CN116349106A - 一种储能系统、储能系统的控制方法及光伏发电系统 - Google Patents

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CN116349106A CN202180065414.0A CN202180065414A CN116349106A CN 116349106 A CN116349106 A CN 116349106A CN 202180065414 A CN202180065414 A CN 202180065414A CN 116349106 A CN116349106 A CN 116349106A
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张彦忠
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Abstract

本申请公开了一种储能系统、储能系统的控制方法及光伏发电系统，涉及电源技术领域。储能系统包括电池簇、直流变换器、控制器和至少一个功率变换系统。储能系统包括至少一路直流支路，直流支路包括相互连接的一电池簇与一直流变换器，直流变换器对电池簇提供的直流电进行直流变换。每个电池簇包括串联连接的至少两个储能模组，每个储能模组包括电池模组，全部或部分储能模组包括第一均衡电路，每个电池模组包括至少两个电池。控制器控制第一均衡电路，以使电池簇内的各电池模组的电量平衡，以及为功率变换系统和直流变换器分别分配运行功率。利用本方案降低了短板效应对储能系统的影响，能够更加充分利用电池的容量。

Description

一种储能系统、储能系统的控制方法及光伏发电系统
本申请要求于2021年03月12日提交中国国家知识产权局、国际申请号为PCT/CN2021/080334、发明名称为“一种储能系统、储能系统的控制方法及光伏发电系统”的国际专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及电源技术领域，尤其涉及一种储能系统、储能系统的控制方法及光伏发电系统。
背景技术
随着现代社会能源短缺和环境污染问题的加剧，目前光伏发电和风力发电等新能源发电方式得到了大规模的应用，但此类新能源的波动性和间歇性的特点也日益突出，对电网系统安全稳定运行的影响也越来越严重。而随着电化学电池技术的发展与产能的剧增，电化学电池的成本下降，带来了电化学电池参与新能源发电系统的电力储能的契机。另外，由于应用电化学电池的储能系统具备灵活性、充放电的可控性、快速响应能力和高能量密度等特点，使得应用电化学电池的储能系统在发电侧、电网侧和用电侧的应用日渐广泛。
参见图1所示的示意性的电池健康状态的衰减曲线图。
图中横轴为时间，单位为年，纵轴为电池的健康状态(State of Health，SOH)，电池的SOH表征电池当前的可用容量大小。电化学电池(以下简称电池)普遍存在SOH衰减的问题，即随着使用年限的增加，电池的可用容量逐渐减小。此外，由于各电池出厂性能的不一致性，以及运行条件的差异，导致各电池的SOH衰减情况也存在差异，例如图1中电池2的SOH衰减较电池1更加严重。
参见图2所示的示意性的分期补电的曲线图。
为了使应用电池的储能系统在使用过程中满足容量的要求，一种实现方式为在设计初期提供足够的容量裕量，以弥补电池容量的衰减，当Q0为容量要求时，该方式对应曲线为L1，Q2为一次配足方案的初始容量，采样该方案会大大增加初期的成本。另一种方案为采用分期补电的方式配足容量，该方式对应曲线为L2，配置的初始容量为Q1，t1，t2，…，t6为分期补电的时刻，采用该方式可以降低所需的初始容量，但是通过分期补电的方式新增的电池与初期配置的旧电池的SOH不同，因此存在较为明显的短板效应，即SOH较小的电池会先充满电或者先放完电，触发电池管理系统(Battery Management System，BMS)保护停机，导致无法充分利用新增的电池的容量，从而形成了浪费。
发明内容
本申请提供了一种储能系统、储能系统的控制方法及光伏发电系统，降低了短板效应对储能系统的影响，能够更加充分地利用电池的容量。
第一方面，本申请提供了一种储能系统，该储能系统用于存储电能，储能系统可以进行充电或放电。该储能系统包括电池簇、直流变换器、控制器、至少一个功率变换系统。其中，储能系统中包括至少一路直流支路，每路直流支路包括相互连接的一电池簇和一直流变换器。直流变换器用于对电池簇提供的直流电进行直流变换。功率变换系统用于对所 有直流支路提供的直流电进行功率变换。功率变换系统与直流变换器的数量可以相同，也可以不同。每个电池簇包括串联连接的至少两个储能模组，每个储能模组包括电池模组，全部储能模组或部分储能模组包括第一均衡电路，每个电池模组包括至少两个电池。电池模组内的电池可以串联连接，或者先串联成电池串，然后再并联连接。控制器用于控制第一均衡电路，以使电池簇内的各电池模组的电量平衡，以及用于确定为各功率变换器和各直流变换器分配的运行功率。
利用本申请提供的储能系统，各电池簇之间未直接并联连接，每个电池簇位于一条直流支路内，并且每个电池簇分别连接一个直流变换器，实现了电池簇的独立运行。电池簇内包括的各个第一均衡电路用于实现电池模组间的电量均衡，提升了电池模组间的均衡性能，当进行电池模组级的分期部署和备件替换时还可以实现电量均衡。此外，通过为功率变换系统和直流变换器分配运行功率，实现了一簇一管理，还可以进行电池簇级的灵活分期部署。
综上所述，利用本申请提供的储能系统，提升了储能系统的均衡性能，降低了短板效应对储能系统的影响，能够更加充分地利用电池的容量，同时便于灵活进行的电池模组级别、电池簇级别的分期部署。
本申请中的控制器可以为一级控制器，或者多级控制器。当控制器为多级控制器时，上一级控制器可以对下一级控制器进行控制。控制器可以独立集成在印制电路板(Printed circuit board，PCB)上，或者在物理上分为多部分并分别设置在储能系统的不同位置的PCB上，各部分共同配合实现控制功能。
在一种可能的实现方式中，每路直流支路包括的电池簇的输出端与包括的直流变换器的输入端连接，直流变换器用于对电池簇提供的直流电进行直流变换。
该直流变换器可以为升压(Boost)电路、降压(Buck)电路或升降压(Buck-Boost)电路，本申请不作具体限定。
在一种可能的实现方式中，控制器根据各功率变换系统和直流变换器允许运行的最大功率，以及功率调度指令，确定所有功率变换系统的运行功率。其中，功率调度指令用于指示所有功率变换系统的运行功率之和。该功率调度指令可以为下发的指令，也可以为由控制器产生的指令。
可以理解的是，当所有功率变换系统的规格均相同，且均正常工作未出现功率降额时，为每个功率变换系统分配的功率相同。
通过为各个功率变换系统分别分配功率，实现了对各个功率变换系统的单独控制。
在一种可能的实现方式中，储能系统包括n个功率变换系统和m个直流变换器，n和m为大于1的整数。控制器用于当运行功率之和小于或等于n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及所有直流变换器允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据运行功率之和，以及每个功率变换系统的允许运行的最大功率，确定为第i个功率变换系统分配的运行功率，i＝1，2，…n。控制器当运行功率之和大于以上的最小值时，根据该最小值，以及每个功率变换系统的允许运行的最大功率，确定为第i个功率变换系统分配的运行功率。
在一种可能的实现方式中，控制器根据功率调度指令、各功率变换系统和直流变换器允许运行的最大功率、以及各电池簇对应的第三参数，确定所有直流变换器的运行功率。其中，功率调度指令用于指示所有功率变换系统的运行功率之和。
通过为各个直流变换器分别分配功率，实现了对各个直流变换器的单独控制，实现了一簇一管理，进而便于保证电池簇的高利用率。
在一种可能的实现方式中，储能系统包括n个功率变换系统和m个直流变换器，n和m为大于1的整数。控制器用于当储能系统放电，且运行功率之和大于n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及所有直流变换器允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据最小值和各第三参数，确定为第j个直流变换器分配的运行功率，j＝1，2，…m。
在一种可能的实现方式中，控制器当储能系统充电时，还用于当运行功率之和大于n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及所有直流变换器允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据最小值和各第三参数，确定为第j个直流变换器分配的运行功率。以及当运行功率之和小于或等于最小值时，根据各第三参数和运行功率之和，确定为第j个直流变换器分配的运行功率。
在一种可能的实现方式中，控制器还用于当为第j个直流变换器分配的运行功率大于第j个直流变换器允许运行的最大功率时，将第j个直流变换器允许运行的最大功率作为为第j个直流变换器分配的运行功率，进而避免损坏直流变换器。
在一种可能的实现方式中，当存在新增的直流支路时，控制器还根据新增的直流支路的电池簇对应的第三参数、新增的直流支路的直流变换器允许运行的最大功率、功率调度指令、各原有的功率变换系统和各原有的直流变换器允许运行的最大功率，以及各原有电池簇对应的第三参数，确定新增的直流支路的直流变换器的运行功率。
该实现方式可实现模组级的分期部署和备件替换场景时的容量自动均衡。
在一种可能的实现方式中，储能系统还包括直流母线，每路直流支路包括的电池簇与包括的直流变换器串联后连接直流母线。该直流母线可以独立设置，或者设置于汇流箱中，本申请不作具体限定。
直流变换器用于对电池簇的输出电压和直流母线的电压之间的差值进行补偿。该直流变换器可以为升压电路或者升降压电路。控制器还用于对直流变换器的工作状态进行控制。
在一些实施例中，直流支路包括的直流变换器，由直流支路包括的所述电池簇供电。
在另一些实施例中，直流支路包括的直流变换器，从直流母线处取电。
在又一些实施例中，电池簇与直流母线对直流变换器进行竞争供电，也即当直流支路包括的电池簇的电压高于或等于直流母线间的电压时，直流支路包括的直流变换器由直流支路包括的电池簇供电，当直流支路包括的电池簇的电压低于直流母线间的电压时，直流支路包括的直流变换器，从直流母线处取电。
在一种可能的实现方式中，控制器具体用于根据各功率变换系统和直流支路允许运行的最大功率，以及功率调度指令，确定所有功率变换系统的运行功率，功率调度指令，用于指示所有功率变换系统的运行功率之和。
在一种可能的实现方式中，控制器具体用于根据每路直流支路的直流变换器和电池簇 分别对应的允许运行的最大功率，确定每路直流支路的最大允许运行功率。
实际应用中，每路直流支路的最大允许运行功率等于直流变换器和电池簇分别对应的允许运行的最大功率之和。
在一种可能的实现方式中，储能系统包括n个功率变换系统和m路直流支路，n和m为大于1的整数。控制器具体用于当运行功率之和小于或等于n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及所有直流支路允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据运行功率之和，以及每个功率变换系统的允许运行的最大功率，确定为第i个功率变换系统分配的运行功率，i＝1，2，…n。控制器还用于当运行功率之和大于最小值时，根据最小值，以及每个功率变换系统的允许运行的最大功率，确定为第i个功率变换系统分配的运行功率。
在一种可能的实现方式中，控制器还用于根据功率调度指令、各功率变换系统和直流支路允许运行的最大功率、以及各电池簇对应的第三参数，确定所有直流支路的运行功率；功率调度指令，用于指示所有功率变换系统的运行功率之和。
在一种可能的实现方式中，储能系统包括n个功率变换系统和m个直流支路，n和m为大于1的整数。控制器具体用于当储能系统放电，且运行功率之和大于n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及所有直流支路允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据最小值和各第三参数，确定为第j个直流支路分配的运行功率，j＝1，2，…m。
在一种可能的实现方式中，控制器还用于当储能系统充电，且当运行功率之和大于n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及所有直流支路允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据最小值和各第三参数，确定为第j个直流支路分配的运行功率；当运行功率之和小于或等于最小值时，根据各第三参数和运行功率之和，确定为第j个直流支路分配的运行功率。
在一种可能的实现方式中，控制器还用于当为第j个直流支路分配的运行功率大于第j个直流支路允许运行的最大功率时，将第j个直流支路允许运行的最大功率作为为第j个直流支路分配的运行功率。
在一种可能的实现方式中，当新增的直流支路接入储能系统时，控制器还用于根据新增的直流支路的电池簇对应的第三参数、新增的直流支路的直流支路允许运行的最大功率、功率调度指令、各原有的功率变换系统和各原有的直流支路允许运行的最大功率，以及各原有电池簇对应的第三参数，确定新增的直流支路的直流支路的运行功率。
在一种可能的实现方式中，第三参数包括健康状态(State of Health，SOH)、能量状态(State of Energy，SOE)和额定容量Q。
其中，SOE用于表征电池簇的当前可用电量。
在一种可能的实现方式中，第三参数包括荷电状态SOC、健康状态SOH和额定容量Q。其中，利用SOC、SOH和Q等信息可以确定得到SOE。
在一种可能的实现方式中，第一均衡电路包括第一可控开关和第二可控开关。电池模组的正输出端连接第一可控开关的第一端，第一可控开关的第二端连接第二可控开关的第一端，第二可控开关的第二端连接电池模组的负输出端，第一可控开关的第二端为储能模组的正输出端，电池模组的负输出端为储能模组的负输出端。
第一可控开关和第二可控开关可以设置在电池模组内部，或者与电池电控单元(Battery Monitoring Unit，BMU)集成在一起，或者独立设计于PCB上后再集成在电池模组的内部或外部。第一可控开关和第二可控开关可以为绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)、金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Filed Effect Transistor，MOSFET)、碳化硅场效应管(Silicon Carbide Metal Oxide Semiconductor，SiC MOSFET)、机械开关或者以上各种的组合等。
