CN117154800B - 一种储能系统的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种储能系统的控制方法，所述储能系统包括储能电源、发电机、负载，所述储能电源分别连接所述负载和所述发电机，且所述储能电源与所述发电机之间设有控制信号线，所述控制方法包括维持发电机经济效率控制子方法，所述维持发电机经济效率控制子方法包括以下步骤：A1：获取所述发电机的最优经济功率值和所述负载的功率值；A2：判断所述发电机的最优经济功率值是否大于等于所述负载的功率值，如果是，则执行步骤A3；如果否，则执行步骤A4；A3：将所述负载设置为由所述发电机单独供电；A4：将所述负载设置为由所述储能电源和所述发电机共同供电。本发明摆脱了发电机只能满额定功率发电，实现了发电机始终工作在经济效率点。

Description

一种储能系统的控制方法
技术领域
本发明涉及储能设备控制技术领域，尤其涉及一种储能系统的控制方法。
背景技术
随着户外活动的兴起，以及极端天气导致的自然灾害等不确定因素，储能系统的需求随之提升。而随着负载用电功率、续航时间等需求的增加，传统单一光伏发电的储能系统愈发不能满足人们的日常电力需求，因此集成了具有交流输出的发电机（柴油发电机、汽油发电机、燃气发电机）、光伏、风力发电的混合电力储能系统也逐渐增多。
现有包含发电机的储能系统，发电机通常都是工作在非经济功率的功率点上（即没有最大化地将燃油或燃气转化成电能），造成燃油、燃气的浪费，同时也使储能系统的续航时间缩短。
以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出一种储能系统的控制方法，摆脱了发电机只能满额定功率发电，实现了发电机始终工作在经济效率点。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明公开了一种储能系统的控制方法，所述储能系统包括储能电源、发电机、负载，所述储能电源分别连接所述负载和所述发电机，且所述储能电源与所述发电机之间设有控制信号线，所述控制方法包括维持发电机经济效率控制子方法，所述维持发电机经济效率控制子方法包括以下步骤：
A1：获取所述发电机的最优经济功率值和所述负载的功率值；
A2：判断所述发电机的最优经济功率值是否大于等于所述负载的功率值，如果是，则执行步骤A3；如果否，则执行步骤A4；
A3：将所述负载设置为由所述发电机单独供电；
A4：将所述负载设置为由所述储能电源和所述发电机共同供电。
优选地，步骤A4还包括获取使得所述储能电源和所述发电机的效率达到全局最优状态时所述储能电源的最优放电功率和所述发电机的最优输出功率，且所述储能电源和所述发电机分别按照获取得到的所述储能电源的最优放电功率和所述发电机的最优输出功率共同为所述负载供电。
优选地，所述储能电源和所述发电机的效率达到全局最优状态是指所述储能电源的效率与所述发电机的效率之积为最大值。
优选地，所述获取使得所述储能电源和所述发电机的效率达到全局最优状态时所述储能电源的最优放电功率和所述发电机的最优输出功率的步骤具体包括：
B1：将所述发电机的输出功率P_Gen、全局最优效率η_max、效率临时变量η_temp的初始值均设置为0；
B2：判断所述发电机的输出功率P_Gen是否小于所述发电机的最大输出功率P_GenMax，如果是，则执行步骤B3，如果否，则执行步骤B7；
B3：根据所述发电机的输出功率P_Gen和所述负载的功率值P_Load，计算得到所述储能电源的放电功率P_Discharge；并根据所述发电机的输出功率P_Gen获得所述发电机的当前工作效率η_Gen(P_Gen)，根据所述储能电源的放电功率P_Discharge获得所述储能电源的当前工作效率η_Inv(P_Discharge)，并根据所述发电机的当前工作效率η_Gen(P_Gen)和所述储能电源的当前工作效率η_Inv(P_Discharge)计算将所述效率临时变量η_temp；
B4：判断所述效率临时变量η_temp是否大于所述全局最优效率η_max，如果是，则执行步骤B5，如果否，则执行步骤B6；
