CN116742668A - 一种储能系统、光储系统及储能变流器的控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种储能系统、光储系统及储能变流器的控制方法，应用于电力电子领域，该储能系统包括：至少四个储能变流器和至少两个储能装置；其中，至少四个储能变流器中的第一、第二储能变流器共直流母线与至少两个储能装置中的第一储能装置相连，第一、第二储能变流器的交流侧分别与第一变压器和第二变压器相连；至少四个储能变流器中的第三、第四储能变流器共直流母线与至少两个储能装置中的第二储能装置相连，第三、第四储能变流器的交流侧分别与第一变压器和第二变压器相连。根据第一、第二储能装置的电量，调节第一至第四储能变流器中的至少一个储能变流器的有功功率，以提高第一、第二储能装置电量的均衡性。

Description

一种储能系统、光储系统及储能变流器的控制方法

技术领域

本申请涉及电力电子领域，更具体地，涉及一种储能系统、光储系统及储能变流器的控制方法。

背景技术

随着新能源的发展，光伏装机量快速增长，为平衡出力曲线，在光伏电站中增加储能已成为发展趋势。

光伏与储能在电站中的耦合方式包括直流耦合和交流耦合，其中交流耦合实现灵活、控制简单，是目前主要的光储耦合方式。在光储交流耦合方案中，当前技术方案多采用中压交流耦合方案，即储能变流器和光伏逆变器分别连接变压器之后并联，该方案实现简单。然而，在当前光储交流耦合方案中，各储能变流器连接的储能装置之间的荷电状态(state of charge，SOC)均衡性较差。

因此，如何提高储能系统中各储能装置之间SOC的均衡性，成为亟待解决的问题。

发明内容

本申请提供一种储能系统、光储系统及储能变流器的控制方法，通过协同控制与不同储能装置连接的储能变流器的有功功率，能够提高各储能装置之间SOC的均衡性。

第一方面，提供了一种储能系统，该储能系统至少包括第一储能变流器、第二储能变流器、第三储能变流器和第四储能变流器，以及第一储能装置和第二储能装置。其中，第一储能变流器的直流输入端和第二储能变流器的直流输入端均与第一储能装置相连，第三储能变流器的直流输入端和第四储能变流器的直流输入端均与第二储能装置相连。第一储能变流器的交流输出端和第三储能变流器的交流输出端相连。第二储能变流器的交流输出端和第四储能变流器的交流输出端相连。根据第一储能装置的电量信息和第二储能装置的电量信息，调节第一储能变流器、第二储能变流器、第三储能变流器、第四储能变流器中至少一个储能变流器的有功功率，以使第一储能装置的SOC和第二储能装置的SOC之间的差值小于或等于SOC阈值。

示例性地，储能装置的电量信息可以为储能装置剩余电量的信息，或者也可以为储能装置已用电量的信息，或者也可以为其他能够用于确定储能装置剩余电量的相关信息。

示例性地，上述储能装置可以为蓄电池，或者也可以为储能集装箱，或者还可以是其他形式用于储能的装置。例如储能装置可以为电池储能模组(energy storage system，ESS)。每个ESS由若干储能元件串联或并联组成，形成最小的能量存储和管理单元。为实现储能装置的检测和控制，每个ESS和电池簇中可以设计有电池管理系统(batterymanagement system，BMS)来监控SOC、温度、电流等电池信息。

示例性地，在储能装置为蓄电池时，储能装置的SOC可以为蓄电池的SOC。在储能装置为储能集装箱时，储能装置的SOC可以为储能集装箱中多个电池包的平均SOC。需要说明的是，上述多个电池包为储能集装箱中正常工作的电池包。例如，储能集装箱包括10个电池包，其中3个电池包发生故障，则储能集装箱的SOC为：10个电池包中除去发生故障的电池包以外，剩余的7个电池包的SOC的平均值。

在本申请中，调节上述至少一个储能变流器的操作可以由控制器实现。示例性地，上述控制器可以包括如下任一项：第一储能变流器至第四储能变流器中任一储能变流器内部的控制器、第一储能装置或第二储能装置中的控制器、设置在储能系统中的子阵控制器、与储能系统进行通信的云平台或云服务器。其中，第一储能变流器至第四储能变流器内部的控制器之间可以互相通信，进而实现有功功率的调节。此外，子阵控制器可以为独立于储能变流器和储能装置的个体。