在一种可能的实现方式中，当储能模组处于充电状态时，控制器当确定电池簇处于充电截止状态时，根据电池簇内的所有电池对应的第一参数，确定待均衡电池模组，然后通过控制待均衡电池模组对应的第一均衡电路，以使待均衡电池模组被旁路。
在一种可能的实现方式中，当储能模组处于充电状态时，控制器用于确定所有电池模组内包括的电池的第一参数中的最大值，当各电池模组对应的最大值之间的第一参数偏差大于或等于第一预设偏差值时，确定待均衡电池模组，待均衡电池模组内包括第一参数最大的电池。然后先控制第一可控开关和第二可控开关均断开，待第一预设时间后控制第二可控开关闭合，以使待均衡电池模组被旁路，即该待均衡电池模组停止充电，剩余的电池模组继续进行充电，进而实现了电池模组间的电量均衡。
若未达到第一预设偏差值，则不需要进行第二级均衡控制。
其中，当第一可控开关和第二可控开关为MOS管时，该第一预设时间大于第一可控开关的死区时间。
在一种可能的实现方式中，当储能模组处于放电状态时，控制器当确定电池簇处于放电截止状态时，根据电池簇内的所有电池对应的第一参数，确定待均衡电池模组，然后通过控制待均衡电池模组对应的第一均衡电路，以使待均衡电池模组被旁路。
在一种可能的实现方式中，当储能模组处于放电状态时，控制器用于确定所有电池模组内包括的电池的第一参数中的最小值，当各电池模组对应的最小值之间的偏差第一参数大于或等于第二预设偏差值时，确定待均衡电池模组，待均衡电池模组内包括第一参数最小的电池；然后先控制第一可控开关和第二可控开关均断开，待第一预设时间后控制第二可控开关闭合，以使该待均衡电池模组停止放电，剩余的电池模组继续进行放电，进而实现了电池模组间的电量均衡。
在一种可能的实现方式中，控制器还用于先控制第一可控开关和第二可控开关均断开，待第二预设时间后控制第一可控开关闭合，以使被旁路的待均衡电池模组重新接入电池簇。
其中，当第一可控开关和第二可控开关为MOS管时，第二预设时间大于第二可控开关的死区时间。
在一种可能的实现方式中，控制器还用于当电池簇内未旁路的电池模组数量小于数量下限值时，停止继续确定待均衡电池模组。
在一种可能的实现方式中，当新增电池模组接入电池簇时，控制器还用于先控制新增电池模组的第一可控开关断开、第二可控开关闭合，当原有电池模组对应的第一参数，与新增电池模组对应的第一参数相同时，控制第二可控开关断开，待第二预设时间后控制第一可控开关闭合。
该实现方式可以灵活进行电池模组级别的分期部署。
在一种可能的实现方式中，第一均衡电路包括直流/直流变换电路。该直流/直流变换电路可以为升压(Boost)电路或者升降压(Buck-Boost)电路，直流/直流变换电路通过调节电池模组的输出电压，与直流变换器共同配合，以便于选择较好的升压比和直流母线电压，进而提升储能系统的效率。
实际应用中，本实现方式中的第一均衡电路同样具备以上实现方式中的第一可控开关和第二可控开关的功能，也即能够实现电池模组的旁路和切入功能，并且新增了直流/直流变换的功能。
在一种可能的实现方式中，为了提升储能系统在工作过程中的效率，控制器还能够根据效率指令控制与效率指令对应的第一均衡电路的工作状态，进而控制与所述效率指令对应的储能模组的输出电压。
该效率指令可以用于指示储能系统的最优效率，或者储能系统中的控制目标的最优效率，控制目标可以为部分选定的电池簇和/或电池模组。实际应用中，储能模组的输出电压和效率之间存在对应关系，该对应关系可以通过预先的测试进行标定及存储，在储能系统的工作过程中，根据效率指令指示的效率，以及电压和效率之间存在对应关系，可以确定出此时对应的电压，该电压也即储能模组此时应当输出的电压，控制器根据该电压控制第一均衡电路的工作状态。
在一种可能的实现方式中，控制器还用于对各电池模组对应的第一均衡电路进行控制，以调整各电池模组的输出电压，以及对各电池簇对应连接的直流变换器进行控制，以调节电池簇的整体的输出电压，通过第一均衡电路和直流变换器的配合，以使各电池簇的输出均衡。
在一种可能的实现方式中，当储能模组处于充电状态时，控制器具体用于当确定电池簇处于充电截止状态时，根据电池簇内的所有电池对应的第一参数，确定待均衡电池模组，然后通过控制待均衡电池模组对应的第一均衡电路，以使待均衡电池模组被旁路。
在一种可能的实现方式中，控制器具体用于确定所有电池模组内包括的电池的第一参数中的最大值；当各电池模组对应的最大值之间的第一参数偏差大于或等于第一预设偏差值时，确定待均衡电池模组，待均衡电池模组内包括第一参数最大的电池。
在一种可能的实现方式中，当储能模组处于放电状态时，控制器具体用于当确定电池簇处于放电截止状态时，根据电池簇内的所有电池对应的第一参数，确定待均衡电池模组，然后通过控制待均衡电池模组对应的第一均衡电路，以使待均衡电池模组被旁路。
在一种可能的实现方式中，控制器具体用于确定所有电池模组内包括的电池的第一参数中的最小值；当各电池模组对应的最小值之间的偏差第一参数大于或等于第二预设偏差值时，确定待均衡电池模组，待均衡电池模组内包括第一参数最小的电池。
在一种可能的实现方式中，控制器还用于通过控制第一均衡电路，以使被旁路的待均衡电池模组重新接入电池簇。
在一种可能的实现方式中，控制器还用于当电池簇内未旁路的电池模组数量小于数量下限值时，停止继续确定待均衡电池模组。
在一种可能的实现方式中，当新增储能模组接入电池簇时，控制器还用于先控制新增储能模组的第一均衡电路，以旁路新增储能模组的电池模组，当原有的电池模组对应的第一参数，与新增储能模组的电池模组的第一参数相同时，控制新增储能模组的第一均衡电路，以接入新增储能模组的电池模组。
在一种可能的实现方式中，第一参数为电压，或荷电状态SOC。
在一种可能的实现方式中，第一均衡电路集成在电池模组的内部。
在一种可能的实现方式中，每个电池与一路第二均衡电路并联，每路第二均衡电路包括串联连接的第三可控开关和电阻。第三可控开关闭合时第二均衡电路导通，通过电阻消耗电池的电量。控制器还用于获取电池模组内各电池对应的第二参数，并获取各第二参数的平均值，确定与平均值的偏差大于第一预设偏差值的第二参数对应的电池为待均衡电池，并控制待均衡电池并联的第二均衡电路导通。
在一种可能的实现方式中，第二参数为电池的电压，或电池的荷电状态SOC。
在一种可能的实现方式中，功率变换系统为直流-交流变换器，用于将直流电转换为交流电。
第二方面，本申请还提供了一种储能系统的控制方法，应用于以上实现方式提供的储能系统，该方法包括：
控制第一均衡电路，以使电池簇内的各电池模组的电量平衡；
为所有功率变换系统分配运行功率，并为所有直流变换器分配运行功率。
利用以上控制方法，实现了电池模组级别的电量均衡，以及电池簇级的电量均衡，提升了储能系统的均衡性能，降低了短板效应对储能系统的影响，能够充分利用新电池的容量。
在一种可能的实现方式中，每路直流支路包括的电池簇与包括的直流变换器并联；直流变换器用于对电池簇提供的直流电进行直流变换，为所有功率变换系统分配运行功率，具体包括：
根据各功率变换系统和直流变换器允许运行的最大功率，以及功率调度指令，确定所有功率变换系统的运行功率；功率调度指令，用于指示所有功率变换系统的运行功率之和。
在一种可能的实现方式中，储能系统包括n个功率变换系统和m个直流变换器，n和m为大于1的整数，根据各功率变换系统和直流变换器允许运行的最大功率，以及功率调度指令，确定所有功率变换系统的运行功率，具体包括：
当运行功率之和小于或等于n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及所有直流变换器允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据运行功率之和，以及每个功率变换系统的允许运行的最大功率，确定为第i个功率变换系统分配的运行功率，i＝1，2，…n；
当运行功率之和大于最小值时，根据最小值，以及每个功率变换系统的允许运行的最大功率，确定为第i个功率变换系统分配的运行功率。
在一种可能的实现方式中，每路直流支路包括的电池簇的输出端与包括的直流变换器的输入端连接；直流变换器用于对电池簇提供的直流电进行直流变换，为直流变换器分配运行功率，具体包括：
根据功率调度指令、各功率变换系统和直流变换器允许运行的最大功率、以及各电池簇对应的第三参数，确定所有直流变换器的运行功率；功率调度指令，用于指示所有功率变换系统的运行功率之和。
在一种可能的实现方式中，当储能系统放电时，储能系统包括n个功率变换系统和m个直流变换器，n和m为大于1的整数，根据功率调度指令、各功率变换系统和直流变换器允许运行的最大功率、以及各电池簇对应的第三参数，具体包括：
当运行功率之和大于n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及所有直流变换器允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据最小值和各第三参数，确定为第j个直流变换器分配的运行功率，j＝1，2，…m。
在一种可能的实现方式中，当储能系统充电时，储能系统包括n个功率变换系统和m个直流变换器，n和m为大于1的整数，根据功率调度指令、各功率变换系统和直流变换器允许运行的最大功率、以及各电池簇对应的第三参数，具体包括：
当运行功率之和大于n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及所有直流变换器允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据最小值和各第三参数，确定为第j个直流变换器分配的运行功率；
当运行功率之和小于或等于最小值时，根据各第三参数和运行功率之和，确定为第j个直流变换器分配的运行功率。
在一种可能的实现方式中，为了避免为直流变换器分配的运行功率大于直流变换器允许运行的最大功率，方法还包括：方法还包括：
当为第j个直流变换器分配的运行功率大于第j个直流变换器允许运行的最大功率时，将第j个直流变换器允许运行的最大功率作为为第j个直流变换器分配的运行功率。
在一种可能的实现方式中，当存在新增的直流支路时，为了实现电池簇级别的灵活分期部署，该方法还包括：
根据新增的直流支路的电池簇对应的第三参数、新增的直流支路的直流变换器允许运行的最大功率、功率调度指令、各原有的功率变换系统和直流变换器允许运行的最大功率，以及各原有电池簇对应的第三参数，确定新增的直流支路的直流变换器的运行功率。
当进行电池簇级别的配件更换或维护时，更换配件或维护后的电池簇接入储能系统时同样可以采用以上方式。
在一种可能的实现方式中，储能系统还包括直流母线，每路直流支路包括的电池簇与包括的直流变换器串联后连接直流母线；直流变换器，用于对电池簇的输出电压和直流母线的电压之间的差值进行补偿；为所有功率变换系统分配运行功率，具体包括：
根据各功率变换系统和直流支路允许运行的最大功率，以及功率调度指令，确定所有功率变换系统的运行功率，功率调度指令，用于指示所有功率变换系统的运行功率之和。
在一种可能的实现方式中，方法还包括：
根据每路直流支路的直流变换器和电池簇分别对应的允许运行的最大功率，确定每路直流支路的最大允许运行功率。
在一种可能的实现方式中，储能系统包括n个功率变换系统和m路直流支路，n和m 为大于1的整数；根据各功率变换系统和直流支路允许运行的最大功率，以及功率调度指令，确定所有功率变换系统的运行功率，具体包括：
当运行功率之和小于或等于n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及所有直流支路允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据运行功率之和，以及每个功率变换系统的允许运行的最大功率，确定为第i个功率变换系统分配的运行功率，i＝1，2，…n；
当运行功率之和大于最小值时，根据最小值，以及每个功率变换系统的允许运行的最大功率，确定为第i个功率变换系统分配的运行功率。
在一种可能的实现方式中，方法还包括，具体包括：
根据功率调度指令、各功率变换系统和直流支路允许运行的最大功率、以及各电池簇对应的第三参数，确定所有直流支路的运行功率；功率调度指令，用于指示所有功率变换系统的运行功率之和。
在一种可能的实现方式中，储能系统包括n个功率变换系统和m个直流支路，n和m为大于1的整数；当储能系统放电时，根据功率调度指令、各功率变换系统和直流支路允许运行的最大功率、以及各电池簇对应的第三参数，确定所有直流支路的运行功率，具体包括：
当运行功率之和大于n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及所有直流支路允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据最小值和各第三参数，确定为第j个直流支路分配的运行功率，j＝1，2，…m。
在一种可能的实现方式中，当储能系统充电时，根据功率调度指令、各功率变换系统和直流支路允许运行的最大功率、以及各电池簇对应的第三参数，确定所有直流支路的运行功率，具体包括：
当运行功率之和大于n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及所有直流支路允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据最小值和各第三参数，确定为第j个直流支路分配的运行功率；
当运行功率之和小于或等于最小值时，根据各第三参数和运行功率之和，确定为第j个直流支路分配的运行功率。
在一种可能的实现方式中，方法还包括：
当为第j个直流支路分配的运行功率，大于第j个直流支路允许运行的最大功率时，将第j个直流支路允许运行的最大功率作为为第j个直流支路分配的运行功率。
在一种可能的实现方式中，当新增的直流支路接入储能系统时，方法还包括：
根据新增的直流支路的电池簇对应的第三参数、新增的直流支路的直流支路允许运行的最大功率、功率调度指令、各原有的功率变换系统和各原有的直流支路允许运行的最大功率，以及各原有电池簇对应的第三参数，确定新增的直流支路的直流支路的运行功率。
在一种可能的实现方式中，第三参数包括健康状态SOH、能量状态SOE和额定容量Q。
在一种可能的实现方式中，第三参数包括荷电状态SOC、健康状态SOH和额定容量Q。
在一种可能的实现方式中，当储能模组处于充电状态时，控制第一均衡电路，以使电池簇内的各电池模组的电量平衡，具体包括：
当确定电池簇处于充电截止状态时，确定所有电池模组内包括的电池的第一参数中的最大值；