B5：将所述效率临时变量η_temp赋值给所述全局最优效率η_max，将所述发电机的输出功率P_Gen赋值给所述发电机的最优输出功率P_GenOpt；
B6：将所述发电机的输出功率P_Gen叠加一功率步进值赋值给所述发电机的输出功率P_Gen，并返回步骤B2；
B7：根据所述发电机的最优输出功率P_GenOpt和所述负载的功率值P_Load，计算得到所述储能电源的最优放电功率P_DischargeOpt。
优选地，步骤B3中根据下述公式计算所述效率临时变量η_temp：
η_temp = η_Gen(P_Gen)*η_Inv(P_Discharge) 。
优选地，所述储能系统的控制方法还包括储能系统最优效率控制子方法，所述储能系统最优效率控制子方法包括以下步骤：
C1：判断是否有电网可接入所述储能电源，如果是，则执行步骤C2；如果否，则执行步骤C3；
C2：将所述储能电源的交流输入端连接所述电网，并执行步骤C7；
C3：判断所述发电机是否需要使能节能模式，如果是，则执行步骤C4，如果否，则执行步骤C6；
C4：计算所述储能电源连接的可再生能源的发电功率，获取所述负载的功率值，并判断所述可再生能源的发电功率是否大于等于所述负载的功率值，如果是，则执行步骤C5，如果否，则执行步骤C6；
C5：将所述负载设置为由所述储能电源供电，并执行步骤C7；
C6：将所述负载设置为由所述发电机供电，并执行步骤C8；
C7：所述储能电源向所述发电机发送关闭指令；
C8：所述储能电源向所述发电机发送开启指令。
优选地，所述储能系统的控制方法还包括储能电源电量保持控制子方法，所述储能电源电量保持控制子方法包括以下步骤：
D1：判断是否有电网可接入所述储能电源，如果是，则执行步骤D2；如果否，则执行步骤D3；
D2：将所述储能电源的交流输入端连接所述电网，并执行步骤D7；
D3：判断所述储能电源的SOC是否小于预设的SOC下限值，如果是，则执行步骤D6，如果否，则执行步骤D4；
D4：判断所述储能电源的SOC是否大于预设的SOC上限值，如果是，则执行步骤D5，如果否，则执行步骤D6；
D5：将所述负载设置为由所述储能电源供电，并执行步骤D7；
D6：将所述负载设置为由所述发电机供电，并执行步骤D8；
D7：所述储能电源向所述发电机发送关闭指令；
D8：所述储能电源向所述发电机发送开启指令。
优选地，所述储能电源包括第一切换开关和第二切换开关；所述第一切换开关连接在所述储能电源的第一端口处，且所述第一切换开关能够在K1端口和K2端口之间切换连接，所述第一切换开关切换连接至K1端口时所述储能电源的第一端口与所述发电机导通，所述第一切换开关切换连接至K2端口时所述储能电源的第一端口与电网导通；所述第二切换开关连接在所述负载上，所述第二切换开关能够在K3端口和K4端口之间切换连接，所述第二切换开关切换连接至K3端口时所述负载与所述储能电源的第二端口连接，所述第二切换开关切换连接至K4端口时所述负载与所述储能电源的第一端口连接。
优选地，步骤A3中通过将所述第一切换开关切换连接至K1端口，并将所述第二切换开关切换连接至K4端口，以将所述负载设置为由所述发电机单独供电；步骤A4中将所述第一切换开关切换连接至K1端口，并将所述第二切换开关切换连接至K3端口，以将所述负载设置为由所述储能电源和所述发电机共同供电。
第二方面，本发明公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为可被一处理器运行以执行第一方面所述的储能系统的控制方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提出的储能系统的控制方法，基于发电机的最优经济功率值与负载的功率值的比较，确定负载由发电机单独供电或者由储能电源和发电机共同供电，结合储能电源与发电机之间设置的控制信号线，针对发电机的转速和输出功率都可通过储能电源独立控制，摆脱了发电机只能满额定功率发电，实现了发电机始终工作在经济效率点。