在上述技术方案中，多个储能变流器之间构成功率回路，储能变流器根据储能装置的电量信息调节有功功率，能够实现不同储能装置之间的SOC均衡，避免多个储能装置长期处于SOC不均衡状态导致的储能系统整体寿命较低的问题，有助于提高储能系统的寿命。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在第一储能装置的SOC大于第二储能装置的SOC时，调节第一储能变流器、第二储能变流器、第三储能变流器、第四储能变流器中至少一个储能变流器的有功功率，使第一储能变流器的有功功率与第二储能变流器的有功功率之和大于第三储能变流器的有功功率与第四储能变流器的有功功率之和。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在第一储能装置的SOC小于第二储能装置的SOC时，调节第一储能变流器、第二储能变流器、第三储能变流器、第四储能变流器中至少一个储能变流器的有功功率，使第一储能变流器的有功功率与第二储能变流器的有功功率之和小于第三储能变流器的有功功率与第四储能变流器的有功功率之和。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，调节第一储能变流器、第二储能变流器、第三储能变流器、第四储能变流器中至少一个储能变流器的有功功率，使第一储能变流器的有功功率和第三储能变流器的有功功率之差与第二储能变流器的有功功率和第四储能变流器的有功功率之差之间的偏差小于或等于功率阈值。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第一储能变流器的交流输出端和第三储能变流器的交流输出端均用于与第一变压器的低压端相连，第二储能变流器的交流输出端和第四储能变流器的交流输出端均用于与第二变压器低压端相连。第一变压器与第二变压器的中压侧相连。如此设置，可以扩充储能系统的规模，使储能集装箱的充放电能力更好地与变压器的变压能力相匹配。

在上述技术方案中，通过控制交流侧并联的两个储能变流器之间的有功功率之差，有助于抑制两个交流侧并联的储能变流器之间的环流；通过控制分别并联接入两个变压器的两组储能变流器的有功功率之差之间偏差，有助于抑制四个储能变流器之间的环流，降低额外的能量损耗。

第二方面，提供了一种光储系统，该光储系统包括第一光伏逆变器、第二光伏逆变器，以及如第一方面任一种可能实现方式中的储能系统；其中，第一光伏逆变器的交流输出端用于与第一变压器连接；第二光伏逆变器的交流输出端用于与第二变压器连接。

在上述技术方式中，在低压交流耦合的光储系统中使用上述储能系统，有助于提高低压交流耦合光储系统中分别与不同变压器连接的多个储能装置之间的SOC均衡性，并且还可以抑制多个储能变流器之间的并机环流，有助于降低能量损耗。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，在第一光伏逆变器的输出功率大于第一变压器的功率限值时，升高第一储能变流器和第三储能变流器中的至少一个储能变流器的充电有功功率；在第二光伏逆变器的输出功率大于第二变压器的功率限值时，升高第二储能变流器和第四储能变流器中的至少一个储能变流器的充电有功功率。

第一光伏逆变器连接的光伏组件与第二光伏逆变器连接的光伏组件所处区域的光照条件不同，导致光伏组件产生的电能不同，可能存在某个光伏逆变器转换的交流电的功率大于变压器的功率限值的情况，导致该光伏逆变器所在支路产生较大弃光出力，进而使得不同光伏逆变器所在支路之间的出力平滑程度不同，影响电网的稳定性。通过上述技术方案，可以降低不同光伏逆变器所在支路之间光伏出力的差异，进而提高电网运行的稳定性。

第三方面，提供了一种储能系统的控制方法，该方法可以由上述控制器执行。该方法包括：根据第一储能装置的电量信息和第二储能装置的电量信息，调节第一储能变流器、第二储能变流器、第三储能变流器、第四储能变流器中至少一个储能变流器的有功功率，以使第一储能装置的SOC和第二储能装置的SOC之间的差值小于或等于SOC阈值；其中，第一储能变流器和第二储能变流器的直流输入端均与第一储能装置相连，第三储能变流器和第四储能变流器的直流输入端均与第二储能装置相连；第一储能变流器和第三储能变流器的交流输出端均与第一变压器相连；第二储能变流器和第四储能变流器的交流输出端均与第二变压器相连。

结合第三方面，在第三方面的某些实现方式中，根据第一储能装置的电量信息和第二储能装置的电量信息，调节第一储能变流器、第二储能变流器、第三储能变流器、第四储能变流器中至少一个储能变流器的有功功率，包括：响应于第一储能装置的SOC大于第二储能装置的SOC，控制第一储能变流器的有功功率与第二储能变流器的有功功率之和大于第三储能变流器的有功功率与第四储能变流器的有功功率之和。