当各电池模组对应的最大值之间的偏差大于或等于第一预设偏差值时，确定待均衡电池模组，待均衡电池模组内包括第一参数最大的电池；
通过控制待均衡电池模组对应的第一均衡电路，以使待均衡电池模组被旁路。
在一种可能的实现方式中，当储能模组处于放电状态时，控制第一均衡电路，以使电池簇内的各电池模组的电量平衡，具体包括：
当确定电池簇处于放电截止状态，确定所有电池模组内包括的电池的第一参数中的最小值；
当各电池模组对应的最小值之间的偏差大于或等于第二预设偏差值时，确定待均衡电池模组，待均衡电池模组内包括第一参数最小的电池；
通过控制待均衡电池模组对应的第一均衡电路，以使待均衡电池模组被旁路。
在一种可能的实现方式中，当完成充电或者放电过程后，该方法还包括：
控制第一均衡电路，以使被旁路的待均衡电池模组重新接入电池簇。
在一种可能的实现方式中，该方法还包括：
当电池簇内未旁路的电池模组数量小于数量下限值时，停止继续确定待均衡电池模组。
在一种可能的实现方式中，当新增电池模组接入电池簇时，为了实现电池模组级别的灵活分期部署，该方法还包括：
当原有电池模组对应的第一参数，与新增电池模组对应的第一参数相同时，通过控制新增电池模组的第一均衡电路，以使新增电池模组接入电池簇。
当进行电池模组级别的配件更换或维护时，更换配件或维护后的电池模组接入电池簇时同样可以采用以上方式。
在一种可能的实现方式中，第一参数为电压，或荷电状态SOC。
在一种可能的实现方式中，该方法还包括：
获取电池模组内各电池对应的第二参数，并获取各第二参数的平均值，确定与平均值的偏差大于第三预设偏差值的第二参数对应的电池为待均衡电池，并控制待均衡电池并联的第二均衡电路导通，第二均衡电路用于在导通时释放电池的容量。
利用以上方法，实现了电池模组间各个电池的电量平衡，进而能够充分利用电池的容量。
在一种可能的实现方式中，第二参数为电压，或荷电状态SOC。
第三方面，本申请还提供了一种光伏发电系统，该光伏发电系统包括以上实现方式提供的储能系统，还包括多个光伏组件。多个光伏组件，用于将光能转换为电能后传输至储能系统。
该光伏发电系统的储能系统，各电池簇之间未直接并联连接，每个电池簇位于一条直流支路内，并且每个电池簇分别连接一个直流变换器，因此实现了电池簇的独立运行。电池簇内的各个第一均衡电路用于实现电池模组的电量均衡，提升了电池模组间的均衡性能，还可以当进行电池模组级的分期部署和备件替换时的实现电量均衡。此外，通过为功率变 换系统和直流变换器分配运行功率，实现了一簇一管理，还可以进行电池簇级的灵活分期部署。因此该储能系统，提升了储能系统的均衡性能，降低了短板效应对储能系统的影响，能够充分利用电池的容量，同时便于灵活进行的电池模组级别、电池簇级别的分期部署。
附图说明
图1为一种示意性的电池健康状态的衰减曲线图；
图2为示意性的分期补电的曲线图；
图3为本申请提供的一种示意性的储能系统的电路拓扑图；
图4为本申请实施例提供的一种储能系统的示意图；
图5为本申请实施例提供的一种电池簇的示意图；
图6为本申请实施例提供的一种储能模组的示意图；
图7A为本申请实施例提供的放电状态下旁路一个电池模组时的电压变化曲线；
图7B为本申请实施例提供的放电状态下旁路一个电池模组时的电流变化曲线；
图8A为本申请实施例提供的充电状态下旁路一个电池模组时的电压变化曲线；
图8B为本申请实施例提供的充电状态下旁路一个电池模组时的电流变化曲线；
图9A为本申请实施例提供的单体电池充电时的电压变化曲线；
图9B为本申请实施例提供的单体电池放电时的电压变化曲线；
图10为本申请实施例提供的另一种电池簇的示意图；
图11为本申请实施例提供的又一种储能系统的示意图；
图12为本申请实施例提供的一种控制器30的示意图；
图13为本申请实施例提供的再一种储能系统的示意图；
图14A为本申请实施例提供的另一种电池簇的示意图；
图14B为本申请实施例提供的另一种储能系统的示意图；
图14C为本申请实施例提供的又一种储能系统的示意图；
图14D为本申请实施例提供的再一种储能系统的示意图；
图15A为本申请实施例提供的一种储能系统的控制方法的流程图；
图15B为本申请实施例提供的另一种储能系统的控制方法的流程图；
图16为本申请实施例提供的又一种储能系统的控制方法的流程图；
图17A为本申请实施例提供的再一种储能系统的控制方法的流程图；
图17B为本申请实施例提供的另一种储能系统的控制方法的流程图；
图18A为本申请实施例提供的又一种储能系统的控制方法的流程图；
图18B为本申请实施例提供的再一种储能系统的控制方法的流程图；
图19为本申请实施例提供的又一种储能系统的控制方法的流程图；
图20为本申请实施例提供的一种光伏发电系统的示意图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本申请实施例提供的技术方案，下面首先说明本申请提供的技术方案的应用场景。
参见图3，该图为本申请提供的一种示意性的储能系统的电路拓扑图。
该储能系统包括功率变换系统(Power Conversion System，PCS)20和m个并联连接的电池簇10a1-10am。其中，每个电池簇包括q个电池模组。
其中，m和q均为大于或等于1的整数。实际应用中，为了提升储能系统的储能容量，m和q的取值可以相对较大，本申请在此不作具体限定。每个电池模组内包括至少一个单体电池，当每个电池模组内包括多个电池时，多个电池串联连接。
该储能系统可以应用于光伏发电系统以及风力发电系统等新能源发电系统中，以应用于光伏发电系统为例，则储能系统用于在用电低谷时期存储光伏组件输出的电能，或者存储电网提供的电能；在用电高峰时期或光伏组件发电量较低时，对交流电网放电。
功率变换系统20用于将各电池簇输入的直流电转换为交流电后传输给电网30。
为了使储能系统在使用过程中满足的容量要求，一种实现方式为在设计初期提供足够的裕量，以弥补电池容量的衰减，但采样该方案会大大增加初期的成本。另一种方案为采用分期补电的方式配足容量，但是通过分期补电的方式新增的电池与初期配置的旧电池的SOH不同，因此存在较为明显的短板效应，即SOH较小的电池会先充满电或者先放完电，触发BMS保护停机，导致无法充分利用新增的电池的容量，从而形成了浪费。
为了解决以上问题，本申请实施例提供了一种储能系统、储能系统的控制方法及光伏发电系统，提升了储能系统的均衡性能，降低了短板效应对储能系统的影响，能够充分利用新电池的容量，同时便于灵活进行的电池模组级别、电池簇级别的分期部署。
为了使本技术领域的人员更清楚地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
本申请说明中的“第一”、“第二”等用词仅用于描述目的，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
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。
本申请实施例提供了一种储能系统，下面结合附图具体说明。
参见图4，该图为本申请实施例提供的一种储能系统的示意图。
图示储能系统包括：汇流箱40、m个并联连接的电池簇、m个直流变换器、n个功率变换系统。m和n均为大于1的整数。
其中，一个电池簇与一个直流变换器连接以形成一路直流支路，直流变换器用于对电池簇提供的直流电进行直流变换，即该储能系统包括m路直流支路。
功率变换系统用于对直流支路提供的直流电进行功率变换。
每个电池簇包括m串联连接的储能模组，每个储能模组包括电池模组，全部或部分储能模组中包括第一均衡电路，每个电池模组包括至少两个电池。为了方便说明，以下以全部储能模组中均包括第一均衡电路为例进行说明。
实际应用中，储能系统的容量一般较大，因此m和n的取值相应较大。
下面结合附图说明。
电池簇依次为10a1-10am，每个电池簇包括q个电池模组。
以电池簇10a1为例，q个电池模组依次串联成电池簇，然后通过直流母线(DC BUS)对应连接直流变换器10b1，各个电池簇中的电池模组通过直流变换器实现能量的交互。
不同电池簇对应的直流变换器可以实现独立控制，进而达到“一簇一管理”的效果，可以有效降低电池簇间的短板效应对储能系统的影响。
电池簇与直流变换器一一对应连接后，汇集到汇流箱40，汇流箱的另一侧端口连接到n台功率变换系统的直流输入端，n台功率变换系统的交流输出端连接变压器50的低压端，变压器50的高压端连接电网60。
汇流箱40用于对输入端连接的各直流母线的电流进行汇集和分配。储能系统中的汇流箱40的数量也可以为多个，汇流箱40用于使两侧的功率匹配。
在一些实施例中，汇流箱40也可以进行直流(Direct Current，DC)-直流变换，例如汇流箱40可以为升压汇流箱。
在另一些实施例中，储能系统中也可以不设置汇流箱40，即直接将直流变换器的输出端通过直流母线连接功率变换系统的输入端。此时每个功率变换系统可以连接一个或多个直流变换器，本申请实施例对此不作具体限定。
本申请实施例中不具体限定m和n的数值，m的数值可以等于n，也可以不等于n，具体取值可由单台直流变换器和单台功率变换系统的额定功率确定。
下面结合具体示例说明该储能单元的实现方式：
单个电池模组的输出电压为51.2V，电池簇中串联连接的电池模组数量为21个，则电池簇端口电压为1075.2V。直流变换器为双向DC-DC变换器，能够匹配1000V-1500V的直流电压。为实现高效率的功率变换，直流变换器采用的电路拓扑通常为非隔离型的电路，如可选用飞跨电容多电平电路、三电平升压(BOOST)电路，降压(BUCK)-BOOST电路等。
功率变换系统为一种双向直流-交流(Alternating Current，AC)变换器，可选用中性点箝位T型三电平电路、中性点箝位(Neutral Point Clamped，NPC)电路、有源中点箝位((Active Neutral Point Clamped，ANPC)电路、飞跨电容多电平电路等。
由于单体电池的端口电压随储能容量进行变化，使得电池簇的端口输出电压为一个宽范围的输出电压，因此为了匹配电池簇端口电压变化范围，直流变换器和功率变换系统通常被设计为宽范围的输入输出能力。
控制器30，用于控制第一均衡电路，以使电池簇内的各电池模组的电量平衡，以及用于确定为功率变换系统和直流变换器分配的运行功率。
以上控制器可以为专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，PLD)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)、现场可编程逻辑门阵列(Field-programmable Gate Array，FPGA)、通用阵列逻辑(Generic Array Logic，GAL)或其任意组合。
本申请实施例以上说明中的控制器可以为一级控制器，或者多级控制器。当控制器为多级控制器时，上一级控制器可以对下一级控制器进行控制。控制器可以独立集成在印制电路板(Printed circuit board，PCB)上，或者在物理上分为多部分并分别设置在储能系统的 不同位置的PCB上，各部分共同配合实现控制功能，本申请实施例对此不作具体限定。
本申请实施例中的电池可以为锂离子电池、铅酸电池、超级电容等类型，或者以上类型的组合，本申请实施例在此不作具体限定。
本申请实施例提供的功率变换系统可以为一级直流-交流变换器，或者采用两级变换器的架构，即直流-直流变换器与直流-交流变换器的串联架构，本申请实施例对此不作具体限定。
利用本申请实施例提供的储能系统，各电池簇之间未直接并联连接，各个电池簇位于不同的直流支路内，并且每个电池簇分别连接一个直流变换器，因此实现了电池簇的独立运行。电池簇内的各个第一均衡电路用于实现电池模组的电量均衡，提升了电池模组间的均衡性能，还可以当进行电池模组级的分期部署和备件替换时的实现电量均衡。此外，通过为功率变换系统和直流变换器分配运行功率，实现了“一簇一管理”，还可以进行电池簇级的灵活分期部署。综上所述，该储能系统提升了储能系统的均衡性能，降低了短板效应对储能系统的影响，能够充分利用新电池的容量，同时便于灵活进行的电池模组级别、电池簇级别的分期部署。
下面结合具体的实现方式说明该储能系统的工作原理。以下说明中以控制器采用多级控制器的方式为例。
参见图5，该图为本申请实施例提供的一种电池簇的示意图。
储能系统中包括m个电池簇，m的数量可以根据储能系统的容量进行灵活调整。每个电池簇中包括q个串联连接的电池模组，即图中的电池模组101a 11-101a 1q。
每个储能模组中包括至少一个电池。当储能模组中包括多个电池时，多个电池可以进行串联连接、并联连接，或者先串联形成电池串，多个电池串再并联连接，本申请实施例在此不作具体限定。为了方便说明，以下说明中均以电池模组内的多个电池采用串联连接的方式为例。
每个电池簇对应设置一个电池控制单元(Battery Control Unit，BCU)。
参见图6，该图为本申请实施例提供的一种储能模组的示意图。
本申请的技术方案中将储能模组作为最小的能量存储和管理单元，为了实现对能模组的检测和控制，每个储能模组内还设置有均衡电路和电池电控单元(Battery Monitoring Unit，BMU)，以下面电池模组101a 11为例进行说明。
该电池模组内包括串联连接的x个电池，每个电池均并联一路均衡电路。每个均衡电路包括串联连接的第三可控开关(图中的Q1-Qx)和电阻(图中R1-Rx)。当开关导通时，均衡电路导通，电池通过电阻放热以消耗容量，进而实现对各个电池的容量的均衡。BMU101b11主要包含用于进行电池管理的电路、通信电路以及供电电路等，实现对相应的电池模组中各电池状态监控和电量均衡，并跟上层的BCU实现实时的信息交互，进而实现对整个电池簇的高效管理和控制。
继续参见图5，继续以电池模组101a 11为例，电池模组与开关器件S11串联后，再与开关器件S12并联。其中，S11的体二极管方向与电池电压的方向相反，S12与S11的体二 极管方向相反，进而防止电池模组通过体二极管直接导通后短路。
在另一些实施例中，也可以用额外并联的二极管替代开关器件的体二极管。
类似的，S21和S22与电池模组101a 11对应，依次类推到Sq1和Sq2与电池模组101a 1q对应。电池模组使用的开关器件可以为IGBT、MOSFET、SiC MOSFET、机械开关或者以上各种的组合等。BMU通过向开关器件发送控制信号来控制功率开关器件的工作状态，在一种可能的实现方式中，该控制信号为脉冲宽度调制(Pulse width modulation，PWM)信号。
以上的开关器件可以设置在电池模组内部，或者与BMU集成在一起，或者独立设计于PCB上后再集成在电池模组的内部或外部，本申请实施例对此不作具体限定。
下面说明本申请的方案实现电池均衡的原理。