在进一步的方案中，在负载由储能电源和发电机共同供电时，还基于储能电源和发电机的效率达到全局最优状态时储能电源的最优放电功率和发电机的最优输出功率作为储能电源和发电机当前的经济效率点，并根据该经济效率点共同为负载供电，以保证发电机和储能电源运行在全局效率最优的功率点，实现了能源损耗的降低。
在更进一步的方案中，还能够以整个储能系统的最优效率和/或以储能电源的储能电池的SOC维持在一定范围内为目标，实现发电机智能启停，使得储能系统工作在更加高效的状态。
附图说明
图1是本发明优选实施例公开的储能系统的架构图；
图2是图1中的储能系统的详细框图；
图3是本发明优选实施例公开的储能系统的控制方法的流程图；
图4是发电机的效率曲线图；
图5是逆变器的效率曲线图；
图6是图3中步骤A4中的参数获取流程图；
图7是本发明优选实施例公开的储能系统的控制方法中EMS发电机控制模式的流程图；
图8是本发明优选实施例公开的储能系统的控制方法中电量保持发电机控制模式的流程图。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接既可以是用于固定作用也可以是用于电路/信号连通作用。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本发明中所用到的缩略语及术语定义说明如下：
SOC：全称是State of Charge，电池荷电状态，也叫剩余电量；
EMS：全称是Energy Management System，能量管理系统；
SOCmax：电量设置的上限值；
SOCmin：电量设置的下限值；
P_pv：太阳能发电功率；
P_wind：风力发电功率；
P_Load：当前负载功率；
P_dc：可再生能源发电总功率，即太阳能发电和风力发电功率之和；
P_rated：某型号发电机的额定功率；
P_opt：某型号发电机的最优经济功率；
P_GenSet：系统设置的发电机初始功率，通常设置为P_opt；
η_Gen：发电机的效率函数曲线；
η_Inv：逆变器的效率函数曲线；
η_temp：效率临时变量；
P_Charge：储能系统的充电功率；
P_Discharge：储能系统的放电功率；
P_Gen：发电机的输出功率；
P_GenOpt：发电机在特定条件下（本发明实施例中是与逆变器共同带载）的最优输出功率；
P_DischargeOpt：储能系统的逆变器在特定条件下（本发明实施例中是与逆变器共同带载）的最优输出功率。
如图1所示，是本发明优选实施例公开的储能系统的控制方法所基于的储能系统的架构图，该储能系统为混合电力储能系统，包括储能电源10、发电机20和负载30，储能电源10分别连接负载30和发电机20；储能电源10的混合电力除了来源于发电机20以外，还来源于电网40和可再生能源发电；可再生能源发电包括风力发电机50（风力发电）和光伏板60（太阳能发电），除此之外还可以包括地热能发电、水力发电、海洋能发电、潮汐能发电等。
储能电源10的第一端口（交流输入源端口）设有第一切换开关，第一切换开关能够在K1端口和K2端口之间切换连接，第一切换开关切换至K1端口时储能电源与发电机连接，第一切换开关切换至K2端口时储能电源与电网连接；储能电源的第二端口（负载供电端口）设有第二切换开关，第二切换开关能够在K3端口和K4端口之间切换连接，第二切换开关切换至K3端口时储能电源连接负载，第二切换开关切换至K4端口时负载与第一切换开关导通。
结合图2，储能电源10包括主控制器11（包含EMS系统）、双向逆变器12、MPPT控制器13、双向DC/DC变换器14、储能电池15、显示控制单元16和通讯单元17，其中的储能电源15包括电池组151和BMS152。其中的第一切换开关和第二切换开关均连接在双向逆变器12的交流侧。
