CN116526844A - 光伏储能设备的控制方法、光伏储能系统及光伏供电系统 - Google Patents

光伏储能设备的控制方法、光伏储能系统及光伏供电系统 Download PDF

Info

Publication number
CN116526844A
CN116526844A CN202310361502.6A CN202310361502A CN116526844A CN 116526844 A CN116526844 A CN 116526844A CN 202310361502 A CN202310361502 A CN 202310361502A CN 116526844 A CN116526844 A CN 116526844A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
compensation
conversion circuit
photovoltaic
charging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310361502.6A
Other languages
English (en)
Inventor
赵密
陈熙
王雷
汤洋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ecoflow Technology Ltd
Original Assignee
Ecoflow Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ecoflow Technology Ltd filed Critical Ecoflow Technology Ltd
Priority to CN202310361502.6A priority Critical patent/CN116526844A/zh
Publication of CN116526844A publication Critical patent/CN116526844A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0063—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with circuits adapted for supplying loads from the battery
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33573—Full-bridge at primary side of an isolation transformer
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33576—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/22—The renewable source being solar energy
    • H02J2300/24—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
    • H02J2300/26—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin involving maximum power point tracking control for photovoltaic sources
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

本申请涉及光伏技术领域，尤其涉及一种光伏储能设备的控制方法、光伏储能系统及光伏供电系统，该控制方法包括：在光伏面板经光伏逆变器对交流母线上的负载进行供电时，以第一周期获取交流电网输出至交流母线的第一补偿功率；获取直流转换电路输出至光伏逆变器的第二补偿功率；根据第一补偿功率和第二补偿功率确定直流转换电路的目标输出功率；在第一周期内控制直流转换电路以预设补偿周期对光伏逆变器进行功率补偿。上述控制方法，可以使得交流电网的补偿功率降为零，同时还可以使得直流转换电路的输出功率相对于光伏逆变器追踪的最大功率缓慢变化并且不会改变最大功率追踪点的位置，不会影响光伏逆变器进行最大功率追踪，提高了系统的稳定性。

Description

光伏储能设备的控制方法、光伏储能系统及光伏供电系统
技术领域
本申请涉及光伏技术领域，尤其涉及一种光伏储能设备的控制方法、光伏储能系统及光伏供电系统。
背景技术
在光伏储能系统或者光伏供电系统中，光伏面板可以通过光伏逆变器对交流电网馈电。当光伏面板产生的电能无法满足负载时，负载需要从交流电网取电，导致用户需要支付额外的电费。为解决这一问题，可以增加直流转换电路和储能电路进行功率补偿。其中，增加的直流转换电路需要和光伏逆变器进行配合，通过最大功率点追踪来实现光伏发电的最大化。由于不同型号的光伏逆变器采用的控制算法存在差异，直流转换电路有可能会与光伏逆变器形成竞争关系，影响光伏逆变器进行最大功率点追踪，降低了光伏储能系统或者光伏供电系统的稳定性。
发明内容
本申请提供了一种光伏储能设备的控制方法、光伏储能系统、光伏供电系统及存储介质，可以解决由于直流转换电路与光伏逆变器形成竞争关系，影响光伏逆变器进行最大功率点追踪，降低了光伏储能系统或者光伏供电系统的稳定性的问题。
第一方面，本申请提供了一种光伏储能设备的控制方法，所述光伏储能设备包括储能电路和直流转换电路；所述直流转换电路的第一端用于分别与光伏面板、光伏逆变器连接；所述直流转换电路的第二端与所述储能电路连接；所述光伏储能设备用于输出电能至所述光伏逆变器，并经过所述光伏逆变器的交直流转换后给连接在交流母线上的负载供电；所述交流母线还与交流电网连接，所述方法包括：在所述光伏面板经所述光伏逆变器对所述交流母线上的负载进行供电时，以第一周期获取所述交流电网输出至交流母线的第一补偿功率；获取所述直流转换电路输出至所述光伏逆变器的第二补偿功率；根据所述第一补偿功率和所述第二补偿功率确定所述直流转换电路的目标输出功率；在所述第一周期内，控制所述直流转换电路以预设补偿周期对所述光伏逆变器进行功率补偿；其中，所述直流转换电路在每个预设补偿周期内的输出功率恒定，且相邻两个预设补偿周期的输出功率逐周期变化，直至所述直流转换电路的输出功率在所述目标输出功率的允许范围内；所述预设补偿周期的时长大于所述光伏逆变器执行最大功率追踪的时长。
上述光伏储能设备的控制方法，通过在负载从交流电网取电时，控制直流转换电路以预设补偿周期对光伏逆变器进行功率补偿，可以使得交流电网的补偿功率降为零，同时还可以使得直流转换电路的输出功率相对于光伏逆变器追踪的最大功率缓慢变化并且不会改变最大功率追踪点的位置，不会影响光伏逆变器进行最大功率追踪，提高了光伏储能系统和光伏供电系统的稳定性。
第二方面，本申请还提供了一种光伏储能系统，所述光伏储能系统包括储能电路、直流转换电路和控制器，所述控制器用于实现如上述的光伏储能设备的控制方法。
