系数的方法的流程示意图，如图5所示，该方法具体包括如下步骤：

S510、判断电网电压实时振荡值是否大于震荡阈值；若是，则执行S520；若否，则执行S530。

具体地，震荡阈值是预先设置的。其中，震荡阈值小于电网由并网模式切换为离网模式情况下电网端口以及和本地负载端口出现的最小冲击电压与电网在并网模式下电网端口以及和本地负载端口输出电压之间的差值。

S520、储能逆变器电压变化状态为电压突变状态。

当电网电压实时振荡值大于震荡阈值时，说明此时电网由并网模式切换为离网模式，此时电网端口以及和本地负载端口输出电压会发生突变，即储能逆变器电压变化状态为电压突变状态。

S530、储能逆变器电压变化状态为电压稳定状态。

当电网电压实时振荡值小于或等于震荡阈值时，说明此时电网没有由并网模式切换为离网模式，此时电网端口以及和本地负载端口输出电压不会发生突变，即储能逆变器电压变化状态为电压稳定状态。

综上，利用上述方式可以根据电网电压实时振荡值，获知实时电网电压的实际变化幅度，从而判断储能系统的逆变器当前输出电压是否会发生突变，进而以实时电网电压的实际变化幅度为依据，判断储能逆变器电压变化状态。

在上述实施例的基础上，对确定储能逆变器并离网变化的过程进行进一步具体说明：示例性的，图6为本发明实施例提供的一种确定储能逆变器并离网变化的方法的流程示意图，如图6所示，该方法具体包括如下步骤：

S610、判断电网电压实时振荡值是否大于震荡阈值；若是，则执行S620；若否，则执行S630。

S620、储能逆变器电压变化状态为电压突变状态，储能逆变器并离网变化为并网切换离网。

具体地，当储能逆变器并离网发生变化，电网电压会发生突变。由此可知，电网电压发生突变，则储能逆变器并离网变化为并网切换离网。

S630、储能逆变器电压变化状态为电压稳定状态，储能逆变器并离网变化为保持并网。

具体地，当储能逆变器并离网不发生变化，电网电压会稳定输出。由此可知，电网电压不发生突变，则储能逆变器并离网变化为保持并网。

在上述实施例的基础上，对根据储能逆变器并离网变化，调整电网电压调节系数，以抑制逆变器的离网电压的过程进行进一步具体说明：示例性的，图7为本发明实施例提供的一种根据储能逆变器并离网变化，调整电网电压调节系数，以抑制逆变器的离网电压的方法的流程示意图，如图7所示，该方法具体包括如下步骤：

S710、若储能逆变器并离网变化为并网切换离网，则调整电网电压调节系数为0。

具体地，若储能逆变器并离网变化为并网切换离网，电网端口以及和本地负载端口输出电压会发生突变，需要调整电网电压调节系数为0，以有效地抑制离网电压的突变。

S720、若储能逆变器电压变化状态为保持并网，则调整电网电压调节系数为1。

具体地，若储能逆变器电压变化状态为保持并网，电网端口以及和本地负载端口输出电压不会发生突变，需要调整电网电压调节系数为1，使储能系统的逆变器保持稳定地输出电网电压。

S730、根据电网电压调节系数，调节逆变器的离网电压。

具体地，逆变器的离网电压是指在电网由并网模式切换为离网模式时，逆变器当前输出的电压。通过调整电网电压调节系数的电流环控制逆变器的离网电压，可以使逆变器在电网由并网模式切换为离网模式时输出稳定的电网电压，从而实现了主动且有效地抑制电网由并网模式切换为离网模式时逆变器输出的离网电压突变。

综上，利用上述方式可以根据储能逆变器电压变化状态，可以及时地调整电网电压调节系数，实现快速地抑制逆变器输出的离网电压突变，从而避免输出逆变器输出的离网电压过大对逆变器元器件以及电器负载的冲击。

图8为本发明实施例提供的一种调整电网电压调节系数的流程示意图，如图8所示，将实时电网电压U1输入锁相环51得到实时电网电压U1的相位角。将相位角输入余弦计算器52得到相位角的余弦值。将相位角的余弦值和实时电网电压有效值U2输入乘法器53，得到预测估计电网电压瞬时值。将电网电压瞬时值和实时电网电压U1输入第一减法器54，得到电压振荡差值。将电压振荡差值输入滑窗积分器55计算一个周期中的电网电压瞬时值和实时电网电压U1的差值平方和，得到电网电压实时振荡值。将电网电压实时振荡值输入比较器56与震荡阈值进行比较，并通过比较结果，调整电网电压调节系数K。