本发明中储能电源10与发电机20之间设有控制信号线，使得储能电源10中的主控制器11中的EMS系统能对发电机20的运行进行更精确的控制，如转速控制，用以实现发电机输出不同功率的目的；而且进一步地使得发电机具有高级通讯能力，针对发电机的转速和输出功率都可通过储能电源独立控制，告别了人工控制。在具体实施例中，可以通过通讯干节点、APP、LCD显示屏远程控制或本地控制发送指令控制发电机的启动和停止。储能电源10内部包含交流输入源的选择控制切换开关K1与K2，可以选择控制实现电网40输入、发电机20输入，通过I/O控制实现开关切换功能；储能电源10内部还包含负载供电电源切换开关K3与K4，可以选择控制负载30由储能电源10供电、电网40供电、发电机20供电，通过I/O控制实现开关切换功能。
如图3所示，本发明优选实施例公开的储能系统的控制方法包括维持发电机经济效率控制子方法，其中，储能电源10接入发电机20运行时，可以通过自动调整储能电源10的充电/带载功率，维持发电机20工作在经济效率点，降低发电机10的燃油或燃气由于工作在效率低的区间导致的损耗，因此本实施例提出该维持发电机经济效率控制子方法，包括以下步骤：
A1：获取发电机20的最优经济功率值和负载30的功率值；
具体地，用户可以通过触控屏LCD或手机APP，根据储能电源10当前连接的发电机20设置发电机20的初始功率P_GenSet为经济功率点的功率值（即最优经济功率值P_opt），使得：P_GenSet = P_opt，P_GenSet表示系统设置的发电机初始功率，P_opt表示当前型号发电机单独工作时的最优经济功率值；并采集当前负载功率P_Load。
A2：判断发电机20的最优经济功率值是否大于等于负载30的功率值，如果是，则执行步骤A3；如果否，则执行步骤A4；
A3：将负载30设置为由发电机20单独供电；
本步骤中通过将第一切换开关切换连接至K1端口，并将第二切换开关切换连接至K4端口，以将负载30设置为由发电机20单独供电；
本步骤中，发电机20的剩余功率用于给储能电源中的储能电池充电，储能电源的充电功率P_Charge = P_GenSet -P_Load。
A4：将负载30设置为由储能电源10和发电机20共同供电。
本步骤中将第一切换开关切换连接至K1端口，并将第二切换开关切换连接至K3端口，以将负载30设置为由储能电源10和发电机20共同供电。
步骤A4还包括获取储能电源10和发电机20当前的经济效率点，且储能电源10和发电机20分别按照发电机10和储能电源20的当前的经济效率点共同为负载30供电；其中，获取储能电源10和发电机20当前的经济效率点的步骤包括：获取使得储能电源10和发电机20的效率达到全局最优状态时储能电源10的最优放电功率P_DischargeOpt和发电机20的最优输出功率P_GenOpt，并将相应的储能电源10的最优放电功率P_DischargeOpt和发电机20的最优输出功率P_GenOpt分别作为储能电源10和发电机20当前的经济效率点，具体地，储能电源10和发电机20的效率达到全局最优状态是指储能电源10的效率η_Inv(P_Discharge)与发电机20的效率η_Gen(P_Gen)之积为最大值。
通过上述步骤实现了储能电源的充电/放电控制，维持发电机20的输出功率为发电机的最优经济功率值P_GenSet。具体地，上述步骤中控制了储能电源调整自身充电功率P_Charge/放电功率P_Discharge；动态调整储能系统自身输入输出功率值，保证发电机和逆变器（储能电源）运行在全局效率最优的功率点，以实现能源损耗的降低。
在上述维持发电机经济效率控制子方法的步骤中，如果当前负载的功率P_Load小于等于发电机最优经济功率值P_GenSet，则发电机直接运行在最优经济功率值P_GenSet（最佳功率点）上，剩余的功率用于给储能电源中的储能电池充电，此时的充电功率为：P_Charge = P_GenSet – P_Load。若负载功率P_Load大于发电机最佳功率点P_GenSet，则需要储能电源和发电机共同带载，此时需要结合逆变器和发电机两者的效率曲线，计算出储能系统的最优输出功率P_DischargeOpt和发电机的最优输出功率P_GenOpt，使得两者的效率达到全局最优，即最大化地节省能量。
其中，η_Gen(P_Gen)为发电机的效率函数，η_Inv(P_Discharge)为逆变器的效率函数。发电机的效率曲线如图4所示，在具体实例中，可以采用以下步骤来测得任一型号的发电机的效率曲线：（1）检查发电机各部件与系统的运行是否正常，若正常则启动，空车运转5分钟；（2）将发电机调整到标定转速与负荷，稳定后测量记录各参数；（3）保持转速不变，将负荷调整为给定负荷的10%，20%，30%，… 90%，记录不同负荷下发电机的效率数值；（4）将步骤（3）中的数值进行拟合即可得到发电机在不同负载下的效率曲线η_Gen，如图4所示，其中，横轴为负荷百分比，纵轴为效率百分比。从图4中可以看出，当发电机的功率因素（P.F）为1.0时，存在一个发电机效率最高的点，对应效率约为96.7%，相应的载荷为60%左右；那么由此载荷曲线可知该发电机的最优经济功率值P_opt = P_rated * 0.6，P_rated为该型号发电机的额定功率。逆变器的效率函数如图5所示，从图5中可以看出，当逆变器的输出功率为30%时，达到最高效率，约为97%。
在步骤A4中，获取储能电源和发电机当前的经济效率点时，存在以下约束关系：
P_Load = P_Gen + P_Discharge
0 < P_Gen < P_GenMax
0 < P_Discharge < P_DischargeMax
其中P_GenMax 为发电机可输出最大功率，P_DischargeMax为逆变器（储能电源）放电可输出最大功率。
现在问题等效于求出P_GenOpt和P_DischargeOpt，使得η_Gen(P_Gen)与η_Inv(P_Discharge)的乘积最大化。此时可用如下的步骤来找出发电机最优功率P_GenOpt和逆变器最优功率P_DischargeOpt。
在进一步的实施例中，如图6所示，获取储能电源和发电机当前的经济效率点的步骤具体包括：
B1：将发电机的输出功率P_Gen、全局最优效率η_max、效率临时变量η_temp的初始值均设置为0；
B2：判断发电机的输出功率P_Gen是否小于发电机的最大输出功率P_GenMax，如果是，则执行步骤B3，如果否，则执行步骤B7；
B3：根据发电机的输出功率P_Gen和负载的功率值P_Load，计算得到储能电源的放电功率P_Discharge；并根据发电机的输出功率P_Gen获得发电机的当前工作效率η_Gen(P_Gen)，根据储能电源的放电功率P_Discharge获得储能电源的当前工作效率η_Inv(P_Discharge)，并根据发电机的当前工作效率η_Gen(P_Gen)和储能电源的当前工作效率η_Inv(P_Discharge)计算得到效率临时变量η_temp，其中，η_temp = η_Gen(P_Gen)*η_Inv(P_Discharge)；
B4：判断效率临时变量η_temp是否大于全局最优效率η_max，如果是，则执行步骤B5，如果否，则执行步骤B6；
B5：将效率临时变量η_temp赋值给全局最优效率η_max，将发电机的输出功率P_Gen赋值给发电机的最优输出功率P_GenOpt；
B6：将发电机的输出功率P_Gen叠加一功率步进值P_unit赋值给发电机的输出功率P_Gen，并返回步骤B2，其中，P_unit可以为1瓦特；
B7：根据发电机的最优输出功率P_GenOpt和负载的功率值P_Load，计算得到储能电源的最优放电功率P_DischargeOpt，其中，此时所获得的P_GenOpt、P_DischargeOpt分别为储能电源和发电机当前的经济效率点。
在上述步骤中，P_GenMax是发电机的最大输出功率（但不一定是经济最优功率），图6所示的流程步骤的原理是：从0到P_GenMax循环，每次以P_unit（例如为1瓦特）的递增量遍历发电机的功率；在每次循环中，由负载所需功率为发电机输出和逆变器输出之和这一约束条件（即：P_Load = P_Gen + P_Discharge），得出逆变器所出功率P_Discharge。再将这两个功率分别代入各自的效率曲线中，得到发电机效率η_Gen(P_Gen)和逆变器效率η_Inv(P_Discharge)，并求出两者的乘积：η_temp = η_Gen * η_Inv，若η_temp大于上一次循环时的η_temp，则将当前的η_temp存为η_max，并记录下此时发电机的输出功率P_Gen，令P_GenOpt = P_Gen。当整个遍历结束时，η_max即为整个系统的全局最优效率，并获得了发电机的最优输出功率P_GenOpt，然后根据功率约束条件，可得储能电源的最优放电功率P_DischargeOpt = P_Load - P_GenOpt。
本发明实施例公开的储能系统的控制方法，还包括基于能量管理的发电机启停控制方法，发电机启停控制方法包括储能系统最优效率控制子方法和储能电源电量保持控制子方法。其中，在储能系统最优效率控制子方法中，如图7所示，储能电源自动检测电网接入状态、太阳能功率（P_pv）、风力发电功率（P_wind）运行情况，控制发电机启、停和运行功率，此模式下以整个储能系统的最优效率为目标。在储能电源电量保持控制子方法中，如图8所示，设置储能电源的荷电量SOC触发发电机启动或停止阈值，储能电源的荷电量SOC低于设定的SOC下限值SOCmin时，启动发电机；储能电源的荷电量SOC高于设定的SOC上限值SOCmax时，关闭发电机，此模式以确保储能电源的储能电池的SOC维持在一定范围内为目标。
如图7所示，储能系统最优效率控制子方法包括以下步骤：
C1：判断是否有电网可接入储能电源，如果是，则执行步骤C2；如果否，则执行步骤C3；
C2：将储能电源的交流侧连接电网，并执行步骤C7；
本步骤中通过断开K1继电器，闭合K2继电器，即将第一切换开关切换连接至K2端口，以将储能电源的交流侧连接电网。
C3：判断发电机是否需要使能节能模式，如果是，则执行步骤C4，如果否，则执行步骤C6；
C4：计算储能电源连接的可再生能源的发电功率，获取负载的功率值，并判断可再生能源的发电功率是否大于等于负载的功率值，如果是，则执行步骤C5，如果否，则执行步骤C6；
本步骤中，采样光伏发电功率P_pv，风力发电功率P_wind，计算可再生能源的发电功率P_dc=P_pv + P_wind，然后判断P_dc是否大于等于P_Load。
C5：将负载设置为由储能电源供电，并执行步骤C7；
本步骤中通过断开K1继电器，闭合K2继电器，并闭合K3继电器至储能电源端口，即将第一切换开关切换连接至K2端口，将第二切换开关切换连接至K3端口，以将负载设置为由储能电源供电。
C6：将负载设置为由发电机供电，并执行步骤C8；
本步骤通过闭合K1继电器，断开K2继电器，并闭合K4继电器至发电机端口，即将第一切换开关切换连接至K1端口，将第二切换开关切换连接至K4端口，以将负载设置为由发电机供电。
C7：储能电源向发电机发送关闭指令；
本步骤中，储能电源通过控制信号线向发电机发送关闭指令。
C8：储能电源向发电机发送开启指令。
本步骤中，储能电源通过控制信号线向发电机发送开启指令。
如图8所示，储能电源电量保持控制子方法包括以下步骤：
D1：判断是否有电网可接入储能电源，如果是，则执行步骤D2；如果否，则执行步骤D3；
D2：将储能电源的交流输入端连接电网，并执行步骤D7；
本步骤中通过断开K1继电器，闭合K2继电器，即将第一切换开关切换连接至K2端口，以将储能电源的交流输入端连接电网。
D3：判断储能电源的SOC是否小于预设的SOC下限值SOCmin，如果是，则执行步骤D6，如果否，则执行步骤D4；
D4：判断储能电源的SOC是否大于预设的SOC上限值SOCmax，如果是，则执行步骤D5，如果否，则执行步骤D6；
D5：将负载设置为由储能电源供电，并执行步骤D7；
本步骤中通过断开K1继电器，闭合K2继电器，并闭合K3继电器至储能电源端口，即将第一切换开关切换连接至K2端口，将第二切换开关切换连接至K3端口，以将负载设置为由储能电源供电。
D6：将负载设置为由发电机供电，并执行步骤D8；
本步骤通过闭合K1继电器，断开K2继电器，并闭合K4继电器至发电机端口，即将第一切换开关切换连接至K1端口，将第二切换开关切换连接至K4端口，以将负载设置为由发电机供电。
D7：储能电源向发电机发送关闭指令；
本步骤中，储能电源通过控制信号线向发电机发送关闭指令。
D8：储能电源向发电机发送开启指令。