一并参见图4至图6，本申请的电池均衡控制分为三级，具体为电池模组内的均衡控制、电池模组间的均衡控制以及电池簇间的均衡控制，以实现对电池间差异、电池模组差异以及电池簇间差异的均衡，同时实现了对各个电池模组和电池簇的灵活管理。
下面首先说明电池模组内的均衡控制。
电池模组内的均衡控制，即第一级均衡控制，用于控制电池模组内各电池(在一些场景中也可以称为单体电芯)的电量均衡。
BMU获取所在电池模组内的各电池对应的第二参数，并获取各第二参数的平均值，将与平均值的偏差大于第三预设偏差值的第二参数对应的电池确定为待均衡电池，控制该待均衡电池并联的第二均衡电路导通。
其中，第二参数为电池的电压，或者电池的荷电状态(State of Charge，SOC)。
BMU控制该电池连接的均衡电路导通后，第二均衡电路通过电阻释放容量，从而实现电池模组内电池的电量均衡。
下面说明电池簇内电池模组间的均衡控制。
三级均衡控制中的第二级均衡控制为电池簇内的电池模组间的均衡控制，通过与电池模组对应连接的开关器件实现。
参见图5，下面以需要对电池模组101a 11进行均衡控制为例进行说明。
BCU通过控制S11和S12来实现对电池模组101a 11的旁路以实现较大功率的主动均衡。此时的均衡电流较大，均衡电流的具体大小与电池容量和充电倍率(或放电倍率)相关，可达几百安培，能够实现高效快速的电量平衡。
第二级均衡控制可以在储能系统充电时或放电时进行，下面继续以图5所示电池簇为例进行说明，具体说明。
参见图7A，该图为本申请实施例提供的放电状态下旁路一个电池模组时的电压变化曲线。
该曲线为电压随时间的变化曲线。其中，曲线①为直流变换器的直流母线电压变化曲线，曲线②为电池簇电压曲线。
可以发现，当储能系统充电时，旁路一个电池模组进行电量均衡，电池簇电压的变化不会引起直流变换器的直流母线电压明显变化，直流变换器的工作状态可以相对保持稳定。
参见图7B，该图为本申请实施例提供的放电状态下旁路一个电池模组时的电流变化曲 线。
该曲线为电流随时间的变化曲线。其中，曲线③为直流变换器内部电池侧的滤波电容的电流变化曲线，曲线④为电池簇电流曲线。
可以发现，当储能系统充电时，直流变换器内部电池侧的滤波电容的电流不会随着电池簇的电流变化而明显变化。
参见图8A，该图为本申请实施例提供的充电状态下旁路一个电池模组时的电压变化曲线。
该曲线为电压随时间的变化曲线。其中，曲线①为直流变换器的直流母线电压变化曲线，曲线②为电池簇电压曲线。
可以发现，当储能系统放电时，旁路一个电池模组进行电量均衡，电池簇电压的变化不会引起流变换器的直流母线电压明显变化，直流变换器的工作状态可以相对保持稳定。
参见图8B，该图为本申请实施例提供的充电状态下旁路一个电池模组时的电流变化曲线。
该曲线为电流随时间的变化曲线。其中，曲线③为直流变换器内部电池侧的滤波电容的电流变化曲线，曲线④为电池簇电流曲线。
可以发现，当储能系统放电时，直流变换器内部电池侧的滤波电容的电流不会随着电池簇的电流变化而明显变化。
一并参见图9A和图9B，其中图9A为本申请实施例提供的单体电池充电时的电压变化曲线，图9B为本申请实施例提供的单体电池放电时的电压变化曲线。
图示单体电池为锂离子电池，由图9A可知，当单体电池接近充满电时，电池电压变化较为明显。由图9B可知，当单体电池接近放电完毕时，电池电压同样变化较为明显。因此可以将电池电压作为判断依据来实现电池簇内模组件的均衡控制。
下面说明BCU的具体控制过程。
BCU确定当前电池簇的工作状态为充电状态还是放电状态。
当BCU确定电池簇处于充电状态时，进一步确定当前电池簇是否处于预设的充电截止状态。在一些实施例中，BCU当电池簇电压大于或等于第一预设电压阈值时确定电池簇处于充电截止状态。
当BCU确定当前电池簇处于充电截止状态时，根据电池簇内的所有电池对应的第一参数，确定待均衡电池模组，然后通过控制待均衡电池模组对应的第一均衡电路，以使待均衡电池模组被旁路。其中，第一参数可以为电压或者SOC。下面以第一参数为电压为例说明。
BCU确定所有电池模组内包括的电池的第一参数中的最大值，当各电池模组对应的最大值之间的第一参数偏差大于或等于第一预设偏差值时，确定待均衡电池模组，该待均衡电池模组内包括第一参数最大的电池。若未达到第一预设偏差值，则不需要进行第二级均衡控制。然后BCU先控制第一可控开关和第二可控开关均断开，待第一预设时间后控制第二可控开关闭合，以使待均衡电池模组被旁路，即该待均衡电池模组停止充电，剩余的电池模组继续进行充电。
参照图5为例具体说明，BCU获取电池模组101a11中所有电池的第一参数中的最大值，同理获取电池模组1101a12-101a1n分别对应的最大值，即一共得到n个最大值，当确定n个最大值中存在两个的偏差大于或等于第一预设偏差值时，例如电池模组1101a12和电池模组101a1n的最大值偏差大于第一预设偏差值，则将电池簇内第一参数最大的电池所在的电池模组旁路。
然后BCU确定当前继续充电的电池模组的数量是否已经达到模组数量下限值，若否，则继续重复以上步骤确定是否存在模组需要被旁路，若已经达到电池模组数量下限值，则可以结束第二级均衡控制。
当BCU确定电池簇处于放电状态时，进一步确定当前电池簇是否处于预设的放电截止状态。在一些实施例中，BCU当电池簇电压小于或等于第二预设电压阈值时确定电池簇处于放电截止状态。
当BCU确定当前电池簇处于放电截止状态时，BCU根据电池簇内的所有电池对应的第一参数，确定待均衡电池模组，然后通过控制待均衡电池模组对应的第一均衡电路，以使待均衡电池模组被旁路。下面以第一参数为电压为例说明。
BCU确定所有电池模组内包括的电池的第一参数中的最小值，当各电池模组对应的最小值之间的偏差第一参数大于或等于第二预设偏差值时，确定待均衡电池模组，待均衡电池模组内包括第一参数最小的电池。然后BCU先控制第一可控开关和第二可控开关均断开，待第一预设时间后控制第二可控开关闭合，以使待均衡电池模组被旁路，即该待均衡电池模组停止放电，剩余的电池模组继续进行放电。若未达到第二预设偏差值，则不需要进行第二级均衡控制。
参照图5为例具体说明，BCU获取电池模组101a11中所有电池的第一参数中的最小值，同理获取电池模组1101a12-101a1n分别对应的最小值，即一共得到n个最小值，确定n个最小值中是否存在两个的偏差大于或等于第二预设偏差值时，例如电池模组1101a12和电池模组101a1n的最小值偏差大于第一预设偏差值，则将电池簇内第一参数最大小的电池所在的电池模组旁路。
然后BCU确定当前继续放电的电池模组的数量是否已经达到电池模组数量下限值，若否，则继续重复以上步骤确定是否存在模组需要被旁路，若已经达到电池模组数量下限值，则可以结束第二级均衡控制。
以上控制过程中，判断是否处于充电/放电截止状态，以及是否启动第二级电量均衡时，采用了电池电压为依据，在另一些实施例中，也可以采用SOC为依据，本申请实施例在此不再赘述。
下面说明BCU控制电池模组旁路的实现方式。继续参见图5，以旁路电池模组101a 11为例进行说明。
旁路电池模组101a 11时，先控制S11断开，第一预设时间后，再控制S12闭合。
该第一预设时间大于S11的死区时间(Dead time)，以避免电池模组101a 11两端直接短路。本申请实施例对第一预设时间的长度不作具体限定。
当需要将电池模组重新接入电池簇时，先断开S12，第二预设时间后，再控制S11闭 合，该第二预设时间大于S12的死区时间(Dead time)，以避免电池模组101a 11两端直接短路。本申请实施例对第二预设时间的长度不作具体限定。
在一些实施例中，S11和S12的规格型号相同，则设置的第一预设时间可以和第二预设时间相同。
旁路或停止旁路其它电池模组时的原理类似，本申请实施例在此不再赘述。
下面说明以上第二级均衡控制应用于电池模组更换或电池模组分期部署场景下的实现方式。本实施例中以电池模组分期部署场景为例进行说明，即在电池簇中新增电池模组的场景，更换电池模组时的原理类似，以下不再赘述。
参见图10，该图为本申请实施例提供的另一种电池簇的示意图。
图10所示电池簇与图5所示电池簇的区别在于，还包括了分期部署的电池模组101a 10。
电池模组101a 10接入电池簇时，首先BCU10c1控制S01断开，控制S02闭合，使电池模组101a 10先处于旁路状态。
电池模组101a 10将自身的各电池的第一参数通过自身的BMU传输给所在电池簇的BCU。
BCU获取电池模组101a 10中各电池的第一参数后，确定电池模组101a 10对应的第一参数，控制电池簇内的原有电池模组继续运行，BCU持续监控在线运行的电池模组对应的第一参数。
例如当第一参数为电压时，所有电池的电压之和即为电池模组的电压。
BCU当在线运行的电池模组对应的第一参数与电池模组101a 10对应的第一参数一致时，BCU控制S02断开，第二预设时间后再控制S1闭合，以使电池模组101a 10接入电池簇，与原有的电池模组串联。
为了方便说明，本申请实施例仅以通过分期部署增加一个电池模组为例进行说明，当增加多个电池模组时的原理类似，本申请实施例不作具体限定。
综上所述，利用本申请提供的储能系统，提升了储能系统的均衡性能，降低了短板效应对储能系统的影响，能够充分利用新电池的容量，同时便于灵活进行电池模组级别的分期部署。
下面说明三级均衡控制，即电池簇级的均衡控制的具体实现方式。
参见图11，该图为本申请实施例提供的又一种储能系统的示意图。
控制器30用于获取m个电池簇的第三参数，分别以E1，E2，…，Em表示。控制器30根据获取的第三参数以及功率调度指令确定各个直流变换器和功率变换系统的运行功率，下面具体说明。
参见图12，该图为本申请实施例提供的一种控制器30的示意图。
图示控制器30包括电池管理系统(Battery Management System，BMS)301和能量管理系统(Energy Management System，EMS)302。控制器中包括的BMU未示意出。
其中，电池管理系统301获取m个电池簇的第三参数，在一些实施例中，电池管理系 统301从BMU获取第三参数，并发送给能量管理系统302。
电池簇的第三参数中包括电池簇的SOC、健康状态(State of Health，SOH)、能量状态(State of Energy，SOE)和额定容量Q等信息。SOE用于表征电池簇的当前可用电量。
能量管理系统302根据第三参数以及功率调度指令确定各个直流变换器和功率变换系统的运行功率，并将对应的运行功率发送给直流变换器的控制器和功率变换系统的控制器。
其中，功率调度指令可以由能量管理系统302的上层的调度控制系统下发，或者能量管理系统302自身确定得到，本申请实施例在此不作具体限定。
下面具体说明控制器进行功率分配的实现方式。
功率调度指令用于指示储能系统中的n个功率变换系统的总运行功率大小，该总运行功率用Pt表示。用Pa1，Pa2，…，Pan分别对应表示n个功率变换系统分配的功率。用Pb1，Pb2，…，Pbm分别对应表示m个直流变换器分配的功率，以Pi表示第i个功率变换系统允许运行的最大功率，Pj表示第j个直流变换器允许运行的最大功率。其中i＝1，2，…，n；j＝1，2，…，m。
当Pt满足下式时：
Figure PCTCN2021134301-APPB-000001
即Pt小于或等于n个功率变换系统允许运行的最大功率(即峰值功率)之和，以及m个直流变换器允许运行的最大功率之和中的最小值时，第i个功率变换系统的运行功率Pai的分配方式如下：
Figure PCTCN2021134301-APPB-000002
在一些实施例中，当所有功率变换系统的规格均相同，且均正常工作未出现功率降额时，第i个功率变换系统的运行功率Pai的分配方式如下：
Pai＝Pt/n (3)
当Pt满足下式时：
Figure PCTCN2021134301-APPB-000003
即储能系统向变压器输出的总功率大于n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及m个直流变换器允许运行的最大功率之和中的最小值时，第i个功率变换系统的运行功率Pai的分配方式如下：
Figure PCTCN2021134301-APPB-000004
当Pt满足式(4)时，对于m个独立运行的直流变换器，当电池模组进行放电时，其中第j个直流变换器的运行功率Pbj的分配方式如下：
Figure PCTCN2021134301-APPB-000005
其中，SOEj为第j个直流变换器连接的电池簇的SOE。
当Pt满足式(1)时，对于m个独立运行的直流变换器，当电池模组进行充电时，其中第j个直流变换器的运行功率Pbj的分配方式如下：
Figure PCTCN2021134301-APPB-000006
其中，Qj为第j个直流变换器连接的电池簇的额定容量。
当Pt满足式(4)时，对于m个独立运行的直流变换器，当电池模组进行放电时，其中第j个直流变换器的运行功率Pbj的分配方式如下：
Figure PCTCN2021134301-APPB-000007
以上公式中SOE的单位与Qj相同，当SOE采用百分数的标识方法时，根据储能系统的参数将其量纲转换为Qj的量纲，本申请实施例在此不再赘述。
需要指出的是，若直流变换器被分配的功率超出了自身允许运行的最大功率，则按照该最大功率运行。
在一些实施例中，若某些BMS没有提供SOE这个数据，也可以通过SOC、SOH和Q等信息综合来等效计算得到，同样在本申请的保护范围。
下面说明以上第三级均衡控制应用于电池簇更换或电池簇分期部署场景下的实现方式。本实施例中以电池簇分期部署场景为例进行说明，即在储能系统中新增电池簇的场景，而更换电池簇时的原理类似，以下不再赘述。
此时控制器根据新增的直流支路的电池簇对应的第三参数、新增的直流支路的直流变换器允许运行的最大功率、功率调度指令、各原有的功率变换系统和直流变换器允许运行的最大功率，以及各原有电池簇对应的第三参数，确定新增的直流支路的直流变换器的运行功率，下面具体说明。
参见图13，该图为本申请实施例提供的再一种储能系统的示意图。
对于分期部署新增的第m+1个电池簇，其与对应的第m+1个直流变换器连接后作为一个整体，接入到汇流箱40的输入端，一般保持功率变换系统的数量不变，因此对于各个功率变换系统的功率分配方式与以上实施例中的说明类似，可以参见式(1)-(5)，在此不再赘述。
对于m+1个电池簇，电池管理系统301将新增的第m+1个电池簇的第三参数E m+1与原先电池簇信息一起汇总发送至能量管理系统，能量管理系统对于总的m+1个直流变换器的功率分配规则与前述的类似，只需要将原先式(6)-(8)中的m更新为m+1即可。
在一些实施例中，当储能系统的容量相对较大，使得电池模组内的电池数量较大，电池簇内包括的电池模组数量较大，以及电池簇的数量较大时，为了提升控制效率，控制器中的BMS可以包括电池模组级的BMU、电池簇级的BCU以及电池簇阵列控制单元(Smart Array Control Unit，SACU)。