在上述实施例的基础上，对调节逆变器的离网电压输出的过程进行进一步具体说明：示例性的，图9为本发明实施例提供的一种调节逆变器的离网电压输出的方法的流程示意图，如图9所示，该方法具体包括如下步骤：

S810、对目标电流和实时电网电流进行比例谐振调制，得到电流补偿值。

具体地，目标电流是储能系统的逆变器需要输出的电流，实时电网电流是储能系统的逆变器当前输出电流。将目标电流和实时电网电流输入比例谐振控制器进行比例谐振调制，可以获取调整储能系统的逆变器输出电流的电流补偿值，以使储能系统的逆变器输出目标电流。

S820、根据电网电压调节系数和实时电网电压，得到电网电压前馈值和电网电压有源阻尼前馈值。

示例性的，对得到电网电压前馈值的过程进行进一步具体说明：得到电网电压前馈值的方法具体包括如下步骤：

计算电网电压调节系数和实时电网电压的乘积，得到电网电压前馈值。

具体地，电网电压前馈值＝电网电压调节系数*实时电网电压。

示例性的，对得到电网电压有源阻尼前馈值的过程进行进一步具体说明：得到电网电压有源阻尼前馈值的方法具体包括如下步骤：

计算电网电压调节系数、实时电网电压以及电网阻尼系数的乘积，得到电网电压有源阻尼前馈值。

具体地，电网电压前馈值＝电网电压调节系数*实时电网电压。电网电压有源阻尼前馈值＝电网电压调节系数*实时电网电压*电网阻尼系数。

S830、根据电流补偿值、电网电压前馈值和电网电压有源阻尼前馈值，得到离网控制信号。

具体地，离网控制信号是由电流补偿值、电网电压前馈值以及电网电压有源阻尼前馈值的和，经过脉冲宽度调制后得到的。逆变器可以根据离网信号的不同宽度的脉冲进行响应，从而实现对逆变器输出电压的控制。

S840、储能逆变器根据离网控制信号控制输出的离网电压。

具体地，逆变器输入离网控制信号可以控制输出的离网电压保持稳定，可以很好地抑制离网电压的突变。

综上，上述过程为基于比例谐振控制器的电流环控制，可以通过储能系统的逆变器输出的实时电网电流和目标电流，确定调整储能系统的逆变器输出电流值的电流补偿值。根据电网电压调节系数和实时电网电压，确定电网电压前馈值和电网电压有源阻尼前馈值。进而根据电流补偿值、电网电压前馈值和电网电压有源阻尼前馈值，得到离网控制信号。使储能系统的逆变器根据输入的离网控制信号控制输出的离网电压保持稳定。

在上述实施例的基础上，对得到电流补偿值的过程进行进一步具体说明：示例性的，图10为本发明实施例提供的一种得到电流补偿值的方法的流程示意图，如图10所示，该方法具体包括如下步骤：

S910、计算目标电流和实时电网电流的差值，得到电流振荡差值。

具体地，电流振荡差值＝目标电流-实时电网电流。

S920、对电流振荡差值进行比例谐振调制，得到调制补偿值。

具体地，将电流振荡差值输入比例谐振控制器进行比例谐振调制，从而得到调制补偿值。

S930、对调制补偿值进行限幅，得到电流补偿值。

综上，通过上述处理过程，可以确定调整储能系统的逆变器输出电流值的电流补偿值。

在上述实施例的基础上，对得到离网控制信号的过程进行进一步具体说明：示例性的，图11为本发明实施例提供的一种得到离网控制信号的方法的流程示意图，如图11所示，该方法具体包括如下步骤：

S010、计算电流补偿值、电网电压前馈值和电网电压有源阻尼前馈值的和，得到控制信号。

具体地，控制信号＝电流补偿值+电网电压前馈值+电网电压有源阻尼前馈值。

S020、对控制信号进行脉冲宽度调制，得到离网控制信号。

综上，通过对电流补偿值、电网电压前馈值和电网电压有源阻尼前馈值进行数据处理和脉冲宽度调制，可以获得精确地离网控制信号。

图12为本发明实施例提供的一种电流环控制的流程示意图，如图12所示，将目标电流和逆变器91输出的实时电网电流I1输入第二减法器92，可以得到电流振荡差值。将电流振荡差值输入比例谐振控制器93进行比例谐振调制，得到调制补偿值。将调制补偿值输入到限幅模块94，可以得到电流补偿值。将实时电网电压U1输入电网电压调节系数模块95，得到电网电压前馈值。将电网电压调节系数模块95输出的电压输入阻尼模块96，得到电网电压有源阻尼前馈值。将电流补偿值、电网电压前馈值和电网电压有源阻尼前馈值输入加法器97，得到控制信号。将控制信号输入脉冲宽度调制器98，得到离网控制信号。将离网控制信号输入逆变器91，调节逆变器91的离网电压输出。