结合第三方面，在第三方面的某些实现方式中，根据第一储能装置的电量信息和第二储能装置的电量信息，调节第一储能变流器、第二储能变流器、第三储能变流器、第四储能变流器中至少一个储能变流器的有功功率，包括：响应于第一储能装置的SOC小于第二储能装置的SOC，控制第一储能变流器的有功功率与第二储能变流器的有功功率之和小于第三储能变流器的有功功率与第四储能变流器的有功功率之和。

结合第三方面，在第三方面的某些实现方式中，该方法还包括：控制第一储能变流器的有功功率和第三储能变流器的有功功率之差与第二储能变流器的有功功率和第四储能变流器的有功功率之差之间的偏差小于或等于功率阈值。

结合第三方面，在第三方面的某些实现方式中，该方法还包括：响应于第一光伏逆变器的输出功率大于第一变压器的功率限值，升高第一储能变流器和第三储能变流器中的至少一个储能变流器的充电有功功率；响应于第二光伏逆变器的输出功率大于第二变压器的功率限值，升高第二储能变流器和第四储能变流器中的至少一个储能变流器的充电有功功率；其中，第一光伏逆变器的交流输出端与第一变压器相连，第二光伏逆变器的交流输出端与第二变压器相连。

关于第三方面的有益效果的描述可以参见对于第一方面和第二方面的有益效果的描述，在此不再赘述。

第四方面，提供了一种功率变换系统，功率变换系统至少包括第一储能变流器、第二储能变流器、第三储能变流器和第四储能变流器；其中，第一储能变流器的直流输入端和第二储能变流器的直流输入端均用于与第一储能装置相连，第三储能变流器的直流输入端和第四储能变流器的直流输入端均用于与第二储能装置相连；第一储能变流器的交流输出端和第三储能变流器的交流输出端均用于与第一变压器相连；第二储能变流器的交流输出端和第四储能变流器的交流输出端均用于与第二变压器相连。

在上述技术方案中，通过功率变化系统能够协同调节多个储能装置的电量，进而实现多个储能装置之间的SOC平衡；在功率变化系统应用至低压交流耦合的光储系统中时，功率变化系统中的至少一个储能变流器通过调节有功功率，能够降低不同光伏逆变器所在支路之间光伏出力的差异，有助于提高电网运行的稳定性，还能够减少光储系统的弃光出力。

结合第四方面，在第四方面的某些实现方式中，在第一储能装置的SOC大于第二储能装置的SOC时，调节第一储能变流器、第二储能变流器、第三储能变流器、第四储能变流器中至少一个储能变流器的有功功率，使第一储能变流器的有功功率与第二储能变流器的有功功率之和大于第三储能变流器的有功功率与第四储能变流器的有功功率之和；或者，在第一储能装置的SOC小于第二储能装置的SOC时，调节上述至少一个储能变流器的有功功率，使第一储能变流器的有功功率与第二储能变流器的有功功率之和小于第三储能变流器的有功功率与第四储能变流器的有功功率之和。

结合第四方面，在第四方面的某些实现方式中，还可以通过调节上述至少一个储能变流器的有功功率，使第一有功功率与第二有功功率之差小于或等于功率阈值；其中，第一有功功率为第一储能变流器的有功功率和第三储能变流器的有功功率之差，第二有功功率为第二储能变流器的有功功率和第四储能变流器的有功功率之差。

结合第四方面，在第四方面的某些实现方式中，第一储能变流器的交流输出端、第三储能变流器的交流输出端均与第一光伏逆变器并联之后与第一变压器相连，在光伏逆变器的输出功率大于第一变压器的功率限值时，升高第一储能变流器和第三储能变流器中的至少一个的充电有功功率；第二储能变流器的交流输出端、第四储能变流器的交流输出端均与第二光伏逆变器并联之后与第二变压器相连，在第二光伏逆变器的输出功率大于第二变压器的功率限值时，升高第二储能变流器和第四储能变流器中的至少一个储能变流器的充电有功功率。