综上所述，利用本申请实施例提供的储能系统，在架构上实现了各个电池簇的独立运行，降低了电池的短板效应对储能系统的影响，实现了大电流主动均衡，加快了均衡速度，缩短均衡时间，改善了均衡性能，可实现模组级的分期部署和备件替换场景时的容量自动均衡，达成了整体储能系统电池容量的精准管理控制，实现了一簇一管理。此外，还可以实现电池簇级的灵活分期部署，也可以保证电池簇的高利用率。
可以理解的是，以上说明中以电池簇中的每个储能模组均包括一个对应的第一均衡电路为例进行说明，实际应用中，为例简化控制信号的数量，以及节省成本，可以仅为电池簇中的部分储能模组对应设置第一均衡电路电路。
下面说明另一种电池簇的实现方式。
参见图14A，该图为本申请实施例提供的另一种电池簇的实现方式的示意图。
图14A中的电池簇与图5所示的电池簇的区别在于：其第一均衡电路中还包括DC/DC变换电路。为了方便说明，以下继续以每个储能模组中均包括一路第一均衡电路为例继续说明。
以电池簇10a 1为例，则其中的电池模组101a 11至101a 1q分别与一个对应的DC/DC变换电路连接。
此时，DC/DC变换电路的输入端对应连接一个电池模组的输出端，DC/DC变换电路的输出端对应连接一个储能模组的输出端。
DC/DC变换电路用于对对应连接的储能模组的输出电压进行升压或降压。
DC/DC变换电路可以为升压(Boost)电路或者升降压(Buck-Boost)电路，
实际应用中，图14A所示实现方式中的第一均衡电路同样具备以上实现方式中的第一可控开关和第二可控开关的功能，也即能够实现电池模组的旁路和切入功能，关于第一均衡电路对电池模组进行旁路或接入的具体控制方式与以上图5至图10中对应的说明类似，下面具体说明。
控制器首先确定当前电池簇的工作状态是充电状态还是放电状态。
当控制器确定电池簇处于充电状态时，进一步确定当前电池簇是否处于预设的充电截止状态。在一些实施例中，控制器当电池簇电压大于或等于第一预设电压阈值时确定电池簇处于充电截止状态。
当控制器确定当前电池簇处于充电截止状态时，根据电池簇内的所有电池对应的第一参数，确定待均衡电池模组，然后通过控制待均衡电池模组对应的第一均衡电路，以使待均衡电池模组被旁路。其中，第一参数可以为电压或者SOC。下面以第一参数为电压为例说明。
控制器确定所有电池模组内包括的电池的第一参数中的最大值，当各电池模组对应的最大值之间的第一参数偏差大于或等于第一预设偏差值时，确定待均衡电池模组，该待均衡电池模组内包括第一参数最大的电池。
若未达到第一预设偏差值，则不需要进行第二级均衡控制。
然后控制器通过控制第一均衡电路，以使待均衡电池模组被旁路，即该待均衡电池模组停止充电，剩余的电池模组继续进行充电。
然后控制器确定当前继续充电的电池模组的数量是否已经达到模组数量下限值，若否，则继续重复以上步骤确定是否存在模组需要被旁路，若已经达到电池模组数量下限值，则可以结束第二级均衡控制。
当控制器确定电池簇处于放电状态时，进一步确定当前电池簇是否处于预设的放电截止状态。在一些实施例中，控制器当电池簇电压小于或等于第二预设电压阈值时确定电池簇处于放电截止状态。
当控制器确定当前电池簇处于放电截止状态时，控制器根据电池簇内的所有电池对应的第一参数，确定待均衡电池模组，然后通过控制待均衡电池模组对应的第一均衡电路，以使待均衡电池模组被旁路。下面以第一参数为电压为例说明。
控制器确定所有电池模组内包括的电池的第一参数中的最小值，当各电池模组对应的最小值之间的偏差第一参数大于或等于第二预设偏差值时，确定待均衡电池模组，待均衡电池模组内包括第一参数最小的电池。
然后控制器通过控制第一均衡电路，以使待均衡电池模组被旁路，即该待均衡电池模组停止放电，剩余的电池模组继续进行放电。若未达到第二预设偏差值，则不需要进行第二级均衡控制。
控制器确定当前继续放电的电池模组的数量是否已经达到电池模组数量下限值，若否，则继续重复以上步骤确定是否存在模组需要被旁路，若已经达到电池模组数量下限值，则可以结束第二级均衡控制。
以上控制过程中，判断是否处于充电/放电截止状态，以及是否启动第二级电量均衡时，采用了电压为依据，在另一些实施例中，也可以采用SOC为依据，本申请实施例在此不再赘述。
以上说明中的控制器可以为BCU。
下面说明以上第二级均衡控制应用于储能模组更换或储能模组分期部署场景下的实现方式。本实施例中以储能模组分期部署场景为例进行说明，即在电池簇中新增储能模组的场景，更换储能模组时的原理类似，以下不再赘述。
当在当前的电池簇中分期部署新储能模组时，首先控制器控制新储能模组的第一均衡电路，以使新储能模组的储能电池先处于旁路状态。
新储能模组的电池模组将自身的各电池的第一参数通过自身的BMU传输给所在电池簇的BCU。
BCU获取新储能模组的电池模组中各电池的第一参数后，确定新储能模组的电池模组对应的第一参数，控制电池簇内的原有电池模组继续运行，BCU持续监控在线运行的电池模组对应的第一参数。
例如当第一参数为电压时，所有电池的电压之和即为电池模组的电压。
BCU当在线运行的电池模组对应的第一参数与新储能模组的电池模组对应的第一参数一致时，BCU控制新储能模组的第一均衡电路，以使新储能模组的电池模组接入电池簇，与原有的电池模组串联。
为了方便说明，本申请实施例仅以通过分期部署增加一个电池模组为例进行说明，当增加多个电池模组时的原理类似，本申请实施例不作具体限定。
进一步的，为了提升储能系统在工作过程中的效率，控制器还能够根据效率指令控制与效率指令对应的第一均衡电路的工作状态，进而控制与所述效率指令对应的储能模组的输出电压。也即根据效率指令控制对应的DC/DC变换电路的工作状态。
该效率指令可以用于指示储能系统的最优效率，或者储能系统中的控制目标的最优效率，控制目标可以为部分选定的电池簇和/或电池模组。
实际应用中，储能模组的输出电压和效率之间存在对应关系，该对应关系可以通过预先的测试进行标定及存储，在储能系统的工作过程中，根据效率指令指示的效率，以及电压和效率之间存在对应关系，可以确定出此时对应的电压，该电压也即储能模组此时应当 输出的电压，控制器根据该电压控制效率指令对应的储能模组中的DC/DC变换电路，对电池模组的输出电压进行升压或降压，以使储能模组的输出电压为最优效率对应的电压。
控制器还用于对各电池模组对应的第一均衡电路进行控制，以调整各电池模组的输出电压，以及对各电池簇对应连接的直流变换器进行控制，以调节电池簇的整体的输出电压，通过第一均衡电路和直流变换器的配合，以使各电池簇的输出均衡。
综上所述，利用本申请提供的储能系统，提升了储能系统的均衡性能，降低了短板效应对储能系统的影响，能够充分利用新电池的容量，同时便于灵活进行电池模组级别的分期部署。进一步的，电池簇的第一均衡电路中还包括了DC/DC变换电路，当电池簇中存在较多的电池模组内旁路时，控制器通过控制DC/DC变换电路对还接入的电池模组的输出电压进行升压，以维持电池簇整体的电压，也即DC/DC变换电路通过调节电池模组的输出电压，与直流变换器共同配合，以便于选择较好的升压比和直流母线电压，进而提升储能系统的效率。
下面说明另一种储能系统的实现方式。
参见图14B，该图为本申请实施例提供的另一种储能系统的示意图。
图示的储能系统还包括直流母线，直流母线包括正直流母线和负直流母线。在一些实施例中，直流母线可以如图14B中所示设置在汇流箱40中；在另一些实施例中，直流母线可以单独设置，也即储能系统中也可以不包括汇流箱。
每路直流支路包括的电池簇与包括的直流变换器串联后连接直流母线。
下面以第一路直流支路为例进行说明，电池簇10a1的正输出端连接直流变换器10b1的第一输出端，直流变换器10b1的第二输出端连接正直流母线；电池簇的10a1的负输出端连接负直流母线，进而实现电池簇10a1和直流变换器10b1的串联。
直流变换器10b1用于对电池簇10a1的输出电压和直流母线的电压之间的差值进行补偿。
每路直流支路包括的直流变换器的输入端在进行取电时，可以采用下面介绍的三种方式中的任意一种。
参见图14C，该图为本申请实施例提供的又一种储能系统的示意图。
在一种可能的实现方式中，该实现方式的直流变换器的正输入端连接正直流母线，负输入端连接负直流母线，直流变换器从直流母线侧取电。
参见图14D，该图为本申请实施例提供的再一种储能系统的示意图。
在另一种可能的实现方式中，该实现方式的直流变换器的正输入端连接电池簇的正输出端，直流变换器的负输入端连接电池簇的负输出端，直流变换器从电池簇侧取电。
在又一种可能的实现方式中，直流变换器可以由电池簇或直流母线竞争供电，也即当电池簇输出电压大于直流母线间电压时，由电池簇为直流变换器进行供电；当直流母线间的电压大于电池簇的电压时，直流变换器从直流母线处取电。
该储能系统中应用的电池簇可以采用图5或图14A中的实现方式，本申请实施例对此不作具体限定。
下面说明控制器为各直流支路和各功率变换系统分配运行功率时的实现方式。
控制器用于获取m个电池簇的第三参数，分别以E1，E2，…，Em表示。
控制器根据获取的第三参数以及功率调度指令确定各个直流支路和功率变换系统的运行功率，下面具体说明。
继续参见图12所示的控制器。图示控制器30包括电池管理系统(Battery Management System，BMS)301和能量管理系统(Energy Management System，EMS)302。控制器中包括的BMU未示意出。
其中，电池管理系统301获取m个电池簇的第三参数，在一些实施例中，电池管理系统301从BMU获取第三参数，并发送给能量管理系统302。
电池簇的第三参数中包括电池簇的SOC、健康状态(State of Health，SOH)、能量状态(State of Energy，SOE)和额定容量Q等信息。SOE用于表征电池簇的当前可用电量。
能量管理系统302根据第三参数以及功率调度指令确定各个直流支路和功率变换系统的运行功率，并将对应的运行功率发送给对应的直流变换器的控制器和功率变换系统的控制器。
其中，功率调度指令可以由能量管理系统302的上层的调度控制系统下发，或者能量管理系统302自身确定得到，本申请实施例在此不作具体限定。
下面具体说明控制器进行功率分配的实现方式。
功率调度指令用于指示储能系统中的n个功率变换系统的总运行功率大小，该总运行功率用Pt表示。用Pa1，Pa2，…，Pan分别对应表示n个功率变换系统分配的功率。用Pb1’，Pb2’，…，Pbm’分别对应表示m个直流支路分配的功率，以Pi表示第i个功率变换系统允许运行的最大功率，Pj’表示第j个直流支路允许运行的最大功率。其中i＝1，2，…，n；j＝1，2，…，m。
控制器可以根据每路直流支路的直流变换器和电池簇分别对应的允许运行的最大功率，确定每路直流支路的最大允许运行功率。在一些实施例中，直流支路允许运行的最大功率为直流变换器和电池簇分别对应的允许运行的最大功率之和。
当Pt满足下式时：
Figure PCTCN2021134301-APPB-000008
即Pt小于或等于n个功率变换系统允许运行的最大功率(即峰值功率)之和，以及m个直流支路允许运行的最大功率之和中的最小值时，第i个功率变换系统的运行功率Pai的分配方式如下：
Figure PCTCN2021134301-APPB-000009
在一些实施例中，当所有功率变换系统的规格均相同，且均正常工作未出现功率降额时，第i个功率变换系统的运行功率Pai的分配方式如下：
Pai＝Pt/n (11)
当Pt满足下式时：
Figure PCTCN2021134301-APPB-000010
即储能系统向变压器输出的总功率大于n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及m个直流支路允许运行的最大功率之和中的最小值时，第i个功率变换系统的运行功 率Pai的分配方式如下：
Figure PCTCN2021134301-APPB-000011
当Pt满足式(12)时，对于m个独立运行的直流支路，当电池模组进行放电时，其中第j个直流支路的运行功率Pbj’的分配方式如下：
Figure PCTCN2021134301-APPB-000012
其中，SOEj为第j个直流支路连接的电池簇的SOE。
当Pt满足式(9)时，对于m个独立运行的直流支路，当电池模组进行充电时，其中第j个直流支路的运行功率Pbj’的分配方式如下：
Figure PCTCN2021134301-APPB-000013
其中，Qj为第j个直流支路连接的电池簇的额定容量。
当Pt满足式(12)时，对于m个独立运行的直流支路，当电池模组进行放电时，其中第j个直流支路的运行功率Pbj’的分配方式如下：
Figure PCTCN2021134301-APPB-000014
以上公式中SOE的单位与Qj相同，当SOE采用百分数的标识方法时，根据储能系统的参数将其量纲转换为Qj的量纲，本申请实施例在此不再赘述。
需要指出的是，若直流变换器被分配的功率超出了自身允许运行的最大功率，则按照该最大功率运行。
在一些实施例中，若某些BMS没有提供SOE这个数据，也可以通过SOC、SOH和Q等信息综合来等效计算得到，同样在本申请的保护范围。
继续参见图14B，下面说明进行电池簇的分期部署场景下的实现方式。
对于分期部署新增的第m+1个电池簇，其与对应的第m+1个直流变换器串联后作为第m+1路直流支路，接入到汇流箱40的输入端，一般保持功率变换系统的数量不变，因此对于各个功率变换系统的功率分配方式与以上实施例中的说明类似，可以参见式(9)-(14)，在此不再赘述。
对于m+1个电池簇，电池管理系统301将新增的第m+1个电池簇的第三参数E m+1与原先电池簇信息一起汇总发送至能量管理系统，能量管理系统对于总的m+1个直流支路的功率分配规则与前述的类似，只需要将原先式(14)-(16)中的m更新为m+1即可。
综上所述，利用本申请实施例提供的储能系统，在架构上实现了各个电池簇的独立运行，降低了电池的短板效应对储能系统的影响，实现了大电流主动均衡，加快了均衡速度，缩短均衡时间，改善了均衡性能，可实现模组级的分期部署和备件替换场景时的容量自动均衡，达成了整体储能系统电池容量的精准管理控制，实现了一簇一管理。此外，还可以实现电池簇级的灵活分期部署，也可以保证电池簇的高利用率。
基于以上实施例提供的储能系统，本申请实施例还提供了一种储能系统的控制方法，下面结合附图具体说明。
参见图15A，该图为本申请实施例提供的一种储能系统的控制方法的流程图。
该储能系统的电池簇采用图5对应的实现方式，也即每路直流支路包括的电池簇与包 括的直流变换器并联时，本申请实施例在此不再具体赘述。该方法包括以下步骤：
S1401：控制第一均衡电路，以使电池簇内的各电池模组的容量平衡。
S1402：为所有功率变换系统和直流变换器分别分配运行功率。
当储能系统中应用的电池簇采用图14A中的实现方式时，也即每路直流支路包括的电池簇与包括的直流变换器串联时，以上的步骤S1402可以替换为“为所有功率变换系统和直流支路分别分配运行功率”。