图13为本发明实施例提供的一种储能逆变器离网输出电压的控制装置的结构示意图，该储能逆变器离网输出电压的控制装置包括：

电网电压瞬时值预测模块10，用于预测估计电网电压瞬时值；

储能逆变器并离网变化确定模块20，用于基于预测估计电网电压瞬时值和实时电网电压，确定储能逆变器并离网变化；

逆变器的离网电压突变抑制模块30，用于根据储能逆变器并离网变化，调整电网电压调节系数，以抑制逆变器的离网电压突变。

本发明实施例中电网电压瞬时值预测模块10可以准确预测估计储能系统的逆变器输出的电网电压瞬时值。储能逆变器并离网变化确定模块20基于电网电压瞬时值和实时电网电压，通过比较预测估计电网电压瞬时值和实时电网电压的大小，判断电网电压是否会发生突变，从而确定储能逆变器并离网变化。逆变器的离网电压突变抑制模块30根据储能逆变器并离网变化，可以获知实储能系统的逆变器当前输出电压是否会发生突变，进而及时地调整电网电压调节系数，以抑制逆变器的离网电压突变。综上可知，本方案可以通过预测估计电网电压瞬时值，主动地监测储能逆变器并离网变化，并根据储能逆变器并离网变化，及时地调整电网电压调节系数，实现快速地抑制逆变器输出的离网电压突变，从而避免输出逆变器输出的离网电压过大对逆变器元器件以及电器负载的冲击。

可选地，电网电压瞬时值预测模块，具体用于：

确定实时电网电压的相位角；

根据实时电网电压有效值，计算实时电网电压峰值；

根据相位角和实时电网电压峰值，计算电网电压瞬时值。

可选地，储能逆变器并离网变化确定模块，包括：

电网电压实时振荡值确定单元，用于根据电网电压瞬时值和实时电网电压，确定电网电压实时振荡值；

储能逆变器电压变化状态判断单元，用于根据电网电压实时振荡值，判断储能逆变器电压变化状态；

储能逆变器并离网变化确定单元，用于根据储能逆变器电压变化状态，确定储能逆变器并离网变化。

可选地，电网电压实时振荡值确定单元，具体用于：

计算电网电压瞬时值和实时电网电压的差值，得到电压振荡差值；

对电压振荡差值进行滑窗积分，得到电网电压实时振荡值。

可选地，储能逆变器电压变化状态判断单元，具体用于：

判断电网电压实时振荡值是否大于震荡阈值；

若是，则储能逆变器电压变化状态为电压突变状态；

若否，则储能逆变器电压变化状态为电压稳定状态。

可选地，储能逆变器并离网变化确定单元，具体用于：

若储能逆变器电压变化状态为电压突变状态，则储能逆变器并离网变化为并网切换离网；

若储能逆变器电压变化状态为电压稳定状态，则储能逆变器并离网变化为保持并网。

可选地，逆变器的离网电压突变抑制模块包括：

第一调整单元，用于储能逆变器并离网变化为并网切换离网，调整电网电压调节系数为0；

第二调整单元，用于储能逆变器电压变化状态为保持并网，调整电网电压调节系数为1；

电流环控制单元，用于根据电网电压调节系数，调节逆变器的离网电压。

可选地，电流环控制单元包括：

电流补偿值子单元，用于对目标电流和实时电网电流进行比例谐振调制，得到电流补偿值；

电压参数计算子单元，用于根据电网电压调节系数和实时电网电压，得到电网电压前馈值和电网电压有源阻尼前馈值；

控制信号确定子单元，用于根据电流补偿值、电网电压前馈值和电网电压有源阻尼前馈值，得到离网控制信号；

离网电压输出子单元，用于逆变器根据离网控制信号控制输出的离网电压。

可选地，电流补偿值子单元，具体用于：

计算目标电流和实时电网电流的差值，得到电流振荡差值；

对电流振荡差值进行比例谐振调制，得到调制补偿值；

对调制补偿值进行限幅，得到电流补偿值。

可选地，电压参数计算子单元，具体用于：

计算电网电压调节系数和实时电网电压的乘积，得到电网电压前馈值；

计算电网电压调节系数、实时电网电压以及电网阻尼系数的乘积，得到电网电压有源阻尼前馈值。

可选地，控制信号确定子单元，具体用于：

计算电流补偿值、电网电压前馈值和电网电压有源阻尼前馈值的和，得到控制信号；

对控制信号进行脉冲宽度调制，得到离网控制信号。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (12)