第三方面，本申请还提供了一种光伏供电系统，所述光伏供电系统包括光伏面板、光伏逆变器和光伏储能设备；所述光伏储能设备包括储能电路、直流转换电路和控制器，所述控制器用于实现如上述的光伏储能设备的控制方法。
第四方面，本申请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程序，所述计算机程序被处理器执行时使所述处理器实现如上述的光伏储能设备的控制方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，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，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的一种光伏供电系统的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的一种光伏储能系统的结构示意图；
图3是本申请实施例提供的一种光伏储能设备的控制方法的示意性流程图；
图4是本申请实施例提供的一种光伏面板的功率-电压曲线图；
图5是本申请实施例提供的一种功率补偿的子步骤的示意性流程图；
图6是一种直流转换电路的示意图；
图7是本申请实施例提供的一种计算第一占空比的子步骤的示意性流程图；
图8是本申请实施例提供的一种第一放电控制环路的示意图；
图9是本申请实施例提供的一种第二放电控制环路的示意图；
图10是本申请实施例提供的另一种光伏储能设备的控制方法的示意性流程图；
图11是本申请实施例提供的另一种光伏面板的功率-电压曲线图；
图12是本申请实施例提供的一种计算第二占空比的子步骤的示意性流程图；
图13是本申请实施例提供的一种充电控制环路的示意图。
具体实施方式
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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
本申请的实施例提供了一种光伏储能设备的控制方法、光伏储能系统、光伏供电系统和计算机可读存储介质。其中，该控制方法可以应用于光伏储能设备中，通过在负载从交流电网取电时，控制直流转换电路以预设补偿周期对光伏逆变器进行功率补偿，可以使得交流电网的补偿功率降为零，同时还可以使得直流转换电路的输出功率相对于光伏逆变器追踪的最大功率缓慢变化并且不会改变最大功率追踪点的位置，不会影响光伏逆变器进行最大功率追踪，提高了光伏储能系统和光伏供电系统的稳定性。
请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种光伏供电系统10的结构示意图，如图1所示，光伏供电系统10包括光伏面板11、光伏逆变器12和光伏储能设备13。其中，光伏面板11与光伏逆变器12连接，光伏储能设备13分别与光伏面板11、光伏逆变器12连接。例如，光伏面板11可以通过直流母线与光伏逆变器12连接，光伏储能设备13通过直流母线分别与光伏面板11、光伏逆变器12连接。
需要说明的是，光伏面板11用于将太阳能转换为电能输出至光伏逆变器12和/或光伏储能设备13，其中，光伏逆变器12用于将光伏面板11输出的直流电转换为交流电。
示例性的，光伏储能设备13可以是移动储能设备、家用储能设备，也可以是安装在车辆上的储能设备。
如图1所示，光伏储能设备13用于输出电能至光伏逆变器12，并经过光伏逆变器12的交直流转换后给连接在交流母线上的负载14供电，交流母线还与交流电网15连接。其中，负载14可以是用电设备。需要说明的是，光伏储能设备13输出的电能可以是光伏面板11提供的电能，也可以是光伏储能设备13内部的电池提供的电能。
如图1所示，光伏储能设备13可以包括储能电路130、直流转换电路131和控制器132。直流转换电路131的第一端用于分别与光伏面板11、光伏逆变器12连接，直流转换电路131的第二端与储能电路130连接。
示例性的，储能电路130可以包括电池，用于在光伏面板11输出电能时，储存电能，以及用于在光伏面板11未输出电能时，输出电能至光伏逆变器12。直流转换电路131可以包括DC/DC(Direct Current to Direct Current，直流转直流)转换单元，用于对光伏面板11输出的电能进行电压转换，以及用于对储能电路130输出的电能进行电压转换。
其中，控制器132与储能电路130、直流转换电路131可以通过总线连接，该总线比如为I2C(Inter-integrated Circuit，集成电路)总线等任意适用的通讯总线。控制器132用于提供计算和控制能力，支撑整个光伏储能设备13的运行。
其中，控制器132可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
请参阅图2，图2是本申请实施例提供的一种光伏储能系统20的结构示意图，如图2所示，光伏储能系统20可以包括储能电路130、直流转换电路131和控制器132。
示例性的，储能电路130可以包括电池，用于储存发电设备产生的电能，以及用于输出电能至负载。其中，发电设备可以是光伏面板，负载可以是用电设备。
示例性的，直流转换电路131可以包括DC/DC转换单元，用于对发电设备产生的电能进行电压转换，以及用于对储能电路130输出的电能进行电压转换。
在本申请实施例中，DC/DC转换单元可以包括升压电路和DAB(Dual ActiveBridge，双有源桥式)电路，也可以包括升压电路和LLC串并联谐振(LLC Series-parallelresonan)电路。其中，升压电路、DAB电路以及LLC电路的具体电路结构，在此不作限定。
在本申请实施例中，图1和图2中的控制器132在执行相关计算机程序时，可以实现如下步骤：
在光伏面板经光伏逆变器对交流母线上的负载进行供电时，以第一周期获取交流电网输出至交流母线的第一补偿功率；获取直流转换电路输出至光伏逆变器的第二补偿功率；根据第一补偿功率和第二补偿功率确定直流转换电路的目标输出功率；在第一周期内，控制直流转换电路以预设补偿周期对光伏逆变器进行功率补偿；其中，直流转换电路在每个预设补偿周期内的输出功率恒定，且相邻两个预设补偿周期的输出功率逐周期变化，直至直流转换电路的输出功率在目标输出功率的允许范围内；预设补偿周期的时长大于光伏逆变器执行最大功率追踪的时长。
在一个实施例中，直流转换电路包括DC/DC转换单元；DC/DC转换单元包括电感和至少一个桥臂单元；桥臂单元包括串联的两个开关管；控制器132还用于实现：
在每个预设补偿周期内：获取直流转换电路的放电电压采样值、放电电流采样值以及电感电流采样值；根据第二补偿功率和相邻两个预设补偿周期的功率变化绝对值确定当前补偿周期的输出功率参考值；根据输出功率参考值、放电电压采样值、放电电流采样值以及电感电流采样值计算得到第一占空比；根据第一占空比生成第一驱动信号至DC/DC转换单元。