下面结合具体的实现方式进行说明。
参见图15B，该图为本申请实施例提供的另一种储能系统的控制方法的流程图。
该图所示控制方法示出了进行第二级均衡控制，即S1401对应的同一电池簇间的各电池模组间实现电量均衡的方法，该方法包括以下步骤：
S1501：确定储能模组处于充电状态还是放电状态。
S1502：当储能模组处于充电状态时，确定电池簇是否处于充电截止状态。
电池簇处于充电截止状态，表征电池簇内的单体电池接近充满电，此时电池电压变化较为明显。
在一些实施例中，当电池簇电压大于或等于第一预设电压阈值时确定电池簇处于充电截止状态。
S1503：确定所有电池模组内包括的电池的第一参数中的最大值，当各电池模组对应的最大值之间的偏差大于或等于第一预设偏差值时，确定待均衡电池模组，待均衡电池模组内包括第一参数最大的电池。
其中，第一参数为电压或SOC。
以第一参数为电压为例，一个电池簇中包括的n个电池模组，获取电池模组101a11中所有电池的电压中的最大值，同理获取电池模组1101a12-101a1n分别对应的最大值，即一共得到n个最大值，当确定n个最大值中存在两个的偏差大于或等于第一预设偏差值时，例如电池模组1101a12和电池模组101a1n的最大值偏差大于或等于第一预设偏差值，则将电池簇内电压最大的电池所在的电池模组确定为待均衡电池模组。
S1504：通过控制待均衡电池模组对应的第一均衡电路，以使待均衡电池模组被旁路。
该待均衡电池模组此时电量较高，为了和其它电池模组的电量均衡，将该待均衡电池模组旁路以停止充电。
在一些实施例中，可以同时确定出多个待均衡电池模组并进行旁路。
此时电池簇中的剩余电池模组继续进行充电。
S1505：确定电池簇内未旁路的电池模组数量是否小于数量下限值。
若否，则继续重复以上步骤确定是否存在模组需要被旁路，执行S1503；若已经达到电池模组数量下限值，则执行S1510。
S1506：当储能模组处于放电状态时，确定电池簇是否处于放电截止状态。
电池簇处于放电截止状态，表征电池簇内的单体电池接近放电结束，此时电池电压变化较为明显。
在一些实施例中，当电池簇电压小于第二预设电压阈值时确定电池簇处于充电截止状 态。
S1507：确定所有电池模组内包括的电池的第一参数中的最小值；当各电池模组对应的最小值之间的偏差大于或等于第二预设偏差值时，确定待均衡电池模组，待均衡电池模组内包括第一参数最小的电池。
继续以第一参数为电压为例，一个电池簇中包括的n个电池模组，获取电池模组101a11中所有电池的电压中的最小值，同理获取电池模组1101a12-101a1n分别对应的最小值，即一共得到n个最小值，当确定n个最小值中存在两个的偏差大于或等于第二预设偏差值时，例如电池模组1101a12和电池模组101a1n的最小值偏差大于或等于第一预设偏差值，则将电池簇内电压最小的电池所在的电池模组确定为待均衡电池模组。
S1508：通过控制待均衡电池模组对应的第一均衡电路，以使待均衡电池模组被旁路。
该待均衡电池模组此时电量较低，为了和其它电池模组的电量均衡，将该待均衡电池模组旁路以停止放电。
在一些实施例中，可以同时确定出多个待均衡电池模组并进行旁路。
此时电池簇中的剩余电池模组继续进行放电。
S1509：确定电池簇内未旁路的电池模组数量是否小于数量下限值。
若否，则继续重复以上步骤确定是否存在模组需要被旁路，执行S1507；若已经达到电池模组数量下限值，则执行S1510。
S1510：停止继续确定待均衡电池模组。
即此时结束以上的第二级均衡控制。
下面说明控制电池模组旁路的实现方式。继续参见图5。
旁路电池模组101a 11时，先控制S11断开，第一预设时间后，再控制S12闭合。
该第一预设时间大于S11的死区时间，以避免电池模组101a 11两端直接短路。本申请实施例对第一预设时间的长度不作具体限定。
当通过以上步骤被旁路的电池模组需要重新接入电池簇中时，该方法还包括以下步骤：
控制第一均衡电路，以使被旁路的待均衡电池模组重新接入所述电池簇。
具体的，当需要将电池模组重新接入电池簇时，先断开S12，第二预设时间后，再控制S11闭合，该第二预设时间大于S12的死区时间，以避免电池模组101a 11两端直接短路。本申请实施例对第二预设时间的长度不作具体限定。
在一些实施例中，S11和S12的规格型号相同，则设置的第一预设时间可以和第二预设时间相同。
下面说明实现电池模组分期部署场景下的控制方式。
参见图16，该图为本申请实施例提供的又一种储能系统的控制方法的流程图。
该方法包括以下步骤：
S1601：获取新增电池模组对应的第一参数，并控制原有电池模组正常运行。
该第一参数为电压或SOC。
S1602：确定原有电池模组对应的第一参数，与新增电池模组对应的第一参数是否相同。
若是，则执行S1603，否则，继续控制原有电池模组正常运行。
S1603：通过控制新增电池模组的第一均衡电路，以使新增电池模组接入电池簇。
综上所述，利用以上储能系统的控制方法，提升了储能系统的均衡性能，降低了短板效应对储能系统的影响，能够充分利用新电池的容量，同时便于灵活进行的电池模组级别的分期部署。
在一些实施例中，当应用图5所示的电池簇时，可以根据各功率变换系统和直流变换器允许运行的最大功率，以及功率调度指令，确定所有功率变换系统的运行功率。其中，功率调度指令用于指示所有功率变换系统的运行功率之和，下面结合附图具体说明。
参见图17A，该图为本申请实施例提供的再一种储能系统的控制方法的流程图。
储能系统包括n个功率变换系统和m个直流变换器，n和m为大于1的整数，该方法包括以下步骤：
S1701：当运行功率之和小于或等于n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及所有直流变换器允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据运行功率之和，以及每个功率变换系统的允许运行的最大功率，确定为第i个功率变换系统分配的运行功率，i＝1，2，…n。
S1702：当运行功率之和大于最小值时，根据最小值，以及每个功率变换系统的允许运行的最大功率，确定为第i个功率变换系统分配的运行功率。
在一些实施例中，可以根据功率调度指令、各功率变换系统和直流变换器允许运行的最大功率、以及各电池簇对应的第三参数，确定所有直流变换器的运行功率，下面结合附图具体说明。
参见图17B，该图为本申请实施例提供的另一种储能系统的控制方法的流程图。
该方法包括以下步骤：
S1801：当储能系统放电，且当运行功率之和大于n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及所有直流变换器允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据最小值和各第三参数，确定为第j个直流变换器分配的运行功率，j＝1，2，…m。
S1802：当储能系统充电，且当运行功率之和大于n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及所有直流变换器允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据最小值和各第三参数，确定为第j个直流变换器分配的运行功率。
S1803：当储能系统充电，且当运行功率之和小于或等于最小值时，根据各第三参数和运行功率之和，确定为第j个直流变换器分配的运行功率。
当为第j个直流变换器分配的运行功率大于第j个直流变换器允许运行的最大功率时，将第j个直流变换器允许运行的最大功率作为为第j个直流变换器分配的运行功率。
以上步骤的具体的实现方式可以参见以上的式(1)-(8)，本申请实施例在此不再赘述。
在一些实施例中，第三参数包括SOH、SOE和额定容量。
在另一些实施例中，第三参数包括SOC，SOH和额定容量。
下面说明电池簇分期部署场景下的控制方式。
此时，以上方法还包括以下步骤：
根据新增的直流支路的电池簇对应的第三参数、新增的直流支路的直流变换器允许运 行的最大功率、功率调度指令、各原有的功率变换系统和直流变换器允许运行的最大功率，以及各原有电池簇对应的第三参数，确定新增的直流支路的直流变换器的运行功率。
储能系统包括m个电池簇，则对于分期部署新增的第m+1个电池簇，其与对应的第m+1个直流变换器连接后作为一个整体，一般保持功率变换系统的数量不变，因此对于各个功率变换系统的功率分配方式与以上实施例中的说明类似，可以参见式(1)-(5)。
对于m+1个电池簇，电池管理系统301将新增的第m+1个电池簇的第三参数E m+1与原先电池簇信息一起汇总发送至能量管理系统，能量管理系统对于总的m+1个直流变换器的功率分配规则与前述的类似，只需要将原先式(6)-(8)中的m更新为m+1即可。
本申请实施例以上各步骤的顺序仅是为了方便说明，并不构成对于本申请的限定，在实施时可以对以上步骤的顺序进行调整。
综上所述，利用以上控制方法，实现了电池簇级的电量均衡，以及电池簇级的灵活分期部署，可以保证电池簇的高利用率。
在一些实施例中，当应用图5所示的电池簇时，可以根据各功率变换系统和直流支路允许运行的最大功率，以及功率调度指令，确定所有功率变换系统的运行功率。其中，功率调度指令用于指示所有功率变换系统的运行功率之和，下面结合附图具体说明。
参见图18A，该图为本申请实施例提供的又一种储能系统的控制方法的流程图。
储能系统包括n个功率变换系统和m个路直流支路，n和m为大于1的整数，该方法用于为各功率变换系统分配运行功率，该方法包括以下步骤：
S1901：根据每路直流支路的直流变换器和电池簇分别对应的允许运行的最大功率，确定每路直流支路的最大允许运行功率。
S1902：当运行功率之和小于或等于n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及所有直流支路允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据运行功率之和，以及每个功率变换系统的允许运行的最大功率，确定为第i个功率变换系统分配的运行功率，i＝1，2，…n。
S1903：当运行功率之和大于最小值时，根据最小值，以及每个功率变换系统的允许运行的最大功率，确定为第i个功率变换系统分配的运行功率。
在一些实施例中，当应用图5所示的电池簇时，可以根据功率调度指令、各功率变换系统和直流支路允许运行的最大功率、以及各电池簇对应的第三参数，确定所有直流支路的运行功率，下面结合附图具体说明。
参见图18B，该图为本申请实施例提供的再一种储能系统的控制方法的流程图。
该方法用于为各直流支路分配运行功率，该方法包括以下步骤：
S2001：根据每路直流支路的直流变换器和电池簇分别对应的允许运行的最大功率，确定每路直流支路的最大允许运行功率。
S2002：当储能系统放电，且当运行功率之和大于n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及所有直流支路允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据最小值和各第三参数，确定为第j个直流支路分配的运行功率，j＝1，2，…m。
S2003：当储能系统充电，且当运行功率之和大于n个功率变换系统允许运行的最大功 率之和，以及所有直流支路允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据最小值和各第三参数，确定为第j个直流支路分配的运行功率。
S2004：当储能系统充电，且当运行功率之和小于或等于最小值时，根据各第三参数和运行功率之和，确定为第j个直流支路分配的运行功率。
当为第j个直流支路分配的运行功率大于第j个直流支路允许运行的最大功率时，将第j个直流支路允许运行的最大功率作为为第j个直流支路分配的运行功率。
以上步骤的具体的实现方式可以参见以上的式(9)-(16)，本申请实施例在此不再赘述。
在一些实施例中，第三参数包括SOH、SOE和额定容量。
在另一些实施例中，第三参数包括SOC，SOH和额定容量。
下面说明电池簇分期部署场景下的控制方式。
此时，以上方法还包括以下步骤：
根据新增的直流支路的电池簇对应的第三参数、新增的直流支路的允许运行的最大功率、功率调度指令、各原有的功率变换系统和直流支路允许运行的最大功率，以及各原有电池簇对应的第三参数，确定新增的直流支路的直流支路的运行功率。
储能系统包括m个电池簇，则对于分期部署新增的第m+1个电池簇，其与对应的第m+1个直流变换器连接后作为一个整体，一般保持功率变换系统的数量不变，因此对于各个功率变换系统的功率分配方式与以上实施例中的说明类似，可以参见式(9)-(13)。
对于m+1个电池簇，电池管理系统301将新增的第m+1个电池簇的第三参数E m+1与原先电池簇信息一起汇总发送至能量管理系统，能量管理系统对于总的m+1个直流支路的功率分配规则与前述的类似，只需要将原先式(14)-(16)中的m更新为m+1即可。
本申请实施例以上各步骤的顺序仅是为了方便说明，并不构成对于本申请的限定，在实施时可以对以上步骤的顺序进行调整。
综上所述，利用以上控制方法，实现了电池簇级的电量均衡，以及电池簇级的灵活分期部署，可以保证电池簇的高利用率。
下面说明电池模组间的电池实现电量均衡时的控制方法。
参见图19，该图为本申请实施例提供的再一种储能系统的控制方法的流程图。
每个电池与一路第二均衡电路并联，每路第二均衡电路包括串联连接的第三可控开关和电阻，第三可控开关闭合时第二均衡电路导通，通过电阻消耗电池的电量。
该方法包括以下步骤：
S2201：获取电池模组内各电池对应的第二参数，并获取各第二参数的平均值。
S2202：确定与平均值的偏差大于第一预设偏差值的第二参数对应的电池为待均衡电池，并控制待均衡电池并联的第二均衡电路导通。
第二均衡电路导通后，第二均衡电路通过电阻释放容量，从而实现电池模组内各电池的电量均衡。
其中，第二参数为电压或荷电状态。
综上所述，利用以上控制方法，对每个电池模组内的电池进行电量均衡，降低了电池短板效应对储能系统的影响，因此能够充分利用电池的容量。
基于以上实施例提供的储能系统，本申请实施例还提供了一种光伏发电系统，下面结合附图具体说明。
参见图20，该图为本申请实施例提供的一种光伏发电系统的示意图。
图示光伏发电系统2000包括：储能系统2001和多个光伏组件2002。
其中，光伏组件2002用于将光能转换为电能后传输至储能系统2001。本申请实施例对光伏组件2002的数量不做具体限定。
该储能系统2001用于存储光伏组件产生的电能，储能系统进行充电时，可以利用电网的电能或者光伏组件产生的电能对电池进行充电，储能系统进行放电时，电池对电网进行放电。