1.一种储能逆变器离网输出电压的控制方法，其特征在于，包括：

预测估计电网电压瞬时值；

基于所述电网电压瞬时值和实时电网电压，确定储能逆变器并离网变化；

根据所述储能逆变器并离网变化，调整电网电压调节系数，以抑制逆变器的离网电压突变。

2.根据权利要求1所述的储能逆变器离网输出电压的控制方法，其特征在于，预测估计电网电压瞬时值的方法，包括：

确定所述实时电网电压的相位角；

根据实时电网电压有效值，计算实时电网电压峰值；

根据所述相位角和所述实时电网电压峰值，计算所述电网电压瞬时值。

3.根据权利要求1所述的储能逆变器离网输出电压的控制方法，其特征在于，基于所述预测估计电网电压瞬时值和实时电网电压，识别储能逆变器电压变化状态，以确定储能逆变器并离网变化状态，包括：

根据所述电网电压瞬时值和所述实时电网电压，确定电网电压实时振荡值；

根据所述电网电压实时振荡值，判断储能逆变器电压变化状态；

根据所述储能逆变器电压变化状态，确定所述储能逆变器并离网变化。

4.根据权利要求3所述的储能逆变器离网输出电压的控制方法，其特征在于，确定电网电压实时振荡值的方法，包括：

计算所述电网电压瞬时值和所述实时电网电压的差值，得到电压振荡差值；

对所述电压振荡差值进行滑窗积分，得到所述电网电压实时振荡值。

5.根据权利要求3所述的储能逆变器离网输出电压的控制方法，其特征在于，判断储能逆变器电压变化状态的方法，包括：

判断所述电网电压实时振荡值是否大于震荡阈值；

若是，则所述储能逆变器电压变化状态为电压突变状态；

若否，则所述储能逆变器电压变化状态为电压稳定状态。

6.根据权利要求5所述的储能逆变器离网输出电压的控制方法，其特征在于，确定所述储能逆变器并离网变化的方法，包括：

若所述储能逆变器电压变化状态为所述电压突变状态，则所述储能逆变器并离网变化为并网切换离网；

若所述储能逆变器电压变化状态为所述电压稳定状态，则所述储能逆变器并离网变化为保持并网。

7.根据权利要求6所述的储能逆变器离网输出电压的控制方法，其特征在于，根据所述储能逆变器并离网变化，调整电网电压调节系数，以抑制逆变器的离网电压突变，包括：

若所述储能逆变器并离网变化为所述并网切换离网，则调整所述电网电压调节系数为0；

若所述储能逆变器电压变化状态为所述保持并网，则调整所述电网电压调节系数为1；

根据所述电网电压调节系数，调节逆变器的离网电压。

8.根据权利要求7所述的储能逆变器离网输出电压的控制方法，其特征在于，根据所述电网电压调节系数，调节逆变器的离网电压输出，包括：

对目标电流和实时电网电流进行比例谐振调制，得到电流补偿值；

根据所述电网电压调节系数和所述实时电网电压，得到电网电压前馈值和电网电压有源阻尼前馈值；

根据所述电流补偿值、所述电网电压前馈值和所述电网电压有源阻尼前馈值，得到离网控制信号；

所述储能逆变器根据所述离网控制信号控制输出的所述离网电压。

9.根据权利要求8所述的储能逆变器离网输出电压的控制方法，其特征在于，得到电流补偿值的方法，包括：

计算所述目标电流和所述实时电网电流的差值，得到电流振荡差值；

对所述电流振荡差值进行比例谐振调制，得到调制补偿值；

对所述调制补偿值进行限幅，得到电流补偿值。

10.根据权利要求8所述的储能逆变器离网输出电压的控制方法，其特征在于，所述得到电网电压前馈值的方法，包括：

计算所述电网电压调节系数和所述实时电网电压的乘积，得到所述电网电压前馈值；

所述得到电网电压有源阻尼前馈值的方法，包括：

计算所述电网电压调节系数、所述实时电网电压以及电网阻尼系数的乘积，得到所述电网电压有源阻尼前馈值。

11.根据权利要求8所述的储能逆变器离网输出电压的控制方法，其特征在于，所述得到离网控制信号的方法，包括：

计算所述电流补偿值、所述电网电压前馈值和所述电网电压有源阻尼前馈值的和，得到控制信号；

对所述控制信号进行脉冲宽度调制，得到离网控制信号。

12.一种储能逆变器离网输出电压的控制装置，其特征在于，包括：

电网电压瞬时值预测模块，用于预测估计电网电压瞬时值；

储能逆变器并离网变化确定模块，用于基于所述预测估计电网电压瞬时值和实时电网电压，确定储能逆变器并离网变化；

逆变器的离网电压突变抑制模块，用于根据所述储能逆变器并离网变化，调整电网电压调节系数，以抑制逆变器的离网电压突变。

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