在一个实施例中，控制器132在实现根据第二补偿功率和相邻两个预设补偿周期的输出功率的功率变化绝对值确定当前补偿周期的输出功率参考值时，用于实现：
若目标输出功率大于第二补偿功率，则将上一补偿周期的输出功率参考值增加功率变化绝对值得到当前补偿周期的输出功率参考值；若目标输出功率小于第二补偿功率，则将上一补偿周期的输出功率参考值减去功率变化绝对值得到当前补偿周期的输出功率参考值。
在一个实施例中，控制器132在实现根据输出功率参考值、放电电压采样值、放电电流采样值以及电感电流采样值计算得到第一占空比时，用于实现：
根据放电电压采样值和放电电流采样值计算得到直流转换电路的输出功率采样值；根据输出功率参考值与输出功率采样值之间的功率差进行偏差调节后进行限幅处理得到第一电感电流参考值；根据第一电感电流参考值和电感电流采样值之间的电流差值进行偏差调节以得到第一占空比。
在一个实施例中，控制器132在实现获取直流转换电路输出至光伏逆变器的第二补偿功率时，用于实现：
根据直流转换电路的输出电流和输出电压，确定第二补偿功率。
在一个实施例中，控制器132还用于实现：
在光伏面板经光伏逆变器对负载进行供电时，以第二周期获取光伏面板的供电功率；获取负载的负载需求功率；根据供电功率和负载需求功率确定直流转换电路的目标充电功率；在第二周期内控制直流转换电路以预设充电周期对储能电路进行充电；其中，直流转换电路在每个预设充电周期内的充电功率恒定，且相邻两个预设充电周期的充电功率逐周期变化，直至直流转换电路的充电功率在目标充电功率的允许范围内；预设充电周期的时长大于光伏逆变器执行最大功率追踪的时长。
在一个实施例中，直流转换电路包括DC/DC转换单元；DC/DC转换单元包括电感和至少一个桥臂单元；控制器132在实现在第二周期内控制直流转换电路以预设充电周期对储能电路进行充电时，用于实现：
获取直流转换电路的充电电压给定值、充电电压采样值、充电电流采样值以及直流转换电路的电感电流采样值；根据目标充电功率和相邻两个预设充电周期的功率变化绝对值确定当前充电周期的充电功率参考值；根据充电功率参考值、充电电压给定值、充电电压采样值、充电电流采样值以及电感电流采样值计算得到第二占空比；根据第二占空比生成第二驱动信号至DC/DC转换单元。
下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。请参阅图3，图3是本申请实施例提供的一种光伏储能设备的控制方法的示意性流程图。如图3所示，光伏储能设备的控制方法包括步骤S101至步骤S104。
步骤S101、在光伏面板经光伏逆变器对交流母线上的负载进行供电时，以第一周期获取交流电网输出至交流母线的第一补偿功率。
在一些实施例中，在光伏面板经光伏逆变器对交流母线上的负载进行供电时，以第一周期获取交流电网输出至交流母线的第一补偿功率。
需要说明的是，本申请实施例中的光伏储能设备的控制方法应用于光伏面板通过光伏逆变器对负载供电的场景中，当光伏面板输出的供电功率不足时，可以由光伏储能设备对光伏逆变器进行功率补偿。
可以理解，光伏面板输出的功率不足是指光伏面板输出的功率小于负载的负载需求功率，此时，交流电网输出第一补偿功率至负载。功率补偿是指直流转换电路输出功率至光伏逆变器，以使得交流电网的第一补偿功率降为零。
示例性的，可以以第一周期获取交流电网输出至交流母线的母线电压和母线电流，根据母线电压和母线电流确定第一补偿功率。其中，第一周期可以根据实际情况设定，具体数值在此不作限定。母线电压可以是市电电压，如220V。例如，可以通过电流采集电路每隔10S采集交流电网输出至交流母线的母线电流，根据母线电流和市电电压计算出第一补偿功率。
上述实施例，通过获取交流电网输出至交流母线的第一补偿功率，后续可以基于第一补偿功率控制直流转换电路对光伏逆变器进行功率补偿，以使得第一补偿功率降为零，进而可以降低电费。
步骤S102、获取直流转换电路输出至光伏逆变器的第二补偿功率。
在本申请实施例中，可以获取直流转换电路输出至光伏逆变器的第二补偿功率。其中，第二补偿功率是指在光伏面板的供电功率未满足负载的负载需求功率的情况下，直流转换电路输出至光伏逆变器的功率。
在一些实施例中，获取直流转换电路输出至光伏逆变器的第二补偿功率，可以包括：根据直流转换电路的输出电流和输出电压，确定第二补偿功率。
示例性的，可以通过电压采样电路采集直流转换电路的输出电压，通过电流采样电路采集直流转换电路的输出电流，根据输出电压与输出电流的乘积，计算得到第二补偿功率。
上述实施例，通过获取直流转换电路输出的第二补偿功率，可以在第一补偿功率的基础上叠加第二补偿功率作为直流转换电路的目标输出功率。
步骤S103、根据第一补偿功率和第二补偿功率确定直流转换电路的目标输出功率。
示例性的，可以将第一补偿功率和第二补偿功率之和，确定为直流转换电路的目标输出功率。
例如，当负载的负载需求功率为500W，且光伏面板和直流转换电路同时输出功率时，若交流电网输出至交流母线的第一补偿功率为300W，直流转换电路的第二补偿功率为100W，则在进行功率补偿时，为了使得交流电网输出的第一补偿功率降为0，可以确定直流转换电路的目标输出功率为300W+100W。
步骤S104、在第一周期内，控制直流转换电路以预设补偿周期对光伏逆变器进行功率补偿；其中，直流转换电路在每个预设补偿周期内的输出功率恒定，且相邻两个预设补偿周期的输出功率逐周期变化，直至直流转换电路的输出功率在目标输出功率的允许范围内；预设补偿周期的时长大于光伏逆变器执行最大功率追踪的时长。
示例性的，在确定直流转换电路的目标输出功率之后，可以在第一周期内，控制直流转换电路以预设补偿周期对光伏逆变器进行功率补偿。
在一些实施例中，在进行功率补偿时，直流转换电路在每个预设补偿周期内的输出功率恒定，且相邻两个预设补偿周期的输出功率逐周期变化，直至直流转换电路的输出功率在目标输出功率的允许范围内。其中，相邻两个预设补偿周期之间的功率变化绝对值为预设值。预设值可以根据实际情况设定，具体数值在此不作限定。
示例性的，当预设值为50W时，若第一预设补偿周期的输出功率为200W，则第二预设补偿周期的输出功率为250W，第三预设补偿周期的输出功率为300W，依此类推，直至直流转换电路的输出功率在目标输出功率的允许范围内。譬如，若目标输出功率为500W，则在直流转换电路的输出功率在目标输出功率500W的允许范围内时，直流转换电路的输出功率保持稳定，不再逐周期变化。其中，允许范围可以根据实际情况设定，具体数值在此不作限定。例如，若允许范围为(-5W，5W)，则直流转换电路的输出功率可以保持在495W-505W之间。
在另一些实施例中，在进行功率补偿时，直流转换电路在每个预设补偿周期内的输出功率恒定，且相邻两个预设补偿周期的输出功率逐周期变化，直至直流转换电路的输出功率在目标输出功率的允许范围内。其中，根据目标输出功率和第二补偿功率之间的差值确定相邻两个预设补偿周期之间的功率变化绝对值。
示例性的，若目标输出功率为500W，第二补偿功率为200W，则目标输出功率和第二补偿功率之间的差值为300W，可以根据差值300W确定相邻两个预设补偿周期之间的功率变换绝对值，例如，功率变换绝对值可以是100W。在第一预设补偿周期的输出功率为200W，第二预设补偿周期的输出功率为300W，第三预设补偿周期的输出功率为400W，依此类推，直至直流转换电路的输出功率在目标输出功率的允许范围内。