该储能系统包括电池簇、直流变换器、控制器、至少一个功率变换系统。其中，一个电池簇与一个直流变换器连接以形成一路直流支路，直流变换器用于对电池簇提供的直流电进行直流变换，储能系统中包括至少一路直流支路。至少一个功率变换系统用于对所有直流支路提供的直流电进行功率变换。功率变换系统与直流变换器的数量可以相同，也可以不同。每个电池簇包括至少两个串联连接的储能模组，每个储能模组包括第一均衡电路和电池模组，每个电池模组包括至少两个电池。电池模组内的电池可以串联连接，或者先串联成电池串，然后再并联连接。控制器用于控制第一均衡电路，以使电池簇内的各电池模组的电量平衡，以及用于确定为功率变换系统和直流变换器分配的运行功率。
光宇储能系统2001的具体实现方式与工作原理可以参见以上实施例中的说明，在此不再赘述。
综上所述，该光伏发电系统的储能系统，各电池簇之间未直接并联连接，每个电池簇位于一条直流支路内，并且每个电池簇分别连接一个直流变换器，因此实现了电池簇的独立运行。电池簇内的各个第一均衡电路用于实现电池模组的电量均衡，提升了电池模组间的均衡性能，还可以当进行电池模组级的分期部署和备件替换时的实现电量均衡。此外，通过为功率变换系统和直流变换器分配运行功率，实现了一簇一管理，还可以进行电池簇级的灵活分期部署。因此该储能系统，提升了储能系统的均衡性能，降低了短板效应对储能系统的影响，能够充分利用电池的容量，同时便于灵活进行的电池模组级别、电池簇级别的分期部署。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (64)

  1. 一种储能系统，其特征在于，所述储能系统包括：电池簇、直流变换器、控制器和至少一个功率变换系统；其中，
    所述储能系统包括至少一路直流支路，所述至少一路直流支路中的每路直流支路包括相互连接的一所述电池簇与一所述直流变换器；
    所述至少一个功率变换系统用于对所述至少一路直流支路提供的直流电进行功率变换；
    每个所述电池簇包括串联连接的至少两个储能模组，所述至少两个储能模组中的每个储能模组包括电池模组，所述至少两个储能模组中的全部或部分储能模组包括第一均衡电路，每个所述电池模组包括至少两个电池；
    所述控制器，用于控制所述第一均衡电路，以使所述电池簇内的各电池模组的电量平衡，以及用于为所述功率变换系统和直流变换器分别分配运行功率。
  2. 根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，每路所述直流支路包括的所述电池簇的输出端与包括的所述直流变换器的输入端连接；
    所述直流变换器用于对所述电池簇提供的直流电进行直流变换。
  3. 根据权利要求2所述的储能系统，其特征在于，所述控制器，具体用于根据各所述功率变换系统和直流变换器允许运行的最大功率，以及功率调度指令，确定所有所述功率变换系统的运行功率，所述功率调度指令，用于指示所有所述功率变换系统的运行功率之和。
  4. 根据权利要求3所述的储能系统，其特征在于，所述储能系统包括n个功率变换系统和m个直流变换器，所述n和m为大于1的整数；
    所述控制器，具体用于当所述运行功率之和小于或等于所述n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及所有所述直流变换器允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据所述运行功率之和，以及每个所述功率变换系统的允许运行的最大功率，确定为第i个功率变换系统分配的运行功率，所述i＝1，2，…n；
    所述控制器，还具体用于当所述运行功率之和大于所述最小值时，根据所述最小值，以及每个所述功率变换系统的允许运行的最大功率，确定为第i个功率变换系统分配的运行功率。
  5. 根据权利要求2所述的储能系统，其特征在于，所述控制器，具体用于根据功率调度指令、各所述功率变换系统和直流变换器允许运行的最大功率、以及各电池簇对应的第三参数，确定所有所述直流变换器的运行功率；所述功率调度指令，用于指示所有所述功率变换系统的运行功率之和。
  6. 根据权利要求5所述的储能系统，其特征在于，所述储能系统包括n个功率变换系统和m个直流变换器，所述n和m为大于1的整数；
    所述控制器，具体用于当所述储能系统放电，且所述运行功率之和大于所述n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及所有所述直流变换器允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据所述最小值和各所述第三参数，确定为第j个直流变换器分配的运行功率，所述j＝1，2，…m。
  7. 根据权利要求6所述的储能系统，其特征在于，所述控制器，当所述储能系统充电时，还具体用于当所述运行功率之和大于所述n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及所有所述直流变换器允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据所述最小值和各所述第三参数，确定为第j个直流变换器分配的运行功率；当所述运行功率之和小于或等于所述最小值时，根据各所述第三参数和所述运行功率之和，确定为第j个变换器分配的运行功率。
  8. 根据权利要求6或7所述的储能系统，其特征在于，所述控制器，还用于当为所述第j个直流变换器分配的运行功率大于所述第j个直流变换器允许运行的最大功率时，将所述第j个直流变换器允许运行的最大功率作为为所述第j个直流变换器分配的运行功率。
  9. 根据权利要求5所述的储能系统，其特征在于，当新增的直流支路接入所述储能系统时，所述控制器，还用于根据所述新增的直流支路的电池簇对应的第三参数、所述新增的直流支路的直流变换器允许运行的最大功率、所述功率调度指令、各原有的功率变换系统和各原有的直流变换器允许运行的最大功率，以及各原有电池簇对应的第三参数，确定所述新增的直流支路的直流变换器的运行功率。
  10. 根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述储能系统还包括直流母线，每路所述直流支路包括的所述电池簇与包括的所述直流变换器串联后连接所述直流母线；
    所述直流变换器，用于对所述电池簇的输出电压和所述直流母线的电压之间的差值进行补偿；
    所述控制器，还用于控制所述直流变换器的工作状态。
  11. 根据权利要求10所述的储能系统，其特征在于，所述直流支路包括的所述直流变换器，由所述直流支路包括的所述电池簇供电；
    或者，所述直流支路包括的所述直流变换器，从所述直流母线处取电；
    或者，当所述直流支路包括的所述电池簇的电压高于或等于所述直流母线间的电压时，所述直流支路包括的所述直流变换器，由所述直流支路包括的所述电池簇供电，当所述直流支路包括的所述电池簇的电压低于所述直流母线间的电压时，所述直流支路包括的所述直流变换器，从所述直流母线处取电。
  12. 根据权利要求10所述的储能系统，其特征在于，所述控制器，具体用于根据各所述功率变换系统和直流支路允许运行的最大功率，以及功率调度指令，确定所有所述功率变换系统的运行功率，所述功率调度指令，用于指示所有所述功率变换系统的运行功率之和。
  13. 根据权利要求12所述的储能系统，其特征在于，所述控制器，具体用于根据每路所述直流支路的直流变换器和电池簇分别对应的允许运行的最大功率，确定每路所述直流支路的最大允许运行功率。
  14. 根据权利要求12或13所述的储能系统，其特征在于，所述储能系统包括n个功率变换系统和m路直流支路，所述n和m为大于1的整数；
    所述控制器，具体用于当所述运行功率之和小于或等于所述n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及所有所述直流支路允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据 所述运行功率之和，以及每个所述功率变换系统的允许运行的最大功率，确定为第i个功率变换系统分配的运行功率，所述i＝1，2，…n；
    所述控制器，还具体用于当所述运行功率之和大于所述最小值时，根据所述最小值，以及每个所述功率变换系统的允许运行的最大功率，确定为第i个功率变换系统分配的运行功率。
  15. 根据权利要求12或13所述的储能系统，其特征在于，所述控制器，还用于根据功率调度指令、各所述功率变换系统和直流支路允许运行的最大功率、以及各电池簇对应的第三参数，确定所有所述直流支路的运行功率；所述功率调度指令，用于指示所有所述功率变换系统的运行功率之和。
  16. 根据权利要求15所述的储能系统，其特征在于，所述储能系统包括n个功率变换系统和m个直流支路，所述n和m为大于1的整数；
    所述控制器，具体用于当所述储能系统放电，且所述运行功率之和大于所述n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及所有所述直流支路允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据所述最小值和各所述第三参数，确定为第j个直流支路分配的运行功率，所述j＝1，2，…m。
  17. 根据权利要求16所述的储能系统，其特征在于，所述控制器，还具体用于当所述储能系统充电，且当所述运行功率之和大于所述n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及所有所述直流支路允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据所述最小值和各所述第三参数，确定为第j个直流支路分配的运行功率；当所述运行功率之和小于或等于所述最小值时，根据各所述第三参数和所述运行功率之和，确定为第j个直流支路分配的运行功率。
  18. 根据权利要求16或17所述的储能系统，其特征在于，所述控制器，还用于当为所述第j个直流支路分配的运行功率大于所述第j个直流支路允许运行的最大功率时，将所述第j个直流支路允许运行的最大功率作为为所述第j个直流支路分配的运行功率。
  19. 根据权利要求15所述的储能系统，其特征在于，当新增的直流支路接入所述储能系统时，所述控制器，还用于根据所述新增的直流支路的电池簇对应的第三参数、所述新增的直流支路的直流支路允许运行的最大功率、所述功率调度指令、各原有的功率变换系统和各原有的直流支路允许运行的最大功率，以及各原有电池簇对应的第三参数，确定所述新增的直流支路的直流支路的运行功率。
  20. 根据权利要求5-9、15-19中任一项所述的储能系统，其特征在于，所述第三参数包括健康状态SOH、能量状态SOE和额定容量Q。
  21. 根据权利要求5-9、15-19中任一项所述的储能系统，其特征在于，所述第三参数包括荷电状态SOC、健康状态SOH和额定容量Q。
  22. 根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述第一均衡电路包括第一可控开关和第二可控开关；
    所述电池模组的正输出端连接所述第一可控开关的第一端，所述第一可控开关的第二端连接所述第二可控开关的第一端，所述第二可控开关的第二端连接所述电池模组的负输 出端，所述第一可控开关的第二端为所述储能模组的正输出端，所述电池模组的负输出端为所述储能模组的负输出端。
  23. 根据权利要求22所述的储能系统，其特征在于，当所述储能模组处于充电状态时，所述控制器，具体用于当确定所述电池簇处于充电截止状态时，根据所述电池簇内的所有电池对应的第一参数，确定待均衡电池模组，然后通过控制所述待均衡电池模组对应的第一均衡电路，以使所述待均衡电池模组被旁路。
  24. 根据权利要求23所述的储能系统，其特征在于，所述控制器，具体用于确定所有电池模组内包括的电池的第一参数中的最大值；当各所述电池模组对应的最大值之间的第一参数偏差大于或等于第一预设偏差值时，确定待均衡电池模组，所述待均衡电池模组内包括第一参数最大的电池；然后先控制所述第一可控开关和第二可控开关均断开，待第一预设时间后控制所述第二可控开关闭合。
  25. 根据权利要求22所述的储能系统，其特征在于，当所述储能模组处于放电状态时，所述控制器，具体用于当确定所述电池簇处于放电截止状态时，根据所述电池簇内的所有电池对应的第一参数，确定待均衡电池模组，然后通过控制所述待均衡电池模组对应的第一均衡电路，以使所述待均衡电池模组被旁路。
  26. 根据权利要求25所述的储能系统，其特征在于，所述控制器，具体用于确定所有电池模组内包括的电池的第一参数中的最小值；当各所述电池模组对应的最小值之间的偏差第一参数大于或等于第二预设偏差值时，确定待均衡电池模组，所述待均衡电池模组内包括第一参数最小的电池；然后先控制所述第一可控开关和第二可控开关均断开，待第一预设时间后控制所述第二可控开关闭合。
  27. 根据权利要求23-26中任一项所述的储能系统，其特征在于，所述控制器，还用于先控制所述第一可控开关和第二可控开关均断开，待第二预设时间后控制所述第一可控开关闭合，以使被旁路的所述待均衡电池模组重新接入所述电池簇。
  28. 根据权利要求23-26中任一项所述的储能系统，其特征在于，当新增电池模组接入所述电池簇时，所述控制器，还用于先控制所述新增电池模组的第一可控开关断开、第二可控开关闭合，当原有电池模组对应的第一参数，与所述新增电池模组对应的第一参数相同时，控制所述第二可控开关断开，待第二预设时间后控制所述第一可控开关闭合。
  29. 根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述第一均衡电路包括直流/直流变换电路；
    所述直流/直流变换电路的输入端连接所述电池模组的输出端，所述直流/直流变换电路的输出端连接所述储能模组的输出端；
    所述直流/直流变换电路用于对对应连接的储能模组的输出电压进行升压或降压。
  30. 根据权利要求29所述的储能系统，其特征在于，当所述储能模组处于充电状态时，所述控制器，具体用于当确定所述电池簇处于充电截止状态时，根据所述电池簇内的所有电池对应的第一参数，确定待均衡电池模组，然后通过控制所述待均衡电池模组对应的第一均衡电路，以使所述待均衡电池模组被旁路。
  31. 根据权利要求29所述的储能系统，其特征在于，所述控制器，还用于根据效率指 令，控制与所述效率指令对应的所述第一均衡电路的工作状态，以控制与所述效率指令对应的储能模组的输出电压，所述效率指令用于指示所述储能系统中的选定的电池簇或储能模组的最优效率。
  32. 根据权利要求29所述的储能系统，其特征在于，所述控制器，还用于通过控制各所述第一均衡电路，或者通过控制各所述电池簇连接的所述直流变换器，或者同时控制各所述第一均衡电路和各所述电池簇连接的所述直流变换器，对各所述电池簇的输出电压进行调整，以使各所述电池簇的输出均衡。