本步骤中，储能电源通过控制信号线向发电机发送开启指令。
对于图7所示的储能系统最优效率控制子方法和图8所示的储能电源电量保持控制子方法，在储能电源通过控制信号线向发电机发送开启指令后，可采用图3所示的维持发电机经济效率控制子方法。
本发明提供的储能系统的控制方法中，不仅能够根据当前储能电源SOC状态，当前负载功率，自动调整充电需求功率，维持发电机输出功率始终工作在经济功率点；而且还能够根据当前太阳能发电功率、风力发电功率、储能电源SOC状态、电网在线状态、当前负载功率的运行信息，判断是否需要启动/关闭发电机，并实现发电机始终工作在经济功率点。
本发明另一实施例还公开了一种存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为可被一处理器运行以执行上述实施例一中的储能系统的控制方法的步骤。
可选地，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器（Read-Only Memory，简称为ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，简称为RAM）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
本发明的背景部分可以包含关于本发明的问题或环境的背景信息，而不是由其他人描述现有技术。因此，在背景技术部分中包含的内容并不是申请人对现有技术的承认。
以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。在本说明书的描述中，参考术语“一种实施例”、“一些实施例”、“优选实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管已经详细描述了本发明的实施例及其优点，但应当理解，在不脱离由所附权利要求限定的范围的情况下，可以在本文中进行各种改变、替换和变更。

Claims (8)

1.一种储能系统的控制方法，其特征在于，所述储能系统包括储能电源、发电机、负载，所述储能电源分别连接所述负载和所述发电机，且所述储能电源与所述发电机之间设有控制信号线，所述控制方法包括维持发电机经济效率控制子方法，所述维持发电机经济效率控制子方法包括以下步骤：
A1：获取所述发电机的最优经济功率值和所述负载的功率值，其中最优经济功率值是指经济效率点的功率值；
A2：判断所述发电机的最优经济功率值是否大于等于所述负载的功率值，如果是，则执行步骤A3；如果否，则执行步骤A4；
A3：将所述负载设置为由所述发电机单独供电；
A4：将所述负载设置为由所述储能电源和所述发电机共同供电，并获取使得所述储能电源和所述发电机的效率达到全局最优状态时所述储能电源的最优放电功率和所述发电机的最优输出功率，且所述储能电源和所述发电机分别按照获取得到的所述储能电源的最优放电功率和所述发电机的最优输出功率共同为所述负载供电；
其中，所述获取使得所述储能电源和所述发电机的效率达到全局最优状态时所述储能电源的最优放电功率和所述发电机的最优输出功率的步骤具体包括：
B1：将所述发电机的输出功率P_Gen、全局最优效率η_max、效率临时变量η_temp的初始值均设置为0；
B2：判断所述发电机的输出功率P_Gen是否小于所述发电机的最大输出功率P_GenMax，如果是，则执行步骤B3，如果否，则执行步骤B7；
B3：根据所述发电机的输出功率P_Gen和所述负载的功率值P_Load，计算得到所述储能电源的放电功率P_Discharge；并根据所述发电机的输出功率P_Gen获得所述发电机的当前工作效率η_Gen(P_Gen)，根据所述储能电源的放电功率P_Discharge获得所述储能电源的当前工作效率η_Inv(P_Discharge)，并根据所述发电机的当前工作效率η_Gen(P_Gen)和所述储能电源的当前工作效率η_Inv(P_Discharge)计算所述效率临时变量η_temp；
B4：判断所述效率临时变量η_temp是否大于所述全局最优效率η_max，如果是，则执行步骤B5，如果否，则执行步骤B6；
B5：将所述效率临时变量η_temp赋值给所述全局最优效率η_max，将所述发电机的输出功率P_Gen赋值给所述发电机的最优输出功率P_GenOpt；
B6：将所述发电机的输出功率P_Gen叠加一功率步进值赋值给所述发电机的输出功率P_Gen，并返回步骤B2；
B7：根据所述发电机的最优输出功率P_GenOpt和所述负载的功率值P_Load，计算得到所述储能电源的最优放电功率P_DischargeOpt。
2.根据权利要求1所述的储能系统的控制方法，其特征在于，所述储能电源和所述发电机的效率达到全局最优状态是指所述储能电源的效率与所述发电机的效率之积为最大值。
3.根据权利要求1所述的储能系统的控制方法，步骤B3中根据下述公式计算所述效率临时变量η_temp：
η_temp = η_Gen(P_Gen)*η_Inv(P_Discharge) 。
4.根据权利要求1所述的储能系统的控制方法，其特征在于，还包括储能系统最优效率控制子方法，所述储能系统最优效率控制子方法包括以下步骤：
C1：判断是否有电网可接入所述储能电源，如果是，则执行步骤C2；如果否，则执行步骤C3；
C2：将所述储能电源的交流输入端连接所述电网，并执行步骤C7；
C3：判断所述发电机是否需要使能节能模式，如果是，则执行步骤C4，如果否，则执行步骤C6；
C4：计算所述储能电源连接的可再生能源的发电功率，获取所述负载的功率值，并判断所述可再生能源的发电功率是否大于等于所述负载的功率值，如果是，则执行步骤C5，如果否，则执行步骤C6；
C5：将所述负载设置为由所述储能电源供电，并执行步骤C7；
C6：将所述负载设置为由所述发电机供电，并执行步骤C8；
C7：所述储能电源向所述发电机发送关闭指令；
C8：所述储能电源向所述发电机发送开启指令。
5.根据权利要求1所述的储能系统的控制方法，其特征在于，还包括储能电源电量保持控制子方法，所述储能电源电量保持控制子方法包括以下步骤：
D1：判断是否有电网可接入所述储能电源，如果是，则执行步骤D2；如果否，则执行步骤D3；
D2：将所述储能电源的交流输入端连接所述电网，并执行步骤D7；
D3：判断所述储能电源的SOC是否小于预设的SOC下限值，如果是，则执行步骤D6，如果否，则执行步骤D4；
D4：判断所述储能电源的SOC是否大于预设的SOC上限值，如果是，则执行步骤D5，如果否，则执行步骤D6；
D5：将所述负载设置为由所述储能电源供电，并执行步骤D7；
D6：将所述负载设置为由所述发电机供电，并执行步骤D8；
D7：所述储能电源向所述发电机发送关闭指令；
D8：所述储能电源向所述发电机发送开启指令。
6.根据权利要求1所述的储能系统的控制方法，其特征在于，所述储能电源包括第一切换开关和第二切换开关；所述第一切换开关连接在所述储能电源的第一端口处，且所述第一切换开关能够在K1端口和K2端口之间切换连接，所述第一切换开关切换连接至K1端口时所述储能电源的第一端口与所述发电机导通，所述第一切换开关切换连接至K2端口时所述储能电源的第一端口与电网导通；所述第二切换开关连接在所述负载上，所述第二切换开关能够在K3端口和K4端口之间切换连接，所述第二切换开关切换连接至K3端口时所述负载与所述储能电源的第二端口连接，所述第二切换开关切换连接至K4端口时所述负载与所述储能电源的第一端口连接。
7.根据权利要求6所述的储能系统的控制方法，其特征在于，步骤A3中通过将所述第一切换开关切换连接至K1端口，并将所述第二切换开关切换连接至K4端口，以将所述负载设置为由所述发电机单独供电；步骤A4中将所述第一切换开关切换连接至K1端口，并将所述第二切换开关切换连接至K3端口，以将所述负载设置为由所述储能电源和所述发电机共同供电。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为可被一处理器运行以执行权利要求1至7任一项所述的储能系统的控制方法。
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