请参阅图4，图4是本申请实施例提供的一种光伏面板的功率-电压曲线图，如图4所示，阴影部分表示补偿功率，即上述的第一补偿功率；当直流转换电路的输出功率恒定时，相当于在光伏面板原有的供电功率的前提下整体增加了一个功率值，光伏面板的PV曲线相对于原来向上平移，PV曲线的形状并未变化，因此功率补偿不会改变最大功率追踪点的位置，因此不会影响光伏逆变器进行最大功率追踪。
上述实施例，通过设定直流转换电路在每个预设补偿周期内的输出功率恒定，且相邻两个预设补偿周期的输出功率逐周期变化，可以使得直流转换电路的输出功率相对于光伏逆变器追踪的最大功率缓慢变化，不会影响光伏逆变器进行最大功率追踪，提高了光伏储能系统和光伏供电系统的稳定性。
在本申请实施例中，预设补偿周期的时长大于光伏逆变器执行最大功率追踪的时长。例如，预设补偿周期的时长是最大功率追踪的时长的N倍，其中，N大于或等于1。
需要说明的是，通过设定预设补偿周期的时长大于光伏逆变器执行最大功率追踪的时长，可以使得直流转换电路的输出功率不会改变最大功率追踪点的位置，不会影响光伏逆变器进行最大功率追踪，提高了系统的稳定性。
在一些实施例中，相邻两个预设补偿周期的输出功率逐周期变化包括：在目标输出功率大于第二补偿功率时，相邻两个预设补偿周期的输出功率逐周期增大；在目标输出功率小于第二补偿功率时，相邻两个预设补偿周期的输出功率逐周期减小。
示例性的，当目标输出功率为500W，第二补偿功率为200W时，可以控制直流转换电路在相邻两个预设补偿周期的输出功率逐周期增大，直至直流转换电路的输出功率在目标输出功率的允许范围内。例如，第一预设补偿周期的输出功率为200W，第二预设补偿周期的输出功率为250W，第三预设补偿周期的输出功率为300W，依此类推。
示例性的，当目标输出功率为200W，第二补偿功率为500W时，可以控制直流转换电路在相邻两个预设补偿周期的输出功率逐周期减小，直至直流转换电路的输出功率在目标输出功率的允许范围内。例如，第一预设补偿周期的输出功率为500W，第二预设补偿周期的输出功率为450W，第三预设补偿周期的输出功率为400W，依此类推。
需要说明的是，当交流电网输出至交流母线的第一补偿功率为负值时，目标输出功率小于第二补偿功率。
在本申请实施例中，将对如何控制直流转换电路对光伏逆变器进行功率补偿作详细说明。请参阅图5，图5是本申请实施例提供的一种功率补偿的子步骤的示意性流程图，步骤S104控制直流转换电路以预设补偿周期对光伏逆变器进行功率补偿可以包括以下步骤S201至步骤S204。
步骤S201、获取直流转换电路的放电电压采样值、放电电流采样值以及电感电流采样值。
在本申请实施例中，直流转换电路可以包括DC/DC转换单元，DC/DC转换单元包括电感和至少一个桥臂单元，桥臂单元包括串联的两个开关管。需要说明的是，当DC/DC转换单元包括升压电路和LLC电路时，电感可以是LLC电路中的电感，桥臂单元可以是升压电路中的桥臂单元。
请参阅图6，图6是一种直流转换电路的示意图。如图6所示，直流转换电路131可以包括升压电路1310和DAB电路1311，其中，升压电路1310的输入端与光伏面板11(图中未示出)的PV1+端和PV1-端连接，升压电路1310的输出端与DAB电路1311的输入端连接，DAB电路1311的输出端与储能电路130(图中未示出)的BP+端和BP-端连接。升压电路1310可以包括第一桥臂单元H1和第二桥臂单元H2，DAB电路1311可以包括电感Lr。
示例性的，可以通过电压采集电路对直流转换电路的输出侧进行电压采集，获得直流转换电路的放电电压采样值；可以通过电流采集电路对直流转换电路的输出侧进行电流采集，获得直流转换电路的放电电流采样值。还可以通过电流采集电路对直流转换电路的电感单元进行电流采集，获得直流转换电路的电感电流采样值。
步骤S202、根据第二补偿功率和相邻两个预设补偿周期的功率变化绝对值确定当前补偿周期的输出功率参考值。
需要说明的是，当前补偿周期的输出功率参考值是指直流转换电路在当前补充周期所要输出的功率。
在一些实施例中，根据第二补偿功率和相邻两个预设补偿周期的输出功率的功率变化绝对值确定当前补偿周期的输出功率参考值，可以包括：若目标输出功率大于第二补偿功率，则将上一补偿周期的输出功率参考值增加功率变化绝对值得到当前补偿周期的输出功率参考值。
示例性的，若目标输出功率为500W，第二补偿功率为200W，功率变化绝对值为50W，上一补偿周期的输出功率参考值为250W，则可以确定当前补偿周期的输出功率参考值为300W。
在另一些实施例中，根据第二补偿功率和相邻两个预设补偿周期的输出功率的功率变化绝对值确定当前补偿周期的输出功率参考值，可以包括：若目标输出功率小于第二补偿功率，则将上一补偿周期的输出功率参考值减去功率变化绝对值得到当前补偿周期的输出功率参考值。
示例性的，若目标输出功率为200W，第二补偿功率为500W，功率变化绝对值为100W，上一补偿周期的输出功率参考值为400W，则可以确定当前补偿周期的输出功率参考值为300W。
上述实施例，通过确定输出功率参考值，可以根据输出功率参考值控制直流转换电路输出相应的功率。
步骤S203、根据输出功率参考值、放电电压采样值、放电电流采样值以及电感电流采样值计算得到第一占空比。
示例性的，在获取当前补偿周期的输出功率参考值之后，可以将输出功率参考值、放电电压采样值、放电电流采样值以及电感电流采样值输入预设的第一放电控制环路进行占空比计算，得到第一占空比。
需要说明的是，在本申请实施例中，预设的第一放电控制环路用于控制直流转换电路的输出功率。其中，第一放电控制环路用于输出占空比，以控制直流转换电路中的开关管的通断，实现调节直流转换电路的输出功率。
步骤S204、根据第一占空比生成第一驱动信号至DC/DC转换单元。
示例性的，在计算得到第一占空比之后，可以根据第一占空比生成第一驱动信号至DC/DC转换单元。其中，第一驱动信号可以是PWM(Pulse-Width Modulation，脉冲宽度调制)信号。
例如，根据第一占空比生成PWM信号输出至DC/DC转换单元中的开关管，以使得开关管根据第一占空比进行通断。
上述实施例，通过输出第一驱动信号至直流转换电路中的DC/DC转换单元，可以使得DC/DC转换单元按照第一驱动信号进行工作，输出与输出功率参考值匹配的功率。
请参阅图7，图7是本申请实施例提供的一种计算第一占空比的子步骤的示意性流程图，在步骤S203中生成第一驱动信号可以包括以下步骤S301至步骤S303。
S301、根据放电电压采样值和放电电流采样值计算得到直流转换电路的输出功率采样值。
请参阅图8，图8是本申请实施例提供的一种第一放电控制环路的示意图。如图8所示，第一放电控制环路是功率环+电感电流内环的环路。第一放电控制环路可以包括乘法器1001、第一加法器1002、第一偏差器1003、第一限幅器1004、第二加法器1005和第二偏差器1006。其中，P_compensate_ref表示输出功率参考值，Uout_sample表示放电电压采样值，Iout_sample表示放电电流采样值，Iinductor_sample表示电感电流采样值。