  33. 根据权利要求30所述的储能系统，其特征在于，所述控制器，具体用于确定所有电池模组内包括的电池的第一参数中的最大值；当各所述电池模组对应的最大值之间的第一参数偏差大于或等于第一预设偏差值时，确定待均衡电池模组，所述待均衡电池模组内包括第一参数最大的电池。
  34. 根据权利要求29所述的储能系统，其特征在于，当所述储能模组处于放电状态时，所述控制器，具体用于当确定所述电池簇处于放电截止状态时，根据所述电池簇内的所有电池对应的第一参数，确定待均衡电池模组，然后通过控制所述待均衡电池模组对应的第一均衡电路，以使所述待均衡电池模组被旁路。
  35. 根据权利要求33所述的储能系统，其特征在于，所述控制器，具体用于确定所有电池模组内包括的电池的第一参数中的最小值；当各所述电池模组对应的最小值之间的偏差第一参数大于或等于第二预设偏差值时，确定待均衡电池模组，所述待均衡电池模组内包括第一参数最小的电池。
  36. 根据权利要求30-35中任一项所述的储能系统，其特征在于，所述控制器，还用于通过控制所述第一均衡电路，以使被旁路的所述待均衡电池模组重新接入所述电池簇。
  37. 根据权利要求23-26、30-36中任一项所述的储能系统，其特征在于，所述控制器，还用于当所述电池簇内未旁路的电池模组数量小于数量下限值时，停止继续确定所述待均衡电池模组。
  38. 根据权利要求30-35中任一项所述的储能系统，其特征在于，当新增储能模组接入所述电池簇时，所述控制器，还用于先控制所述新增储能模组的第一均衡电路，以旁路所述新增储能模组的电池模组，当原有的所述电池模组对应的第一参数，与所述新增储能模组的电池模组的第一参数相同时，控制所述新增储能模组的第一均衡电路，以接入所述新增储能模组的电池模组。
  39. 根据权利要求23-38中任一项所述的储能系统，其特征在于，所述第一参数为电压，或荷电状态SOC。
  40. 根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述第一均衡电路集成在所述电池模组的内部。
  41. 根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，每个所述电池与一路第二均衡电路并联，每路所述第二均衡电路包括串联连接的第三可控开关和电阻；
    所述第三可控开关闭合时所述第二均衡电路导通；
    所述控制器，还用于获取所述电池模组内各电池对应的第二参数，并获取各所述第二 参数的平均值，确定与所述平均值的偏差大于第一预设偏差值的第二参数对应的电池为待均衡电池，并控制所述待均衡电池并联的第二均衡电路导通。
  42. 根据权利要求41所述的储能系统，其特征在于，所述第二参数为所述电池的电压，或所述电池的荷电状态SOC。
  43. 根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述功率变换系统为直流-交流变换器。
  44. 一种储能系统的控制方法，其特征在于，所述储能系统包括电池簇、直流变换器和至少一个功率变换系统；所述储能系统中包括至少一路直流支路，所述至少一路直流支路中的每路直流支路包括相互连接的一所述电池簇与一所述直流变换器；每个所述电池簇包括串联连接的至少两个储能模组，所述至少两个储能模组中的每个储能模组包括电池模组，所述至少两个储能模组中的全部或部分储能模组包括第一均衡电路，所述方法包括：
    控制所述第一均衡电路，以使所述电池簇内的各电池模组的电量平衡；
    为所有所述功率变换系统分配运行功率，并为所有所述直流变换器分配运行功率。
  45. 根据权利要求44所述的储能系统的控制方法，其特征在于，每路所述直流支路包括的所述电池簇与包括的所述直流变换器并联；所述直流变换器用于对所述电池簇提供的直流电进行直流变换，所述为所有所述功率变换系统分配运行功率，具体包括：
    根据各所述功率变换系统和直流变换器允许运行的最大功率，以及功率调度指令，确定所有所述功率变换系统的运行功率；所述功率调度指令，用于指示所有所述功率变换系统的运行功率之和。
  46. 根据权利要求45所述的储能系统的控制方法，其特征在于，所述储能系统包括n个功率变换系统和m个直流变换器，所述n和m为大于1的整数，所述根据各所述功率变换系统和直流变换器允许运行的最大功率，以及功率调度指令，确定所有所述功率变换系统的运行功率，具体包括：
    当所述运行功率之和小于或等于所述n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及所有所述直流变换器允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据所述运行功率之和，以及每个所述功率变换系统的允许运行的最大功率，确定为第i个功率变换系统分配的运行功率，所述i＝1，2，…n；
    当所述运行功率之和大于所述最小值时，根据所述最小值，以及每个所述功率变换系统的允许运行的最大功率，确定为第i个功率变换系统分配的运行功率。
  47. 根据权利要求44所述的储能系统的控制方法，其特征在于，每路所述直流支路包括的所述电池簇与包括的所述直流变换器并联；所述直流变换器用于对所述电池簇提供的直流电进行直流变换，所述为所述直流变换器分配运行功率，具体包括：
    根据功率调度指令、各所述功率变换系统和直流变换器允许运行的最大功率、以及各电池簇对应的第三参数，确定所有所述直流变换器的运行功率；所述功率调度指令，用于指示所有所述功率变换系统的运行功率之和。
  48. 根据权利要求47所述的储能系统的控制方法，其特征在于，当所述储能系统放电时，所述储能系统包括n个功率变换系统和m个直流变换器，所述n和m为大于1的整数， 所述根据功率调度指令、各所述功率变换系统和直流变换器允许运行的最大功率、以及各电池簇对应的第三参数，具体包括：
    当所述运行功率之和大于所述n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及所有所述直流变换器允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据所述最小值和各所述第三参数，确定为第j个直流变换器分配的运行功率，所述j＝1，2，…m。
  49. 根据权利要求48所述的储能系统的控制方法，其特征在于，当所述储能系统充电时，所述储能系统包括n个功率变换系统和m个直流变换器，所述n和m为大于1的整数，所述根据功率调度指令、各所述功率变换系统和直流变换器允许运行的最大功率、以及各电池簇对应的第三参数，具体包括：
    当所述运行功率之和大于所述n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及所有所述直流变换器允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据所述最小值和各所述第三参数，确定为第j个直流变换器分配的运行功率；
    当所述运行功率之和小于或等于所述最小值时，根据各所述第三参数和所述运行功率之和，确定为第j个直流变换器分配的运行功率。
  50. 据权利要求48所述的储能系统的控制方法，其特征在于，当新增的直流支路接入所述储能系统时，所述方法还包括：
    根据所述新增的直流支路的电池簇对应的第三参数、所述新增的直流支路的直流变换器允许运行的最大功率、所述功率调度指令、各原有的功率变换系统和直流变换器允许运行的最大功率，以及各原有电池簇对应的第三参数，确定所述新增的直流支路的直流变换器的运行功率。
  51. 根据权利要求44所述的储能系统的控制方法，其特征在于，所述储能系统还包括直流母线，每路所述直流支路包括的所述电池簇与包括的所述直流变换器串联后连接所述直流母线；所述直流变换器，用于对所述电池簇的输出电压和所述直流母线的电压之间的差值进行补偿；所述为所有所述功率变换系统分配运行功率，具体包括：
    根据各所述功率变换系统和直流支路允许运行的最大功率，以及功率调度指令，确定所有所述功率变换系统的运行功率，所述功率调度指令，用于指示所有所述功率变换系统的运行功率之和。
  52. 根据权利要求51所述的储能系统的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
    根据每路所述直流支路的直流变换器和电池簇分别对应的允许运行的最大功率，确定每路所述直流支路的最大允许运行功率。
  53. 根据权利要求51或52所述的储能系统的控制方法，其特征在于，所述储能系统包括n个功率变换系统和m路直流支路，所述n和m为大于1的整数；所述根据各所述功率变换系统和直流支路允许运行的最大功率，以及功率调度指令，确定所有所述功率变换系统的运行功率，具体包括：
    当所述运行功率之和小于或等于所述n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及所有所述直流支路允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据所述运行功率之和，以及每个所述功率变换系统的允许运行的最大功率，确定为第i个功率变换系统分配的运行 功率，所述i＝1，2，…n；
    当所述运行功率之和大于所述最小值时，根据所述最小值，以及每个所述功率变换系统的允许运行的最大功率，确定为第i个功率变换系统分配的运行功率。
  54. 根据权利要求51或52所述的储能系统的控制方法，其特征在于，所述方法还包括，具体包括：
    根据功率调度指令、各所述功率变换系统和直流支路允许运行的最大功率、以及各电池簇对应的第三参数，确定所有所述直流支路的运行功率；所述功率调度指令，用于指示所有所述功率变换系统的运行功率之和。
  55. 根据权利要求54所述的储能系统的控制方法，其特征在于，所述储能系统包括n个功率变换系统和m个直流支路，所述n和m为大于1的整数；当所述储能系统放电时，所述根据功率调度指令、各所述功率变换系统和直流支路允许运行的最大功率、以及各电池簇对应的第三参数，确定所有所述直流支路的运行功率，具体包括：
    当所述运行功率之和大于所述n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及所有所述直流支路允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据所述最小值和各所述第三参数，确定为第j个直流支路分配的运行功率，所述j＝1，2，…m。
  56. 根据权利要求55所述的储能系统的控制方法，其特征在于，当所述储能系统充电时，所述根据功率调度指令、各所述功率变换系统和直流支路允许运行的最大功率、以及各电池簇对应的第三参数，确定所有所述直流支路的运行功率，具体包括：
    当所述运行功率之和大于所述n个功率变换系统允许运行的最大功率之和，以及所有所述直流支路允许运行的最大功率之和中的最小值时，根据所述最小值和各所述第三参数，确定为第j个直流支路分配的运行功率；
    当所述运行功率之和小于或等于所述最小值时，根据各所述第三参数和所述运行功率之和，确定为第j个直流支路分配的运行功率。
  57. 根据权利要求55或56所述的储能系统的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
    当为所述第j个直流支路分配的运行功率，大于所述第j个直流支路允许运行的最大功率时，将所述第j个直流支路允许运行的最大功率作为为所述第j个直流支路分配的运行功率。
  58. 根据权利要求54所述的储能系统的控制方法，其特征在于，当新增的直流支路接入所述储能系统时，所述方法还包括：
    根据所述新增的直流支路的电池簇对应的第三参数、所述新增的直流支路的直流支路允许运行的最大功率、所述功率调度指令、各原有的功率变换系统和各原有的直流支路允许运行的最大功率，以及各原有电池簇对应的第三参数，确定所述新增的直流支路的直流支路的运行功率。
  59. 根据权利要求44所述的储能系统的控制方法，其特征在于，所述第一均衡电路包括直流/直流变换电路，所述直流/直流变换电路用于对对应连接的储能模组的输出电压进行升压或降压，所述方法还包括：
    根据效率指令，控制与所述效率指令对应的所述第一均衡电路的工作状态，以控制与所述效率指令对应的储能模组的输出电压，所述效率指令用于指示所述储能系统中的选定的电池簇或储能模组的最优效率。
  60. 根据权利要求44所述的储能系统的控制方法，其特征在于，当所述储能模组处于充电状态时，所述控制所述第一均衡电路，以使所述电池簇内的各电池模组的电量平衡，具体包括：
    当确定所述电池簇处于充电截止状态时，确定所有电池模组内包括的电池的第一参数中的最大值；
    当各所述电池模组对应的最大值之间的偏差大于或等于第一预设偏差值时，确定待均衡电池模组，所述待均衡电池模组内包括第一参数最大的电池；
    通过控制所述待均衡电池模组对应的第一均衡电路，以使所述待均衡电池模组被旁路。
  61. 根据权利要求44所述的储能系统的控制方法，其特征在于，当所述储能模组处于放电状态时，所述控制所述第一均衡电路，以使所述电池簇内的各电池模组的电量平衡，具体包括：
    当确定所述电池簇处于放电截止状态，确定所有电池模组内包括的电池的第一参数中的最小值；
    当各所述电池模组对应的最小值之间的偏差大于或等于第二预设偏差值时，确定待均衡电池模组，所述待均衡电池模组内包括第一参数最小的电池；
    通过控制所述待均衡电池模组对应的第一均衡电路，以使所述待均衡电池模组被旁路。
  62. 根据权利要求60或61所述的储能系统的控制方法，其特征在于，当新增电池模组接入所述电池簇时，所述方法还包括：
    当原有电池模组对应的第一参数，与所述新增电池模组对应的第一参数相同时，通过控制所述新增电池模组的第一均衡电路，以使所述新增电池模组接入所述电池簇。
  63. 根据权利要求44所述的储能系统的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
    获取所述电池模组内各电池对应的第二参数，并获取各所述第二参数的平均值，确定与所述平均值的偏差大于第三预设偏差值的第二参数对应的电池为待均衡电池，并控制所述待均衡电池并联的第二均衡电路导通，所述第二均衡电路用于在导通时释放所述电池的容量。
  64. 一种光伏发电系统，其特征在于，所述光伏发电系统包括权利要求1-43中任一项所述的储能系统，还包括多个光伏组件；
    所述多个光伏组件，用于将光能转换为电能后传输至所述储能系统。
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