附图说明

图1是本申请实施例提供的电力系统的示意图；

图2是本申请实施例提供的储能系统的示意图；

图3是低压交流耦合方案的示意图；

图4是本申请实施例提供的光储系统的示意图；

图5是本申请实施例提供的光储系统的又一示意图；

图6是本申请实施例的技术效果的示意性说明图。

具体实施方式

为了便于理解，首先介绍本申请实施例中涉及的若干术语。

光伏出力：指光伏组件所转换的电能中实际输入到电网或储能装置中的电能。

弃光出力：放弃的光伏组件所转换的电能。

环流：在多个功率变换器之间流动的电流。由于该电流不流向负载/电网，因此称为环流。

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

图1示出了本申请实施例的应用场景的示意图，本申请可以应用于图1所示的电力系统中，如图1所示，电力系统包括：光伏组件、光伏逆变器、储能变流器、储能装置、箱式变电站、升压站以及电网。

其中，光伏逆变器与光伏组件连接，用于将光伏组件输送的直流电转换为交流电，并将该交流电输送至箱式变电站，箱式变电站对交流电升压后，将升压后的交流电经由升压站再次升压之后输送至电网。储能变流器与储能装置连接，用于将储能装置输送的直流电转换为交流电，并将该交流电输送至箱式变电站，箱式变电站对交流电升压后，将升压后的交流电经由升压站输送至电网。与储能变流器连接的箱式变电站还可以对来自电网的交流电降压，并将该降压后的交流电输送至储能变流器，储能变流器将交流电转换为直流电之后，将该直流电输送至储能装置进行存储。

示例性地，上述储能装置可以为蓄电池，或者也可以为储能集装箱，或者还可以是其他形式用于储能的装置。

在具体实现过程中，电力系统中可以包括多个储能子阵，每个储能子阵中包括至少一个储能装置，该至少一个储能装置与一个储能变流器的直流输入端相连。然而，当前技术背景下，各储能子阵之间储能装置的SOC均衡性较差。

鉴于此，本申请提供一种储能系统100，如图2所示，该储能系统100包括至少四个储能变流器和至少两个储能装置，其中，至少四个储能变流器包括：第一储能变流器、第二储能变流器、第三储能变流器和第四储能变流器，至少两个储能装置包括第一储能装置和第二储能装置；第一储能变流器的直流输入端和第二储能变流器的直流输入端均与第一储能装置相连，第三储能变流器的直流输入端和第四储能变流器的直流输入端均与第二储能装置相连；第一储能变流器的交流输出端和第三储能变流器的交流输出端均与第一变压器相连；第二储能变流器的交流输出端和第四储能变流器的交流输出端均与第二变压器相连。

示例性地，上述箱式变电站一般包括低压柜、中压柜和变压器，具备变压功能。本申请实施例中的第一变压器、第二变压器可以视为上述箱式变电站中变压器的一些示例，或者也可以视为上述箱式变电站的另一种描述方式。

需要说明的是，通过控制储能变流器的有功功率可以控制储能装置充电或放电。因此，通过调节储能变流器的有功功率，可以调节储能装置中多个电池包的平均SOC。其中，储能变流器的有功功率包括放电有功功率和充电有功功率。在本申请实施例中，在储能变流器的有功功率为正数时，代表储能变流器控制储能装置放电，在储能变流器的有功功率为负数时，代表储能变流器控制储能装置充电。储能变流器的有功功率的数值越大，与该储能变流器连接的储能装置释放电量越大。

因此，在控制器确定第一储能装置的SOC大于第二储能装置的SOC时，调节第一储能变流器至第四储能变流器中至少一个储能变流器的有功功率，使第一储能变流器的有功功率与第二储能变流器的有功功率之和大于第三储能变流器与第四储能变流器的有功功率之和，使得一段时长内第一储能装置释放的电能大于第二储能装置释放的电能，进而使第一储能装置的SOC和第二储能装置的SOC之间的差值小于或等于SOC阈值。其中，SOC阈值可以为3％，或者也可以为5％，或者还可以为其他数值。

在控制器确定第一储能装置的SOC小于或等于第二储能装置的SOC时，调节第一储能变流器至第四储能变流器中至少一个储能变流器的有功功率，使第一储能变流器的有功功率与第二储能变流器的有功功率之和小于第三储能变流器与第四储能变流器的有功功率之和，使得一段时长内第一储能装置释放的电能小于或等于第二储能装置释放的电能。

示例性地，控制器可以从第一储能装置的BMS系统获取第一储能装置的电量信息，从第二储能装置的BMS系统获取第二储能装置的电量信息，其中，电量信息可以为SOC，或者也可以为其他指示储能装置剩余电量的信息。进一步地，控制器根据两个储能装置的电量信息比较两个储能装置的SOC之间的大小关系，进而根据二者之间的大小关系，以及当前时刻的储能装置的实际电量，确定下一时刻第一储能变流器至第四储能变流器中每个储能变流器的有功功率的数值，根据该有功功率的数值，对第一储能变流器至第四储能变流器中的至少一个储能变流器的有功功率进行调节。一示例中，若确定的下一时刻某储能变流器的有功功率与当前时刻该储能变流器的有功功率的数值相同，则控制器不控制该储能变流器的有功功率进行调节。又一示例中，若确定的下一时刻某储能变流器的有功功率与当前时刻该储能变流器的有功功率的数值不同，则控制器控制该储能变流器将有功功率调节至上述确定的下一时刻有功功率的数值。

在一些可能的实现方式中，上述控制器可以为与储能系统通信的云端服务器，云端服务器控制储能变流器的有功功率进行调节的过程中，与各装置之间进行信息交互的一种示例如下：该云端服务器从各储能装置的BMS系统处获取储能集装箱的电量信息，根据该电量信息确定下一时刻各储能变流器的有功功率的数值。进一步地，该云端服务器将下一时刻各储能变流器有功功率的数值分别发送给每个储能变流器，以使储能变流器根据该数值调节下一时刻的有功功率。或者，该云端服务器根据下一时刻各储能变流器有功功率的数值，确实每个储能变流器的有功功率的调节量，进而将该调节量分别发送给对应储能变流器，储能变流器执行调节量实现对有功功率的调节。

示例性地，以储能装置的电量信息为SOC为例，控制器根据SOC-1、SOC-2，确定的下一时刻的第一储能变流器至第四储能变流器中的至少一个储能变流器的有功功率，可以如表1所示。其中，SOC-1表示第一储能装置的SOC，SOC-2表示第二储能装置的SOC，序号1至10可以理解为10种不同的情况。

表1

应理解，表1所列数值仅为示例性说明，在具体实现过程中，储能变流器有功功率的数值可以实时变化，并且，储能变流器有功功率的具体数值还可以与储能变流器的有功功率转换速率等参数有关。

在两个交流侧并联的储能变流器的有功功率不同时，这两个储能变流器的输出电压的相位也不同，两个储能变流器之间的相位差将会引起有功环流。也就是说，上述储能系统中，在第一储能变流器和第三储能变流器之间的有功功率之差过大时，第一储能变流器和第三储能变流器之间将产生环流。在第二储能变流器和第四储能变流器之间的有功功率之差过大时，第二储能变流器和第四储能变流器之间将产生环流。此外，在第一储能变流器的有功功率和第三储能变流器的有功功率之差，大于第二储能变流器的有功功率和第四储能变流器的有功功率之差时，第一储能变流器至第四储能变流器之间将产生环流，该环流方向为：由第三储能变流器输出，依次经第一储能变流器、第二储能变流器以及第四储能变流器，再输入第三储能变流器。

因此，为了减少上述储能系统中的环流，控制器可以调节上述第一储能变流器至第四储能变流器中至少一个储能变流器的有功功率，使第一有功功率与第二有功功率之差小于或等于功率阈值。其中，第一有功功率为第一储能变流器的有功功率和第三储能变流器的有功功率之差，第二有功功率为第二储能变流器的有功功率和第四储能变流器的有功功率之差。

示例性地，功率阈值可以为300kW，或者也可以为500kW，或者还可以为其他数值。

可选地，控制器还可以调节第一储能变流器和第三储能变流器中的至少一个储能变流器的有功功率，使第一有功功率小于第一阈值，以减少第一储能变流器和第三储能变流器之间的环流。控制器还可以调节第二储能变流器和第四储能变流器中的至少一个储能变流器的有功功率，使第二有功功率小于第二阈值，以减少第二储能变流器和第四储能变流器之间的环流。

示例性地，第一阈值与功率阈值可以为同一数值，或者也可以为其他数值。

示例性地，假设功率阈值和第一阈值均为300kW。在保证储能变流器之间的环流较小的情况下，为了使SOC-1和SOC-2均衡，确定的下一时刻第一储能变流器至第四储能变流器中的至少一个储能变流器的有功功率，可以如表2所示。

表2

应理解，表2所列数值仅为示例性说明。

本申请实施例提供的储能系统中，共直流母线的两个及以上储能变流器分别与不同变压器连接，使得多个储能装置之间通过储能变流器形成功率回路，进而通过调节储能变流器的有功功率，实现不同储能装置之间的SOC均衡。进一步地，通过协同控制多个储能变流器的有功功率，能够有效抑制储能变流器的并机环流。

在一些可能的实现方式中，在储能系统中增加光伏逆变器还可以构成光储系统。通过调节储能系统中各储能变流器的有功功率，可以调节光储系统中各储能装置之间的SOC均衡性。

在一些可能的实现方式中，光储系统可以采用低压交流耦合方案，即如图3所示，光伏逆变器的交流输出端和储能变流器的交流输出端可以与同一个变压器的低压侧相连。其中，与同一变压器连接的光伏逆变器和储能变流器构成一个光储低压耦合子阵。在具体实现过程中，为每个光储低压耦合子阵配置的变压器的容量一般较小，因此，光储系统中一般需要多个光储低压耦合子阵进一步汇集之后接入电网。然而，在汇集的过程中，只能保证在单个光储低压耦合子阵内实现光伏出力平滑，不同光储低压耦合子阵中光伏组件的光照强度可能不同，导致各光储低压耦合子阵之间的光伏出力的平滑程度不同。此外，由于为每个光储低压耦合子阵配置的变压器容量较小，在光储低压耦合子阵的光伏出力超出变压器功率限值时，多余的电能将被遗弃，导致光储低压耦合子阵的弃光出力较大。

因此，将本申请实施例提供的储能系统应用于图3所示的光储系统中时，通过调节储能变流器的有功功率，可以降低两个及以上光储低压耦合子阵之间光伏出力的差异，进而提高电网运行的稳定性。此外，还可以降低光储系统的弃光出力。

如图4所示，储能系统100与至少两个光伏逆变器连接构成光储系统200。其中，至少两个光伏逆变器包括第一光伏逆变器、第二光伏逆变器，第一光伏逆变器的交流输出端与第一变压器的低压侧相连，第二光伏逆变器的交流输出端与第二变压器的低压侧相连。

示例性地，第一光伏逆变器的直流输入端和第二光伏逆变器的直流输入端分别与至少一个光伏组件连接。

光储系统200中，在控制器确定第一光伏逆变器的输出功率大于第一变压器的功率限值时，控制第一储能变流器和第三储能变流器中的至少一个储能变流器升高充电有功功率。在控制器确定第二光伏逆变器的输出功率大于第二变压器的功率限值时，控制第二储能变流器和第四储能变流器中的至少一个储能变流器升高充电有功功率。

需要说明的是，在具体实现过程中，多个光伏逆变器的交流输出端可以均与第一变压器连接，多个光伏逆变器的交流输出端也可以均与第二变压器连接。

还需说明的是，充电有功功率的升高是指有功功率绝对值的升高。

示例性地，控制器根据光伏逆变器的输出功率和变压器的功率限值确定的下一时刻的储能变流器的有功功率，可以如表3所示。

表3

应理解，表3所列数值仅为示例性说明，在具体实现过程中，可以根据光伏逆变器的输出功率超出其连接的变压器的功率限值的幅度，以及输出功率超出功率限值持续的时长，确定储能变流器的有功功率。

此外，在某个储能装置的剩余电量超过电量阈值，而另一储能装置的剩余电量未超过电量阈值时，若控制向该电量较多的储能装置继续充电，不仅会增大多个储能装置之间的SOC不均衡的程度，还可能导致电量较少的储能装置向负载供电过程中发生电量不足的情况。因此，在具体实现过程中，还可以结合SOC-1、SOC-2进行储能变流器的有功功率调节。例如，在输出功率1大于功率限值1，且SOC-1未超过电量阈值、SOC-2超出电量阈值时，可以控制第一储能变流器升高充电有功功率。再例如，在输出功率1大于功率限值1，且SOC-1超过电量阈值、SOC-2未超出电量阈值时，可以控制第三储能变流器升高充电有功功率。再例如，在输出功率1大于功率限值1，且SOC-1未超过电量阈值、SOC-2也未超出电量阈值时，可以控制第一储能变流器和第三储能变流器均升高充电有功功率。其中，电量阈值可以为80％，或者也可以为90％，或者还可以为其他数值。

在上述光储系统中，某个光伏逆变器的输出功率超出其连接的变压器的功率限值时，还可以结合储能装置的SOC均衡性，以及从抑制储能变流器之间的环流的角度，确定相关储能变流器升高的充电有功功率的具体数值。

需要说明的是，上述实施例均是以储能系统包括两个储能装置、且共直流母线的两个储能变流器分别与两个变压器连接为例进行说明，上述实施例不应理解为对本申请应用场景的限制。在具体实现过程中，储能系统还可以包括更多的储能装置，光储系统也可以包括两个以上的光储低压耦合子阵。例如，如图5所示，PCS-1和PCS-6共直流母线与储能装置1连接，PCS-1的交流侧与光储低压耦合子阵1的变压器1连接，PCS-6的交流侧与光储低压耦合子阵3的变压器3连接；PCS-2和PCS-3共直流母线与储能装置2连接，PCS-2的交流侧与光储低压耦合子阵1的变压器1连接，PCS-3的交流侧与光储低压耦合子阵2的变压器2连接；PCS-4和PCS-5共直流母线与储能装置3连接，PCS-4的交流侧与光储低压耦合子阵2的变压器2连接，PCS-5的交流侧与光储低压耦合子阵3的变压器3连接。通过对多个储能变流器的协同控制，可以实现两个及以上储能装置SOC的均衡，通过调节多个储能变流器中至少一个储能变流器的有功功率，可以实现对光储低压耦合子阵的光伏出力的调节，以降低光储低压耦合子阵之间的光伏出力程度的差异。

为了便于理解本申请实施例的技术效果，以储能装置为储能集装箱为例，图6示出了未采用本申请实施例提供的储能系统，以及采用了本申请实施例提供的储能系统的光储系统的光伏出力、弃光出力以及储能集装箱的电量变化曲线的对比图。图6所示的结果，是以包括两个光储低压耦合子阵的光储系统为例进行说明，该两个光储低压耦合子阵的储能变流器分别与两个储能集装箱相连接。示例性地，上述两个储能集装箱可以为储能集装箱1和储能集装箱2。其中，光伏功率1、2分别代表两个光储低压耦合子阵中光伏逆变器的输出功率，实际光伏出力1、2分别代表两个光储低压耦合子阵输入至电网的功率，弃光出力1、2分别代表两个光储低压耦合子阵中光伏组件的弃光出力，储能集装箱1、2电量分别代表储能集装箱1中所有正在工作的电池包的平均SOC以及储能集装箱2中所有正在工作的电池包的平均SOC，变压器功率限值代表为光储低压耦合子阵配置的变压器的最大容量。

图6中的(a)所示为未采用本申请实施例提供的储能系统的光储系统的光伏出力、弃光出力以及储能装置的SOC随时间变化的曲线，从图中a处可以看出实际光伏出力1出现了断崖式下跌，而实际光伏出力2在a处仍较为平滑，二者之间最大差值达到500kW，光储系统的总弃光出力达到1500kW。此外，向储能集装箱1和储能集装箱2的输送的电能差异也很大，导致二者的电量相差较大，即SOC不均衡。

图6中的(b)所示为采用了本申请实施例提供的储能系统的光储系统的光伏出力、弃光出力以及储能装置的SOC随时间变化的曲线，从图中b处可以看出实际光伏出力1和实际光伏出力2的变化曲线趋于一致，光储系统的总弃光出力降至1000kW，较未采用本申请实施例提供的光储系统的弃光出力降低33％。此外，向储能集装箱1和储能集装箱2的输送的电能也完全一致，储能集装箱1和储能集装箱2之间的SOC均衡，有助于实现储能集装箱容量的100％利用。

应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种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：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的装置，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述装置的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个装置或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或装置的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

以上所述，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，可轻易想到变化或替换，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所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种储能系统，其特征在于，所述储能系统至少包括第一储能变流器、第二储能变流器、第三储能变流器和第四储能变流器，以及第一储能装置和第二储能装置；其中，

所述第一储能变流器的直流输入端和所述第二储能变流器的直流输入端均与所述第一储能装置相连，所述第三储能变流器的直流输入端和所述第四储能变流器的直流输入端均与所述第二储能装置相连；

所述第一储能变流器的交流输出端和所述第三储能变流器的交流输出端相连；

所述第二储能变流器的交流输出端和所述第四储能变流器的交流输出端相连；

根据所述第一储能装置的电量信息和所述第二储能装置的电量信息，调节所述第一储能变流器、所述第二储能变流器、所述第三储能变流器、所述第四储能变流器中至少一个储能变流器的有功功率，以使所述第一储能装置的荷电状态SOC和所述第二储能装置的SOC之间的差值小于或等于SOC阈值。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述第一储能装置的荷电状态SOC大于所述第二储能装置的SOC时，调节所述第一储能变流器、所述第二储能变流器、所述第三储能变流器、所述第四储能变流器中至少一个储能变流器的有功功率，使所述第一储能变流器的有功功率与所述第二储能变流器的有功功率之和大于所述第三储能变流器的有功功率与所述第四储能变流器的有功功率之和。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述第一储能装置的SOC小于所述第二储能装置的SOC时，调节所述第一储能变流器、所述第二储能变流器、所述第三储能变流器、所述第四储能变流器中至少一个储能变流器的有功功率，使所述第一储能变流器的有功功率与所述第二储能变流器的有功功率之和小于所述第三储能变流器的有功功率与所述第四储能变流器的有功功率之和。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，调节所述至少一个储能变流器的有功功率，使所述第一储能变流器的有功功率和所述第三储能变流器的有功功率之差与所述第二储能变流器的有功功率和所述第四储能变流器的有功功率之差之间的偏差小于或等于功率阈值。

5.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，所述第一储能变流器的交流输出端和所述第三储能变流器的交流输出端均用于与第一变压器的低压端相连；

所述第二储能变流器的交流输出端和所述第四储能变流器的交流输出端均用于与第二变压器低压端相连；

所述第一变压器与所述第二变压器的中压端相连。

6.一种光储系统，其特征在于，所述光储系统包括第一光伏逆变器、第二光伏逆变器，以及如权利要求1至5中任一项所述的储能系统；其中，

所述第一光伏逆变器的交流输出端用于与所述第一变压器连接；

所述第二光伏逆变器的交流输出端用于与所述第二变压器连接。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，在所述第一光伏逆变器的输出功率大于所述第一变压器的功率限值时，升高所述第一储能变流器和所述第三储能变流器中至少一个储能变流器的充电有功功率；

在所述第二光伏逆变器的输出功率大于所述第二变压器的功率限值时，升高所述第二储能变流器和所述第四储能变流器中至少一个储能变流器的充电有功功率。

8.一种储能变流器的控制方法，其特征在于，包括：

根据第一储能装置的电量信息和第二储能装置的电量信息，调节第一储能变流器、第二储能变流器、第三储能变流器、第四储能变流器中至少一个储能变流器的有功功率，以使所述第一储能装置的SOC和所述第二储能装置的SOC之间的差值小于或等于SOC阈值；

其中，所述第一储能变流器和所述第二储能变流器的直流输入端均与所述第一储能装置相连，所述第三储能变流器和第四储能变流器的直流输入端均与所述第二储能装置相连；

所述第一储能变流器和所述第三储能变流器的交流输出端相连；

所述第二储能变流器和所述第四储能变流器的交流输出端相连。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据第一储能装置的电量信息和第二储能装置的电量信息，调节第一储能变流器、第二储能变流器、第三储能变流器、第四储能变流器中至少一个储能变流器的有功功率，包括：

响应于第一储能装置的SOC大于第二储能装置的SOC，控制所述第一储能变流器的有功功率与所述第二储能变流器的有功功率之和大于所述第三储能变流器的有功功率与所述第四储能变流器的有功功率之和。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述根据第一储能装置的电量信息和第二储能装置的电量信息，调节第一储能变流器、第二储能变流器、第三储能变流器、第四储能变流器中至少一个储能变流器的有功功率，包括：

响应于所述第一储能装置的SOC小于所述第二储能装置的SOC，控制所述第一储能变流器的有功功率与所述第二储能变流器的有功功率之和小于所述第三储能变流器的有功功率与所述第四储能变流器的有功功率之和。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

控制所述第一储能变流器的有功功率和所述第三储能变流器的有功功率之差与所述第二储能变流器的有功功率和所述第四储能变流器的有功功率之差之间的偏差小于或等于功率阈值。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

响应于第一光伏逆变器的输出功率大于所述第一变压器的功率限值，升高所述第一储能变流器和所述第三储能变流器中至少一个储能变流器的充电有功功率；

响应于第二光伏逆变器的输出功率大于所述第二变压器的功率限值，升高所述第二储能变流器和所述第四储能变流器中至少一个储能变流器的充电有功功率；

其中，所述第一光伏逆变器的交流输出端与所述第一储能变流器和所述第三储能变流器的交流输出端相连，所述第二光伏逆变器的交流输出端与所述第二储能变流器和所述第四储能变流器的交流输出端相连。