需要说明，第一偏差器1003和第二偏差器1006可以是PI(Proportional-Integral，比例积分)调节器，用于快速调节电流的偏差，且能消除余差。第一限幅器1004用于对电流的大小进行限幅。
在一些实施例中，基于乘法器，根据放电电压采样值和放电电流采样值计算得到直流转换电路的输出功率采样值。
示例性的，如图8所示，可以将放电电压采样值Uout_sample和放电电流采样值Iout_sample输入乘法器1001进行相乘，获得直流转换电路的输出功率采样值Pout_sample。
S302、根据输出功率参考值与输出功率采样值之间的功率差进行偏差调节后进行限幅处理得到第一电感电流参考值。
在一些实施例中，基于第一加法器，将输出功率参考值与输出功率采样值进行相减，获得功率差；基于第一偏差器和第一限幅器，对功率差进行偏差调节后进行限幅处理，得到第一电感电流参考值。
示例性的，如图8所示，输出功率参考值P_compensate_ref和输出功率采样值Pout_sample输入第一加法器1002进行相减，获得功率差，然后将得到的功率差经第一偏差器1003进行偏差调节后输入第一限幅器1004进行限幅处理，得到第一电感电流参考值Iinductor_ref。
S303、根据第一电感电流参考值和电感电流采样值之间的电流差值进行偏差调节以得到第一占空比。
在一些实施例中，基于第二加法器，将第一电感电流参考值和电感电流采样值进行相减，得到电流差值；基于第二偏差器，对电流差值进行偏差调节以得到第一占空比。
示例性的，如图8所示，可以将第一电感电流参考值Iinductor_ref和电感电流采样值Iinductor_sample输入第二加法器1005进行相减，得到电流差值；将电流差值输入第二偏差器1006进行偏差调节以得到第一占空比Compare_value。
例如，可以将经第二偏差器1006进行偏差调节得到的电流值作为第一占空比中的脉冲持续时间。需要说明的是，占空比是指在一个调制周期内脉冲持续时间与调整周期的比值。
上述实施例，通过将输出功率参考值、放电电压采样值、放电电流采样值以及电感电流采样值输入第一放电控制环路进行占空比计算得到第一占空比，可以快速、准确地确定第一占空比。
在另一些实施例中，在步骤S203中，根据输出功率参考值、放电电压采样值、放电电流采样值以及电感电流采样值计算得到第一占空比，还可以包括：根据输出功率参考值与放电电压采样值计算得到直流转换电路的放电电流参考值；根据放电电流参考值与放电电流采样值之间的电流差进行偏差调节后进行限幅处理得到第二电感电流参考值；根据第二电感电流参考值和电感电流采样值之间的电流差值进行偏差调节以得到第一占空比。
需要说明的是，在本申请实施例中，除了可以采用功率环+电感电流内环的第一放电控制环路计算第一占空比，还可以采用恒功率电流环的第二放电控制环路计算第一占空比。
请参阅图9，图9是本申请实施例提供的一种第二放电控制环路的示意图。如图9所示，第二放电控制环路可以包括第一除法器2001、第三加法器2002、第三偏差器2003、第二限幅器2004、第四加法器2005和第四偏差器2006。其中，P_compensate_ref表示输出功率参考值，Uout_sample表示放电电压采样值，Iout_sample表示放电电流采样值，Iinductor_sample表示电感电流采样值。
需要说明，第三偏差器2003和第四偏差器2006可以是PI调节器，用于快速调节电流的偏差，且能消除余差。第二限幅器2004用于对电流的大小进行限幅。
示例性的，如图9所示，首先可以将输出功率参考值P_compensate_ref与放电电压采样值Uout_sample输入第一除法器2001进行相除，获得直流转换电路的放电电流参考值Iout_ref。其次，将放电电流参考值Iout_ref与放电电流采样值Iout_sample输入第三加法器2002进行相减，获得电流差，然后将得到的电流差经第三偏差器2003进行偏差调节后输入第二限幅器2004进行限幅处理，得到第二电感电流参考值Iinductor_ref。最后，将第二电感电流参考值Iinductor_ref和电感电流采样值Iinductor_sample输入第四加法器2005进行相减，并将得到的电流值输入第四偏差器2006进行偏差调节以得到第一占空比Compare_value。
上述实施例，通过将输出功率参考值、放电电压采样值、放电电流采样值以及电感电流采样值输入第二放电控制环路进行占空比计算，可以避免在放电电流采样值较大时，采用输出功率采样值计算会导致功率波动较大的问题，可以减小不必要的波动，提高了计算第一占空比的精度。
在本申请实施例中，除了可以在交流电网输出功率至交流母线时，对光伏逆变器进行功率补偿，还可以在光伏面板的供电功率满足负载并有剩余的情况下，对多余的功率进行功率抽取。其中，功率抽取是指通过直流转换电路根据多余的功率对储能电路进行充电。以下将对如何通过直流转换电路对储能电路进行充电作详细说明。
请参阅图10，图10是本申请实施例提供的另一种光伏储能设备的控制方法的示意性流程图，具体可以包括以下步骤S401至步骤S404。
步骤S401、在光伏面板经光伏逆变器对负载进行供电时，以第二周期获取光伏面板的供电功率。
需要说明的是，在光伏逆变器工作且负载用电时，光伏面板可以通过光伏逆变器对负载进行供电。当光伏面板产生的供电功率过剩时，直流转换电路对光伏逆变器进行功率抽取，以将多余的功率存储至储能电路。为避免直流转换电路在进行功率抽取时影响光伏逆变器进行最大功率点追踪，需要控制直流转换电路以预设充电周期对储能电路进行充电，使得直流转换电路的充电功率缓慢变化。而当光伏逆变器不工作或负载不用电时，光伏面板可以直接通过直流转换电路进行充电，不经过光伏逆变器，此时直流转换电路对储能电路充电不会干扰光伏逆变器。
示例性的，在光伏面板经光伏逆变器对负载进行供电时，以第二周期获取光伏面板的供电功率。其中，第二周期可以根据实际情况设定，具体数值在此不作限定。
例如，可以采集光伏面板的供电电压和供电电流，根据光伏面板的供电电压和供电电流计算出光伏面板的供电功率。当然，也可以直接通过功率检测装置测量光伏面板的供电功率。
步骤S402、获取负载的负载需求功率。
示例性的，可以采集负载的负载电压和负载电流，根据负载的负载电压和负载电流计算出负载的负载需求功率。
步骤S403、根据供电功率和负载需求功率确定直流转换电路的目标充电功率。
示例性的，可以将供电功率和负载需求功率的功率差，确定为直流转换电路的目标充电功率。例如，当供电功率为300W，负载需求功率为200W时，可以确定直流转换电路的目标充电功率为100W。
需要说明的是，当供电功率小于负载需求功率时，交流电网需要输出补偿功率给负载，此时，直流转换电路需要对光伏逆变器进行功率补偿，以使得交流电网输电的补偿功率降为零。具体的功率补偿过程，可以参见上述实施例的详细说明，在此不作赘述。
步骤S404、在第二周期内控制直流转换电路以预设充电周期对储能电路进行充电；其中，直流转换电路在每个预设充电周期内的充电功率恒定，且相邻两个预设充电周期的充电功率逐周期变化，直至直流转换电路的充电功率在目标充电功率的允许范围内；预设充电周期的时长大于光伏逆变器执行最大功率追踪的时长。
示例性的，在确定直流转换电路的目标充电功率之后，可以在第二周期内，控制直流转换电路以预设充电周期对储能电路进行充电。
在一些实施例中，直流转换电路在每个预设充电周期内的充电功率恒定，且相邻两个预设充电周期的充电功率逐周期变化，直至直流转换电路的充电功率在目标充电功率的允许范围内。其中，相邻两个预设充电周期之间的功率变化绝对值为预设值。预设值可以根据实际情况设定，具体数值在此不作限定。
示例性的，当预设值为10W时，若第一预设充电周期的充电功率为10W，则第二预设充电周期的充电功率为20W，第三预设充电周期的充电功率为30W，依此类推，直至直流转换电路的充电功率在目标充电功率的允许范围内。譬如，若目标充电功率为500W，则在直流转换电路的充电功率在目标充电功率100W的允许范围内时，直流转换电路的充电功率保持稳定，不再逐周期变化。其中，允许范围可以根据实际情况设定，具体数值在此不作限定。例如，若允许范围为(-5W，5W)，则直流转换电路的充电功率可以保持在95W-105W之间。
请参阅图11，图11是本申请实施例提供的另一种光伏面板的功率-电压曲线图，如图11所示，阴影部分表示抽取功率；当直流转换电路的充电功率恒定时，相当于在光伏面板原有的供电功率的前提下整体减小一个功率值，光伏面板的PV曲线相对于原来向下平移，PV曲线的形状并未变化，因此功率抽取不会改变最大功率追踪点的位置，因此不会影响光伏逆变器进行最大功率追踪。
上述实施例，通过设定直流转换电路在每个预设充电周期内的充电功率恒定，且相邻两个预设充电周期的充电功率逐周期变化，可以使得直流转换电路的充电功率相对于光伏逆变器追踪的最大功率缓慢变化，不会影响光伏逆变器进行最大功率追踪，提高了系统的稳定性。
在一些实施例中，预设充电周期的时长大于光伏逆变器执行最大功率追踪的时长。
在本申请实施例中，预设充电周期的时长大于光伏逆变器执行最大功率追踪的时长。例如，预设充电周期的时长是最大功率追踪的时长的M倍，其中，M大于或等于1。
需要说明的是，通过设定预设充电周期的时长大于光伏逆变器执行最大功率追踪的时长，可以使得直流转换电路的充电功率不会改变最大功率追踪点的位置，不会影响光伏逆变器进行最大功率追踪，提高了系统的稳定性。
在本申请实施例中，将对如何控制直流转换电路对储能电路进行充电作详细说明。请参阅图12，图12是本申请实施例提供的一种计算第二占空比的子步骤的示意性流程图，步骤S404中控制直流转换电路以第二周期对储能电路进行充电可以包括以下步骤S501至步骤S504。
步骤S501、获取直流转换电路的充电电压给定值、充电电压采样值、充电电流采样值以及直流转换电路的电感电流采样值。
示例性的，可以通过电压采集电路对直流转换电路的充电电压进行采集，获得直流转换电路的充电电压采样值；可以通过电流采集电路对直流转换电路的充电电流进行采集，获得直流转换电路的充电电流采样值。还可以通过电流采集电路对直流转换电路的电感单元进行电流采集，获得直流转换电路的电感电流采样值。其中，直流转换电路的充电电压给定值可以预先设定，其中，充电电压给定值可以比充电电压采样值大1V。
步骤S502、根据目标充电功率和相邻两个预设充电周期的功率变化绝对值确定当前充电周期的充电功率参考值。
示例性的，可以将上一充电周期的充电功率参考值增加功率变化绝对值得到当前充电周期的充电功率参考值，直至当前充电周期的充电功率参考值在目标充电功率的允许范围内。例如，若功率变化绝对值为10W，上一充电周期的充电功率参考值10W，则可以确定当前充电周期的充电功率参考值为20W。
步骤S503、根据充电功率参考值、充电电压给定值、充电电压采样值、充电电流采样值以及电感电流采样值计算得到第二占空比。
示例性的，在确定当前充电周期的充电功率参考值之后，可以将充电功率参考值、充电电压给定值、充电电压采样值、充电电流采样值以及电感电流采样值输入预设的充电控制环路计算得到第二占空比。
需要说明的是，预设的充电控制环路用于控制直流转换电路的充电功率。其中，充电控制环路用于输出占空比，以控制直流转换电路中的开关管的通断，实现调节直流转换电路的充电功率。
请参阅图13，图13是本申请实施例提供的一种充电控制环路的示意图。如图13所示，充电控制环路可以包括第五加法器3001、第五偏差器3002、第二除法器3003、第六加法器3004、第六偏差器3005、比较器3006、第七加法器3007以及第七偏差器3008。其中，Power_chg_set表示充电功率参考值，Ubat_ref表示充电电压给定值，Uout_sample表示充电电压采样值，Iout_sample表示充电电流采样值，Iinductor_sample表示电感电流采样值。比较器3006用于比较两个值的大小，并输出较小值。
在一些实施例中，根据充电功率参考值、充电电压给定值、充电电压采样值、充电电流采样值以及电感电流采样值计算得到第二占空比，可以包括：基于第五加法器和第六偏差器，根据充电电压给定值与充电电压采样值之间的电压差进行偏差调节，得到电压偏差值；基于第二除法器，根据充电功率参考值和充电电压给定值计算得到直流变换电路的充电电流参考值；基于第六加法器和第六偏差器，根据充电电流参考值和充电电流采样值之间的电流差进行偏差调节，得到电流偏差值；基于比较器，根据电压偏差值与电流偏差值中的较小者，确定第三电感电流参考值；基于第七加法器和第七偏差器，根据第三电感电流参考值与电感电流采样值之间的电流差进行偏差调节以得到第二占空比。
示例性的，如图13所示，可以将充电电压给定值Ubat_ref与充电电压采样值Ubat_sample输入第五加法器3001进行相减，并将得到的电压差输入第五偏差器3002进行偏差调节，得到电压偏差值ΔU；将充电功率参考值Power_chg_set和充电电压给定值Ubat_ref输入基于第二除法器3003进行相除，得到直流变换电路的充电电流参考值Ibat_ref；将充电电流参考值Ibat_ref和充电电流采样值Ibat_sample输入第六加法器3004进行相减，并将得到的电流差输入第六偏差器3005进行偏差调节，得到电流偏差值ΔI；将电压偏差值ΔU与电流偏差值ΔI输入比较器3006进行比较，将输出值确定为第三电感电流参考值Iref；将第三电感电流参考值Iref与电感电流采样值Iinductor_sample输入第七加法器3007进行相减，并将得到的电流差输入第七偏差器3008进行偏差调节以得到第二占空比Compare_value。
上述实施例，通过将充电功率参考值、充电电压给定值、充电电压采样值、充电电流采样值以及电感电流采样值输入充电控制环路计算得到第二占空比，可以快速、准确地确定第二占空比。
步骤S504、根据第二占空比生成第二驱动信号至DC/DC转换单元。
示例性的，在计算得到第二占空比之后，可以根据第二占空比生成第二驱动信号至DC/DC转换单元。其中，第二驱动信号可以是PWM信号。
例如，根据第二占空比生成PWM信号输出至DC/DC转换单元中的开关管，以使得开关管根据第二占空比进行通断。
上述实施例，通过输出第二驱动信号至直流转换电路中的DC/DC转换单元，可以使得DC/DC转换单元按照第二驱动信号进行工作，输出与充电功率参考值匹配的功率。
本申请的实施例中还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序中包括程序指令，处理器执行上述程序指令，以实现本申请实施例提供的任一项光伏储能设备的控制方法。
例如，该程序被处理器加载，可以执行如下步骤：
在光伏面板经光伏逆变器对交流母线上的负载进行供电时，以第一周期获取交流电网输出至交流母线的第一补偿功率；获取直流转换电路输出至光伏逆变器的第二补偿功率；根据第一补偿功率和第二补偿功率确定直流转换电路的目标输出功率；在第一周期内，控制直流转换电路以预设补偿周期对光伏逆变器进行功率补偿；其中，直流转换电路在每个预设补偿周期内的输出功率恒定，且相邻两个预设补偿周期的输出功率逐周期变化，直至直流转换电路的输出功率在目标输出功率的允许范围内；预设补偿周期的时长大于光伏逆变器执行最大功率追踪的时长。
其中，计算机可读存储介质可以是前述实施例的光伏储能设备的内部存储单元，例如光伏储能设备的硬盘或内存。计算机可读存储介质也可以是光伏储能设备的外部存储设备，例如光伏储能设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字卡(Secure Digital Card，SD Card)，闪存卡(Flash Card)等。
进一步地，计算机可读存储介质可主要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、至少一个功能所需的程序等；存储数据区可存储根据各程序所创建的数据等。
以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种光伏储能设备的控制方法，其特征在于，所述光伏储能设备包括储能电路和直流转换电路；所述直流转换电路的第一端用于分别与光伏面板、光伏逆变器连接；所述直流转换电路的第二端与所述储能电路连接；所述光伏储能设备用于输出电能至所述光伏逆变器，并经过所述光伏逆变器的交直流转换后给连接在交流母线上的负载供电；所述交流母线还与交流电网连接，所述方法包括：
在所述光伏面板经所述光伏逆变器对交流母线上的负载进行供电时，以第一周期获取所述交流电网输出至所述交流母线的第一补偿功率；
获取所述直流转换电路输出至所述光伏逆变器的第二补偿功率；
根据所述第一补偿功率和所述第二补偿功率确定所述直流转换电路的目标输出功率；
在所述第一周期内，控制所述直流转换电路以预设补偿周期对所述光伏逆变器进行功率补偿；其中，所述直流转换电路在每个预设补偿周期内的输出功率恒定，且相邻两个预设补偿周期的输出功率逐周期变化，直至所述直流转换电路的输出功率在所述目标输出功率的允许范围内；所述预设补偿周期的时长大于所述光伏逆变器执行最大功率追踪的时长。
2.根据权利要求1所述的光伏储能设备的控制方法，其特征在于，相邻两个预设补偿周期的输出功率逐周期变化包括：
在所述目标输出功率大于所述第二补偿功率时，相邻两个预设补偿周期的输出功率逐周期增大；
在所述目标输出功率小于所述第二补偿功率时，相邻两个预设补偿周期的输出功率逐周期减小。
3.根据权利要求2所述的光伏储能设备的控制方法，其特征在于，所述直流转换电路包括DC/DC转换单元；所述DC/DC转换单元包括电感和至少一个桥臂单元；所述桥臂单元包括串联的两个开关管；所述方法还包括在每个预设补偿周期内：
获取所述直流转换电路的放电电压采样值、放电电流采样值以及电感电流采样值；
根据所述第二补偿功率和相邻两个预设补偿周期的功率变化绝对值确定当前补偿周期的输出功率参考值；
根据所述输出功率参考值、所述放电电压采样值、所述放电电流采样值以及所述电感电流采样值计算得到第一占空比；
根据所述第一占空比生成第一驱动信号至所述DC/DC转换单元。
4.根据权利要求3所述的光伏储能设备的控制方法，其特征在于，所述根据所述第二补偿功率和相邻两个预设补偿周期的输出功率的功率变化绝对值确定当前补偿周期的输出功率参考值，包括：
若所述目标输出功率大于所述第二补偿功率，则将上一补偿周期的输出功率参考值增加所述功率变化绝对值得到当前补偿周期的输出功率参考值；
若所述目标输出功率小于所述第二补偿功率，则将上一补偿周期的输出功率参考值减去所述功率变化绝对值得到当前补偿周期的输出功率参考值。
5.根据权利要求3所述的光伏储能设备的控制方法，其特征在于，所述根据所述输出功率参考值、所述放电电压采样值、所述放电电流采样值以及所述电感电流采样值计算得到第一占空比，包括：
根据所述放电电压采样值和所述放电电流采样值计算得到所述直流转换电路的输出功率采样值；
根据所述输出功率参考值与所述输出功率采样值之间的功率差进行偏差调节后进行限幅处理得到第一电感电流参考值；
根据所述第一电感电流参考值和所述电感电流采样值之间的电流差值进行偏差调节以得到所述第一占空比。
6.根据权利要求1所述的光伏储能设备的控制方法，其特征在于，所述获取所述直流转换电路输出至所述光伏逆变器的第二补偿功率，包括：
根据所述直流转换电路的输出电流和输出电压，确定所述第二补偿功率。
7.根据权利要求1所述的光伏储能设备的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述光伏面板经所述光伏逆变器对所述负载进行供电时，以第二周期获取所述光伏面板的供电功率；
获取所述负载的负载需求功率；
根据所述供电功率和所述负载需求功率确定所述直流转换电路的目标充电功率；
在所述第二周期内控制所述直流转换电路以预设充电周期对所述储能电路进行充电；其中，所述直流转换电路在每个预设充电周期内的充电功率恒定，且相邻两个预设充电周期的充电功率逐周期变化，直至所述直流转换电路的充电功率在所述目标充电功率的允许范围内；所述预设充电周期的时长大于所述光伏逆变器执行最大功率追踪的时长。
8.根据权利要求7所述的光伏储能设备的控制方法，其特征在于，所述直流转换电路包括DC/DC转换单元；所述DC/DC转换单元包括电感和至少一个桥臂单元；所述在所述第二周期内控制所述直流转换电路以预设充电周期对所述储能电路进行充电，包括：
获取所述直流转换电路的充电电压给定值、充电电压采样值、充电电流采样值以及所述直流转换电路的电感电流采样值；
根据所述目标充电功率和相邻两个预设充电周期的功率变化绝对值确定当前充电周期的充电功率参考值；
根据所述充电功率参考值、所述充电电压给定值、所述充电电压采样值、所述充电电流采样值以及所述电感电流采样值计算得到第二占空比；
根据所述第二占空比生成第二驱动信号至所述DC/DC转换单元。
9.一种光伏储能系统，其特征在于，所述光伏储能系统包括储能电路、直流转换电路和控制器，所述控制器用于实现如权利要求1至8任一项所述的光伏储能设备的控制方法。
10.一种光伏供电系统，其特征在于，所述光伏供电系统包括光伏面板、光伏逆变器和光伏储能设备，所述光伏储能设备包括储能电路、直流转换电路和控制器，所述控制器用于实现如权利要求1至8任一项所述的光伏储能设备的控制方法。
CN202310361502.6A 2023-03-30 2023-03-30 光伏储能设备的控制方法、光伏储能系统及光伏供电系统 Pending CN116526844A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310361502.6A CN116526844A (zh) 2023-03-30 2023-03-30 光伏储能设备的控制方法、光伏储能系统及光伏供电系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310361502.6A CN116526844A (zh) 2023-03-30 2023-03-30 光伏储能设备的控制方法、光伏储能系统及光伏供电系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116526844A true CN116526844A (zh) 2023-08-01

Family

ID=87389440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310361502.6A Pending CN116526844A (zh) 2023-03-30 2023-03-30 光伏储能设备的控制方法、光伏储能系统及光伏供电系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116526844A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116974326A (zh) * 2023-09-22 2023-10-31 山东理工大学 一种光伏阵列面板最大功率点补偿协调控制系统及方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116974326A (zh) * 2023-09-22 2023-10-31 山东理工大学 一种光伏阵列面板最大功率点补偿协调控制系统及方法
CN116974326B (zh) * 2023-09-22 2023-12-01 山东理工大学 一种光伏阵列面板最大功率点补偿协调控制系统及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Baek et al. Digital adaptive frequency modulation for bidirectional DC–DC converter
Verma et al. Grid to vehicle and vehicle to grid energy transfer using single-phase bidirectional AC-DC converter and bidirectional DC-DC converter
EP2856598B1 (en) Input ac voltage control bi-directional power converters
Choe et al. A Bi-directional battery charger for electric vehicles using photovoltaic PCS systems
JP5641144B2 (ja) 電力変換装置
Wu et al. Integration and operation of a single-phase bidirectional inverter with two buck/boost MPPTs for DC-distribution applications
JP2010088150A (ja) 充電装置
CN106786485B (zh) 用于不平衡负载下直流微电网的电压脉动抑制方法
US20150138843A1 (en) Electric-power conversion device
JP2009278847A (ja) Ｄｃ／ｄｃコンバータ装置及びこのｄｃ／ｄｃコンバータ装置が搭載された燃料電池車両、並びにｄｃ／ｄｃコンバータの制御方法
JP2012210018A (ja) 直流給電システム
JP5530737B2 (ja) 太陽光発電システム
CN114698407A (zh) 光伏系统母线电压控制方法及装置
CN116526844A (zh) 光伏储能设备的控制方法、光伏储能系统及光伏供电系统
Kumar et al. A novel framework for enhancing the power quality of electrical vehicle battery charging based on a modified Ferdowsi Converter
US10523128B1 (en) Reactive AFE power control
Kim et al. Robust low frequency current ripple elimination algorithm for grid-connected fuel cell systems with power balancing technique
Battula et al. Design and development of fixed-frequency double-integral SM-controlled solar-integrated bidirectional quasi Z-source DC-DC converter in standalone battery connected system
CN116526843A (zh) 光伏储能设备的控制方法、系统和存储介质
JP5733019B2 (ja) 電力平準化装置
CN103633659A (zh) 无直流电流传感器的储能变流器充放电控制系统
Monteiro et al. Smart battery charger for electric mobility in smart grids
TW201501458A (zh) 交流－直流電力轉換裝置及其控制方法
Abedi et al. Nonlinear-model predictive control based bidirectional converter for V2G battery charger applications
Suresh et al. Performance evaluation of improved Y source power factor correction converter with enhanced power quality in EV rapid charger application

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination