CN117691644A - 一种光储系统、能量转换系统、逆变器及功率平衡方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种光储系统、能量转换系统、逆变器及功率平衡方法，光储系统包括储能组件、逆变器、PCS、负载开关电路、BMS以及EMS；PCS连接储能组件和负载开关电路，逆变器连接光伏阵列与PCS；EMS基于第一、第二以及第三参数中的至少一个参数，调整光伏阵列的发电功率，和/或，通过负载开关电路控制负载接入数量，以使发电功率、储能总充放电功率、用电功率三者功率平衡；其中，第一参数包括储能组件的目标充放电功率与PCS充放电功率中的最小功率，以及储能组件的充放电总功率；第二参数包括PCS与逆变器采集的最小交流侧电压；第三参数包括PCS与逆变器采集的最小交流侧频率。因此，EMS可以统筹设备信息并基于最小参数调整功率，维持功率平衡并避免设备损坏。

Description

一种光储系统、能量转换系统、逆变器及功率平衡方法

技术领域

本申请涉及新能源发电技术领域，尤其涉及一种光储系统、能量转换系统、逆变器及功率平衡方法。

背景技术

随着新能源需求逐年上升，在光储耦合应用场景的推动下，微网系统应运而生，解决了传统电力系统的供应不足问题。

然而包含光储荷多设备的微网系统的稳定性较差，比如光伏功率突然减小，负载突增或甩载的工况以及电池功率受限的工况都会导致微网系统的功率失衡，进而引发严重的能量损失和系统安全问题。

另外，光储系统中的能量转换系统以电压源模式运行，为接入光储系统的负载或储能组件提供稳定的电压，而能量转换系统的交流侧一般接入了逆变器等设备，光伏阵列连接逆变器设备作为直流源向能量转换系统输出功率，在光储系统的运行过程中，由于储能组件的充放电功率与逆变器输出功率之间不平衡，能量流动的过程中容易存在多余的能量，从而出现跨网崩溃以及功率失衡的问题。

因此如何保证光储系统的功率平衡，维持光储系统的稳定运行是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请实施例提供的一种光储系统、能量转换系统、逆变器及功率平衡方法，用于解决光储系统功率不平衡以及光储系统稳定性差的问题。

第一方面，本申请提供一种光储系统，光储系统包括至少一个储能组件、逆变器、能量转换系统(power conversion system，PCS)、负载开关电路、电池管理系统(batterymanagement system，BMS)以及能量管理系统(energy management system，EMS)；

PCS的直流侧接入至少一个储能组件，PCS的交流侧通过负载开关电路与至少一个负载连接，逆变器连接在光伏阵列与PCS的交流侧之间；

EMS，用于基于系统参数，调整光伏阵列的发电功率，和/或，通过负载开关电路控制接入光储系统的负载数量，以使光伏阵列的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与接入光储系统的负载的用电功率之和，或，以使接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列的发电功率之和。

可以理解的，在储能组件充电的工况下，光伏阵列发电以向负载和储能组件供电，光伏阵列的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与接入光储系统的负载的用电功率之和，可以使得光储系统的功率处于平衡状态，也即光储系统的功率处于稳态工作点；

在储能组件放电的工况下，光伏阵列发电且储能组件放电以向负载供电，接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列的发电功率之和，可以使得光储系统的功率处于平衡状态，也即光储系统的功率处于稳态工作点。

需要说明的是，系统参数包括第一参数、第二参数以及第三参数中的至少一个参数；

第一参数包括至少一个储能组件中每个储能组件的目标充放电功率与PCS充放电功率中的最小功率，以及BMS采集的至少一个储能组件的充放电总功率；至少一个储能组件中每个储能组件的目标充放电功率为BMS向EMS发送的；

第二参数包括PCS采集的交流侧电压与逆变器采集的交流侧电压中的最小电压；

第三参数包括PCS采集的交流侧频率与逆变器采集的交流侧频率中的最小频率。

可以理解的，由于第一参数包括BMS发送的目标充放电功率以及PCS充放电功率中的最小功率，因此EMS基于此调整光伏阵列的发电功率，和/或，通过负载开关电路控制接入光储系统的负载数量以维持功率平衡的过程中，不会使得PCS或BMS的充放电功率超出自身能力限制；

同理，由于第二参数为PCS采集的交流侧电压以及逆变器采集的交流侧电压中的最小电压，因此EMS基于此调整光伏阵列的发电功率，和/或，通过负载开关电路控制接入光储系统的负载数量以维持功率平衡的过程中，不会使得PCS或逆变器的工作电压超出自身能力限制；

除此外，由于第三参数为PCS采集的交流侧频率、逆变器采集的交流侧频率中的最小频率，因此EMS基于此调整光伏阵列的发电功率，和/或，通过负载开关电路控制接入光储系统的负载数量以维持功率平衡的过程中，不会使得PCS或逆变器的工作频率超出PCS或逆变器的自身能力限制。

基于本申请的技术方案，EMS综合BMS、PCS以及逆变器上传的各类型系统参数，控制接入光储系统的负载数量和/或调整光伏阵列的发电功率，协调能量流动，以使光储系统的功率处于平衡状态，从而达到维持系统稳定运行的目的；

另外，由于本技术方案中的EMS基于最小参数协调功率流动，因此可以避免维持系统功率平衡的过程中，设备的工作参数超过设备的自身能力限制，影响系统稳定性和安全性。

在一种可能的设计中，系统参数包括第一参数，目标充放电功率与PCS充放电功率中的最小功率为最小充电功率或最小放电功率；

EMS用于：

响应于至少一个储能组件的总充电功率大于等于第一充电功率阈值，通过负载开关电路增加接入光储系统的负载数量和/或降低光伏阵列的发电功率，以使光伏阵列的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与接入光储系统的负载的用电功率之和；其中，第一充电功率阈值为最小充电功率与预设的第一功率裕量之和；

响应于至少一个储能组件的总充电功率小于第二充电功率阈值，通过负载开关电路减少接入光储系统的负载数量和/或增大光伏阵列的发电功率，以使光伏阵列的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与接入光储系统的负载的用电功率之和；其中，第二充电功率阈值为最小充电功率与第一功率裕量之差；

响应于至少一个储能组件的总放电功率大于等于第一放电功率阈值，通过负载开关电路减少接入光储系统的负载数量和/或增大光伏阵列的发电功率，以使接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列的发电功率之和；其中，第一放电功率阈值为最小放电功率与预设的第二功率裕量之和；

响应于至少一个储能组件的总放电功率小于第二放电功率阈值，通过负载开关电路增加接入光储系统的负载数量和/或降低光伏阵列的发电功率，以使接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列的发电功率之和；其中，第二放电功率阈值为最小放电功率与第二功率裕量之差。

可以理解的，若储能组件的充电功率大于等于第一充电功率阈值，则说明储能组件充电功率过大，反之则说明储能组件充电功率过小，若储能组件的放电功率小于第二放电功率阈值，则说明储能组件放电功率过小，反之则说明储能组件放电功率过小；

因此，在储能组件充电功率过大或放电功率过小时，EMS可以接入更多的负载或更大用电功率的负载，和/或降低光伏阵列的发电功率，以使光储系统功率平衡；

在储能组件充电功率过小或放电功率过大时，EMS可以切除负载，和/或增大光伏阵列的发电功率，以使光储系统功率平衡。

需要说明的是，在实际工程中，存在大量不可预知的系统风险，比如设备故障或负载转换导致的功率跳变，光储系统面对这些突发状况无法及时进行调整，最终导致功率失衡以及系统崩溃；

因此本设计将储能组件的充放电功率与基于最小功率和功率裕量设置的阈值进行比较，即为储能组件的充放电功率预留了一部分功率裕量，故可以使光储系统应对不可预知的系统风险。

在一种可能的设计中，系统参数包括第二参数；

EMS用于：

响应于第二参数大于预设的第一电压阈值，通过负载开关电路增加接入光储系统的负载数量和/或降低光伏阵列的发电功率，以使光伏阵列的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与负载的用电功率之和，或，以使接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列的发电功率之和；

响应于第二参数小于预设的第二电压阈值，通过负载开关电路减少接入光储系统的负载数量和/或增大光伏阵列的发电功率，以使光伏阵列的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与接入光储系统的负载的用电功率之和，或，以使接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列的发电功率之和；

其中，第一电压阈值大于第二电压阈值。

需要说明的是，第一电压阈值以及第二电压阈值可以是根据光储系统功率平衡状态下的交流侧电压预设的。

可以理解的是，第二参数大于预设的第一电压阈值说明在此工况下交流侧的电压过大，第二参数小于预设的第二电压阈值说明在此工况下交流侧的电压过小；

因此，本设计可以通过控制接入光储系统的负载数量和/或调整光伏阵列的发电功率的方式，间接调整交流侧电压，从而实现光储系统的功率平衡。

在一种可能的设计中，系统参数包括第三参数；

EMS用于：

响应于第三参数大于预设的第一频率阈值，通过负载开关电路增加接入光储系统的负载数量和/或降低光伏阵列的发电功率，以使光伏阵列的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与负载的用电功率之和，或，以使负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列的发电功率之和；

响应于第三参数小于预设的第二频率阈值，通过负载开关电路减少接入光储系统的负载数量和/或增大光伏阵列的发电功率，以使光伏阵列的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与接入光储系统的负载的用电功率之和，或，以使接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列的发电功率之和；

其中，第一频率阈值大于第二频率阈值。

需要说明的是，第一频率阈值以及第二频率阈值可以是根据功率平衡状态下的频率预设的。

可以理解的是，第三参数大于预设的第一频率阈值说明在此工况下频率过大，第三参数小于预设的第二频率阈值说明在此工况下频率过小；

因此，本设计可以通过调整接入光储系统的负载数量和/或光伏阵列的发电功率的方式，间接调整频率，从而实现光储系统的功率平衡。

在一种可能的设计中，至少一个储能组件中每个储能组件包括电池簇；电池簇接入PCS的直流侧；

至少一个储能组件的充放电总功率为至少一个电池簇的充放电总功率；

至少一个储能组件的充放电总电压为至少一个电池簇的充放电总电压。

在一种可能的设计中，BMS用于：

向EMS发送第一储能组件的目标充放电功率，并在向EMS发送第一储能组件的目标充放电功率的预设时长后，向PCS发送第一储能组件的目标充放电功率；其中，第一储能组件为剩余电量在第一电量范围内的储能组件；第一电量范围是根据储能组件的过充截止电量或过放截止电量预设的；

向EMS发送第二储能组件的目标充放电功率，并向PCS发送第二储能组件的目标充放电功率；其中，第二储能组件为剩余电量不在第一电量范围内的储能组件；

PCS，用于：

基于至少一个储能组件中每个储能组件的目标充放电功率，调整至少一个储能组件中电池簇的充放电功率。

可以理解的，若储能组件的剩余电量在第一电量范围内，则储能组件没有过充过放风险，光储系统不存在严重的供电风险和安全风险；

因此，BMS可以先将目标充放电功率发送至EMS，间隔预设时长后，BMS向PCS发送目标充放电功率，PCS调整储能组件的充放电功率等于目标充放电功率，从而使得EMS可以有充足的处理时间制定功率调节策略。

若储能组件的剩余电量不在第一电量范围内，即储能组件的剩余电量过高或过低，则光储系统可能存在供电风险和安全风险，因此BMS需要将目标充放电功率上传至EMS，同时BMS向PCS发送目标充放电功率，PCS调整储能组件的充放电功率等于目标充放电功率，从而迅速使得光储系统功率恢复至平衡状态。

在一种可能的设计中，至少一个储能组件中每个储能组件包括一一对应设置的电池簇和DC-DC转换器；DC-DC转换器连接在对应的电池簇和PCS的直流侧之间；

至少一个储能组件的充放电总功率为至少一个储能组件的电池簇的充放电总功率，与至少一个储能组件的DC-DC转换器的输出总功率中的最小功率；

可以理解的，储能组件的充放电功率为电池簇与DC-DC转换器运行过程中的最小功率，可以保证在后续调整功率达到平衡状态的过程中，电池簇和DC-DC转换器不会因为功率超限损坏。

至少一个储能组件的充放电总电压为至少一个储能组件的DC-DC转换器的输出总电压。

在一种可能的设计中，BMS用于：

向EMS发送第一储能组件的目标充放电功率，并在向EMS发送第一储能组件的目标充放电功率的预设时长后，向第一储能组件的DC-DC转换器发送第一储能组件的目标充放电功率；其中，第一储能组件为剩余电量在第一电量范围内的储能组件；第一电量范围是根据储能组件的过充截止电量或过放截止电量预设的；

向EMS发送第二储能组件的目标充放电功率，并向第二储能组件的DC-DC转换器发送第二储能组件的目标充放电功率；其中，第二储能组件为剩余电量不在第一电量范围内的储能组件；

DC-DC转换器，用于：

基于DC-DC转换器所在的储能组件的目标充放电功率调整DC-DC转换器对应的电池簇的充放电功率。

可以理解的，若储能组件的剩余电量在第一电量范围内，则储能组件没有过充过放风险，光储系统不存在严重的供电风险和安全风险；

因此，BMS可以先将目标充放电功率发送至EMS，间隔预设时长后，BMS向DC-DC转换器发送目标充放电功率，DC-DC转换器调整对应的储能组件的充放电功率等于目标充放电功率，从而使得EMS可以有充足的处理时间制定功率调节策略。

若储能组件的剩余电量不在第一电量范围内，即储能组件的剩余电量过高或过低，则光储系统可能存在供电风险和安全风险，因此BMS需要将目标充放电功率上传至EMS，同时BMS向DC-DC转换器发送目标充放电功率，DC-DC转换器调整对应的储能组件的充放电功率等于目标充放电功率，从而迅速使得光储系统功率恢复至平衡状态。

第二方面，本申请还提供一种PCS，PCS的直流侧用于接入至少一个储能组件，PCS的交流侧用于接入负载侧以及光伏侧；

PCS用于：

在至少一个储能组件充电的状态下，基于第四参数以及预设的第一功率-电流转换关系，限制PCS的最大充电电流，以使光伏侧的输出功率等于PCS的充电功率与负载侧的用电功率之和；其中，第四参数为至少一个储能组件的充电总功率以及PCS充电功率中的最小功率；

和/或

在至少一个储能组件放电的状态下，基于第五参数以及预设的第二功率-电流转换关系，限制PCS的最大放电电流，以使光伏侧的输出功率与PCS的放电功率之和等于负载侧的用电功率；其中，第五参数为至少一个储能组件的放电总功率以及PCS放电功率中的最小功率；

可以理解的，若储能组件的充电功率过高，可能导致PCS的直流侧与交流侧的功率不匹配，因此需要PCS及时修正PCS的最大充放电电流，进而调整交流侧电压的大小，避免出现跨网崩溃的问题，保护设备的稳定运行。

基于本设计的技术方案，PCS基于储能组件的充放电功率以及PCS充放电功率中的最小功率，迅速调节充放电电流，从而迅速调整PCS的交流侧电压以实现短时功率匹配，避免跨网崩溃问题。

PCS还可以用于：

在至少一个储能组件充电的状态下，响应于PCS直流侧电压大于最大直流参考电压，降低PCS的充电功率，以使光伏侧的输出功率等于PCS的充电功率与负载侧的用电功率之和；其中，最大直流参考电压为至少一个储能组件的充放电总电压和预设的电压裕度之和；

和/或

在至少一个储能组件放电的状态下，响应于PCS直流侧电压小于最小直流参考电压，降低PCS的放电功率，以使光伏侧的输出功率与PCS的放电功率之和等于负载侧的用电功率；其中，最小直流参考电压为至少一个储能组件的充放电总电压和预设的电压裕度之差。

需要说明的是，PCS直流侧的电压为PCS与储能组件之间直流母线上的电压。

可以理解的，若储能组件充电的状态下，PCS直流侧电压大于最大直流参考电压，则说明直流母线的电压过高，储能组件无法吸收更多的充电功率，因此需要降低PCS的充电功率以实现短时功率匹配；

类似的，若储能组件放电的状态下，PCS直流侧电压小于最小直流参考电压，则说明直流母线的电压过低，储能组件不宜继续输出过多功率向负载供电，因此需要降低PCS的放电功率以实现短时功率匹配。

基于本设计的技术方案，PCS通过调节电池侧的充放电功率，使得PCS交流侧与直流侧的功率相匹配，避免跨网崩溃。

在一种可能的设计中，至少一个储能组件中每个储能组件包括电池簇；电池簇接入PCS的直流侧；

至少一个储能组件的充放电总功率为至少一个电池簇的充放电总功率；

至少一个储能组件的充放电总电压为至少一个电池簇的充放电总电压。

在一种可能的设计中，至少一个储能组件中每个储能组件包括一一对应设置的电池簇和DC-DC转换器；DC-DC转换器连接在对应的电池簇和PCS的直流侧之间；

至少一个储能组件的充放电总功率为至少一个储能组件的电池簇的充放电总功率，与至少一个储能组件的DC-DC转换器的输出总功率中的最小功率；

至少一个储能组件的充放电总电压为至少一个储能组件的DC-DC转换器的输出总电压。

第三方面，本申请还提供一种逆变器，逆变器的直流侧用于接入光伏阵列，逆变器的交流侧用于接入储能系统以及负载侧；

逆变器用于：

响应于交流侧参数大于预设的最大交流参考值，降低逆变器的输出功率，以使逆变器的输出功率等于储能系统的充电功率与负载侧的用电功率之和，或，以使逆变器的输出功率与储能系统的放电功率之和等于负载侧的用电功率；

响应于交流侧参数小于预设的最小交流参考值，升高逆变器的输出功率，以使逆变器的输出功率等于储能系统的充电功率与负载侧的用电功率之和，或，以使逆变器的输出功率与储能系统的放电功率之和等于负载侧的用电功率；

其中，交流侧参数包括逆变器采集的交流侧电压或逆变器采集的交流侧频率。

可以理解的，若PCS无法吸收一部分充电功率，则会导致交流侧参数较大，因此需要逆变器降低输出功率以实现功率平衡；

若PCS的充电功率过低，则会导致交流侧参数较小，因此需要逆变器提高输出功率以实现功率平衡；

基于本设计的技术方案，逆变器基于采集到的交流侧电压或频率，迅速调节输出功率以实现短时功率匹配，避免跨网崩溃问题。

第四方面，本申请还提供一种功率平衡方法，应用于光储系统，光储系统包括至少一个储能组件、逆变器、PCS、负载开关电路、BMS以及EMS；PCS的直流侧接入至少一个储能组件，PCS的交流侧通过负载开关电路与至少一个负载连接，逆变器连接在光伏阵列与PCS的交流侧之间；

该功率平衡方法包括：

EMS基于系统参数，调整光伏阵列的发电功率，和/或，通过负载开关电路控制接入光储系统的负载数量，以使光伏阵列的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与接入光储系统的负载的用电功率之和，或，以使接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列的发电功率之和。

可以理解的，在储能组件充电的工况下，光伏阵列发电以向负载和储能组件供电，光伏阵列的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与接入光储系统的负载的用电功率之和，可以使得光储系统的功率处于平衡状态，也即光储系统的功率处于稳态工作点；

在储能组件放电的工况下，光伏阵列发电且储能组件放电以向负载供电，接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列的发电功率之和，可以使得光储系统的功率处于平衡状态，也即光储系统的功率处于稳态工作点。

需要说明的是，系统参数包括第一参数、第二参数以及第三参数中的至少一个参数；

第一参数包括至少一个储能组件中每个储能组件的目标充放电功率与PCS充放电功率中的最小功率，以及BMS采集的至少一个储能组件的充放电总功率；至少一个储能组件中每个储能组件的目标充放电功率为BMS向EMS发送的；

第二参数包括PCS采集的交流侧电压与逆变器采集的交流侧电压中的最小电压；

第三参数包括PCS采集的交流侧频率与逆变器采集的交流侧频率中的最小频率。

基于本申请的技术方案，EMS综合BMS、PCS以及逆变器上传的各类型系统参数，控制接入光储系统的负载数量和/或调整光伏阵列的发电功率，协调能量流动，以使光储系统的功率处于平衡状态，从而达到维持系统稳定运行的目的；

另外，由于本技术方案中的EMS基于最小参数协调功率流动，因此可以避免维持系统功率平衡的过程中，设备的工作参数超过设备的自身能力限制，影响系统稳定性和安全性。

在一种可能的设计中，系统参数包括第一参数，目标充放电功率与PCS充放电功率中的最小功率为最小充电功率或最小放电功率；

EMS基于系统参数，调整光伏阵列的发电功率，和/或，通过负载开关电路控制接入光储系统的负载数量，以使光伏阵列的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与接入光储系统的负载的用电功率之和，或，以使接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列的发电功率之和，包括：

EMS响应于至少一个储能组件的总充电功率大于等于第一充电功率阈值，通过负载开关电路增加接入光储系统的负载数量和/或降低光伏阵列的发电功率，以使光伏阵列的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与接入光储系统的负载的用电功率之和；其中，第一充电功率阈值为最小充电功率与预设的第一功率裕量之和；

响应于至少一个储能组件的总充电功率小于第二充电功率阈值，通过负载开关电路减少接入光储系统的负载数量和/或增大光伏阵列的发电功率，以使光伏阵列的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与接入光储系统的负载的用电功率之和；其中，第二充电功率阈值为最小充电功率与第一功率裕量之差；

响应于至少一个储能组件的总放电功率大于等于第一放电功率阈值，通过负载开关电路减少接入光储系统的负载数量和/或增大光伏阵列的发电功率，以使接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列的发电功率之和；其中，第一放电功率阈值为最小放电功率与预设的第二功率裕量之和；

响应于至少一个储能组件的总放电功率小于第二放电功率阈值，通过负载开关电路增加接入光储系统的负载数量和/或降低光伏阵列的发电功率，以使接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列的发电功率之和；其中，第二放电功率阈值为最小放电功率与第二功率裕量之差。

基于本设计的技术方案，在储能组件充电功率过大或放电功率过小时，EMS可以接入更多的负载或更大用电功率的负载，和/或降低光伏阵列的发电功率，以使光储系统功率平衡；

在储能组件充电功率过小或放电功率过大时，EMS可以切除负载，和/或增大光伏阵列的发电功率，以使光储系统功率平衡。

另外，本设计将储能组件的充放电功率与基于最小功率和功率裕量设置的阈值进行比较，即为储能组件的充放电功率预留了一部分功率裕量，故可以使光储系统应对不可预知的系统风险。

在一种可能的设计中，系统参数包括第二参数；

EMS基于系统参数，调整光伏阵列的发电功率，和/或，通过负载开关电路控制接入光储系统的负载数量，以使光伏阵列的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与接入光储系统的负载的用电功率之和，或，以使接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列的发电功率之和，包括：

EMS响应于第二参数大于预设的第一电压阈值，通过负载开关电路增加接入光储系统的负载数量和/或降低光伏阵列的发电功率，以使光伏阵列的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与负载的用电功率之和，或，以使接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列的发电功率之和；

响应于第二参数小于预设的第二电压阈值，通过负载开关电路减少接入光储系统的负载数量和/或增大光伏阵列的发电功率，以使光伏阵列的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与接入光储系统的负载的用电功率之和，或，以使接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列的发电功率之和；

其中，第一电压阈值大于第二电压阈值。

基于本设计的技术方案，可以通过控制接入光储系统的负载数量和/或调整光伏阵列的发电功率的方式，间接调整交流侧电压，从而实现光储系统的功率平衡。

在一种可能的设计中，系统参数包括第三参数；

EMS基于系统参数，调整光伏阵列的发电功率，和/或，通过负载开关电路控制接入光储系统的负载数量，以使光伏阵列的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与接入光储系统的负载的用电功率之和，或，以使接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列的发电功率之和，包括：

EMS响应于第三参数大于预设的第一频率阈值，通过负载开关电路增加接入光储系统的负载数量和/或降低光伏阵列的发电功率，以使光伏阵列的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与负载的用电功率之和，或，以使负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列的发电功率之和；

响应于第三参数小于预设的第二频率阈值，通过负载开关电路减少接入光储系统的负载数量和/或增大光伏阵列的发电功率，以使光伏阵列的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与接入光储系统的负载的用电功率之和，或，以使接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列的发电功率之和；

其中，第一频率阈值大于第二频率阈值。

基于本设计的技术方案，可以通过调整接入光储系统的负载数量和/或光伏阵列的发电功率的方式，间接调整频率，从而实现光储系统的功率平衡。

在一种可能的设计中，至少一个储能组件中每个储能组件包括电池簇；电池簇接入PCS的直流侧；

至少一个储能组件的充放电总功率为至少一个电池簇的充放电总功率；

至少一个储能组件的充放电总电压为至少一个电池簇的充放电总电压。

在一种可能的设计中，该方法还包括：

BMS向EMS发送第一储能组件的目标充放电功率，并在向EMS发送第一储能组件的目标充放电功率的预设时长后，向PCS发送第一储能组件的目标充放电功率；其中，第一储能组件为剩余电量在第一电量范围内的储能组件；第一电量范围是根据储能组件的过充截止电量或过放截止电量预设的；

BMS向EMS发送第二储能组件的目标充放电功率，并向PCS发送第二储能组件的目标充放电功率；其中，第二储能组件为剩余电量不在第一电量范围内的储能组件；

PCS基于至少一个储能组件中每个储能组件的目标充放电功率，调整至少一个储能组件中电池簇的充放电功率。

基于本设计的技术方案，BMS可以先将目标充放电功率发送至EMS，间隔预设时长后，BMS向PCS发送目标充放电功率，PCS调整储能组件的充放电功率等于目标充放电功率，从而使得EMS可以有充足的处理时间制定功率调节策略。

若储能组件的剩余电量不在第一电量范围内，即储能组件的剩余电量过高或过低，则光储系统可能存在供电风险和安全风险，因此BMS需要将目标充放电功率上传至EMS，同时BMS向PCS发送目标充放电功率，PCS调整储能组件的充放电功率等于目标充放电功率，从而迅速使得光储系统功率恢复至平衡状态。在一种可能的设计中，至少一个储能组件中每个储能组件包括一一对应设置的电池簇和DC-DC转换器；DC-DC转换器连接在对应的电池簇和PCS的直流侧之间；

至少一个储能组件的充放电总功率为至少一个储能组件的电池簇的充放电总功率，与至少一个储能组件的DC-DC转换器的输出总功率中的最小功率；

至少一个储能组件的充放电总电压为至少一个储能组件的DC-DC转换器的输出总电压。

在一种可能的设计中，该方法还包括：

BMS向EMS发送第一储能组件的目标充放电功率，并在向EMS发送第一储能组件的目标充放电功率的预设时长后，向第一储能组件的DC-DC转换器发送第一储能组件的目标充放电功率；其中，第一储能组件为剩余电量在第一电量范围内的储能组件；第一电量范围是根据储能组件的过充截止电量或过放截止电量预设的；

BMS向EMS发送第二储能组件的目标充放电功率，并向第二储能组件的DC-DC转换器发送第二储能组件的目标充放电功率；其中，第二储能组件为剩余电量不在第一电量范围内的储能组件；

DC-DC转换器基于DC-DC转换器所在的储能组件的目标充放电功率调整DC-DC转换器对应的电池簇的充放电功率。

基于本设计的技术方案，BMS可以先将目标充放电功率发送至EMS，间隔预设时长后，BMS向DC-DC转换器发送目标充放电功率，DC-DC转换器调整对应的储能组件的充放电功率等于目标充放电功率，从而使得EMS可以有充足的处理时间制定功率调节策略。

若储能组件的剩余电量不在第一电量范围内，即储能组件的剩余电量过高或过低，则光储系统可能存在供电风险和安全风险，因此BMS需要将目标充放电功率上传至EMS，同时BMS向DC-DC转换器发送目标充放电功率，DC-DC转换器调整对应的储能组件的充放电功率等于目标充放电功率，从而迅速使得光储系统功率恢复至平衡状态。

第五方面，本申请提供一种功率平衡方法，应用于PCS，PCS的直流侧用于接入至少一个储能组件，PCS的交流侧用于接入负载侧以及光伏侧；

该功率平衡方法包括下述至少一个方法：

方法一：在至少一个储能组件充电的状态下，PCS基于第四参数以及预设的第一功率-电流转换关系，限制PCS的最大充电电流，以使光伏侧的输出功率等于PCS的充电功率与负载侧的用电功率之和；其中，第四参数为至少一个储能组件的充电总功率以及PCS充电功率中的最小功率；

在至少一个储能组件放电的状态下，PCS基于第五参数以及预设的第二功率-电流转换关系，限制PCS的最大放电电流，以使光伏侧的输出功率与PCS的放电功率之和等于负载侧的用电功率；其中，第五参数为至少一个储能组件的放电总功率以及PCS放电功率中的最小功率；

方法二：在至少一个储能组件充电的状态下，PCS响应于PCS直流侧电压大于最大直流参考电压，降低PCS的充电功率，以使光伏侧的输出功率等于PCS的充电功率与负载侧的用电功率之和；其中，最大直流参考电压为至少一个储能组件的充放电总电压和预设的电压裕度之和；

在至少一个储能组件放电的状态下，PCS响应于PCS直流侧电压小于最小直流参考电压，降低PCS的放电功率，以使光伏侧的输出功率与PCS的放电功率之和等于负载侧的用电功率；其中，最小直流参考电压为至少一个储能组件的充放电总电压和预设的电压裕度之差。

基于本设计方法一的技术方案，PCS基于储能组件的充放电功率以及PCS充放电功率中的最小功率，迅速调节充放电电流，从而迅速调整PCS的交流侧电压以实现短时功率匹配，避免跨网崩溃问题。

基于本设计方法二的技术方案，PCS通过调节电池侧的充放电功率，使得PCS交流侧与直流侧的功率相匹配，避免跨网崩溃。

在一种可能的设计中，至少一个储能组件中每个储能组件包括电池簇；电池簇接入PCS的直流侧；

至少一个储能组件的充放电总功率为至少一个电池簇的充放电总功率；

至少一个储能组件的充放电总电压为至少一个电池簇的充放电总电压。

在一种可能的设计中，至少一个储能组件中每个储能组件包括一一对应设置的电池簇和DC-DC转换器；DC-DC转换器连接在对应的电池簇和PCS的直流侧之间；

至少一个储能组件的充放电总功率为至少一个储能组件的电池簇的充放电总功率，与至少一个储能组件的DC-DC转换器的输出总功率中的最小功率；

至少一个储能组件的充放电总电压为至少一个储能组件的DC-DC转换器的输出总电压。

第六方面，本申请还提供一种功率平衡方法，应用于逆变器，逆变器的直流侧用于接入光伏阵列，逆变器的交流侧用于接入储能系统以及负载侧；

该功率平衡方法包括：

逆变器响应于交流侧参数大于预设的最大交流参考值，降低逆变器的输出功率，以使逆变器的输出功率等于储能系统的充电功率与负载侧的用电功率之和，或，以使逆变器的输出功率与储能系统的放电功率之和等于负载侧的用电功率；

逆变器响应于交流侧参数小于预设的最小交流参考值，升高逆变器的输出功率，以使逆变器的输出功率等于储能系统的充电功率与负载侧的用电功率之和，或，以使逆变器的输出功率与储能系统的放电功率之和等于负载侧的用电功率；

其中，交流侧参数包括逆变器采集的交流侧电压或逆变器采集的交流侧频率。

基于本设计的技术方案，逆变器基于采集到的交流侧电压或频率，迅速调节输出功率以实现短时功率匹配，避免跨网崩溃问题。

附图说明

图1a为本申请实施例提供的一种光储系统的架构示意图；

图1b为本申请实施例提供的又一种光储系统的架构示意图；

图1c为本申请实施例提供的又一种光储系统的架构示意图；

图1d为本申请实施例提供的一种包含PCS的系统架构示意图；

图1e为本申请实施例提供的又一种包含PCS的系统架构示意图；

图1f为本申请实施例提供的又一种包含PCS的系统架构示意图；

图1g为本申请实施例提供的一种包含逆变器的系统架构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种功率平衡方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的又一种功率平衡方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的又一种功率平衡方法的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的又一种功率平衡方法的流程示意图；

图6a为本申请实施例提供的又一种功率平衡方法的流程示意图；

图6b为本申请实施例提供的又一种功率平衡方法的流程示意图；

图7为本申请实施例提供的又一种功率平衡方法的流程示意图；

图8为本申请实施例提供的又一种功率平衡方法的流程示意图；

图9为本申请实施例提供的又一种功率平衡方法的流程示意图；

图10为本申请实施例提供的又一种功率平衡方法的流程示意图；

图11为本申请实施例提供的又一种功率平衡方法的流程示意图。

具体实施方式

为了便于描述和理解，首先对本申请中应用到的本领域技术用语进行介绍：

一、电池管理系统(battery management system，BMS)

BMS是一种用于监控、保护和管理电池组的设备，主要功能包括监控各个电池的运行状态，控制各个电池单体的电池荷电状态(state of charge，SOC)保持一致，以及防止电池过充过放等等。

二、能量转换系统(power conversion system，PCS)

PCS是一种将储存的电能转换为可供电网或其他负载使用的电能，并可以实现双向能量流动的设备，主要功能包括：能量转换以及对储能组件进行精确的电能调度和管理。

三、能量管理系统(energy management system，EMS)

EMS主要包括电网级管理系统和微网级管理系统，EMS的主要功能包括：执行控制策略，监控系统中的故障异常，并进行统计分析，以及展示当前系统的运行概况等等。

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本申请实施例中的技术方案应用的场景和要解决的技术问题进行清楚、完整的描述：

随着新能源需求逐年上升，光储耦合的应用场景越来越多，光储系统应运而生，解决了传统电力系统的供应不足问题。

光储系统一般包括光伏逆变器、PCS以及储能组件。PCS运行在电压源模式，维持整个系统的电压；光伏逆变器作为电流源并入系统，在光伏能量充足时，一部分能量给负载供电，一部分能量给储能组件充电；在光伏能量不足时，由储能组件放电给负载供电。

然而包含光储荷多设备的微网系统的稳定性较差，比如光伏功率突然减小，负载突增或甩载的工况以及电池功率受限的工况都会导致系统的功率失衡，进而引发严重的能量损失和系统安全问题。

因此如何保证光储系统的功率平衡，维持光储系统的稳定运行是目前亟待解决的技术问题。

基于上述问题，本申请实施例提供一种光储系统，用以解决光储系统的功率不平衡，光储系统稳定性差的问题。

本领域的技术人员应知晓，本申请实施例中的光储系统可以是组串式系统，也可以是集中式系统，也可以是其它类型的微网系统，本申请对此不作限定。

如图1a所示，光储系统包括至少一个储能组件(本申请附图中以储能组件1011-储能组件101n示出)、逆变器102、PCS103、负载开关电路104、BMS105以及EMS106；逆变器102、PCS103、BMS 105以及EMS106。

PCS103的直流侧接入至少一个储能组件(本申请的PCS103的直流侧与储能组件的连接线缆可以为直流母线DC-BUS)，PCS103的交流侧通过负载开关电路104与至少一个负载(本申请附图中以负载1071-负载107n示出)连接，逆变器102连接在光伏阵列108与PCS103的交流侧之间(本申请的PCS103的交流侧与负载以及逆变器102的连接线缆可以为交流母线AC-BUS)；

EMS106，用于基于系统参数，调整光伏阵列的发电功率，和/或，通过负载开关电路104控制接入光储系统的负载数量，以使光伏阵列的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与接入光储系统的负载的用电功率之和，或，以使接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列的发电功率之和。

可以理解的，在储能组件充电的工况下，光伏阵列108发电以向负载和储能组件供电，光伏阵列108的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与接入光储系统的负载的用电功率之和，可以使得光储系统的功率处于平衡状态，也即光储系统的功率处于稳态工作点；

在储能组件放电的工况下，光伏阵列108发电且储能组件放电以向负载供电，接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列108的发电功率之和，可以使得光储系统的功率处于平衡状态，也即光储系统的功率处于稳态工作点。

需要说明的是，系统参数包括第一参数、第二参数以及第三参数中的至少一个参数：

第一参数包括至少一个储能组件中每个储能组件的目标充放电功率与PCS103充放电功率中的最小功率，以及BMS105采集的至少一个储能组件的充放电总功率；至少一个储能组件中每个储能组件的目标充放电功率为BMS105向EMS106发送的。

可以理解的，由于第一参数包括BMS105发送的目标充放电功率以及PCS103充放电功率中的最小功率，比如，目标充放电功率为60kW，PCS103充放电功率为70kW，则目标充放电功率与PCS103充放电功率中的最小功率为60kW；

因此EMS106基于此调整光伏阵列108的发电功率，和/或，通过负载开关电路104控制接入光储系统的负载数量以维持功率平衡的过程中，不会使得PCS103或BMS105的充放电功率超出自身能力限制。

第二参数包括PCS103采集的交流侧电压与逆变器102采集的交流侧电压中的最小电压。

可以理解的，由于第二参数为PCS103采集的交流侧电压以及逆变器102采集的交流侧电压中的最小电压，比如，PCS103采集的交流侧电压为80V，逆变器102采集的交流侧电压为70V，则PCS103采集的交流侧电压与逆变器102采集的交流侧电压中的最小电压为70V；

因此EMS106基于此调整光伏阵列108的发电功率，和/或，通过负载开关电路104控制接入光储系统的负载数量以维持功率平衡的过程中，不会使得PCS103或逆变器102的工作电压超出自身能力限制。

第三参数包括PCS103采集的交流侧频率与逆变器102采集的交流侧频率中的最小频率。

可以理解的，由于第三参数为PCS103采集的交流侧频率、逆变器102采集的交流侧频率中的最小频率，比如，PCS103采集的交流侧频率为80Hz，逆变器102采集的交流侧频率为70Hz，则PCS103采集的交流侧频率与逆变器102采集的交流侧频率中的最小频率为70Hz；

因此EMS106基于此调整光伏阵列108的发电功率，和/或，通过负载开关电路104控制接入光储系统的负载数量以维持功率平衡的过程中，不会使得PCS103或逆变器102的工作频率超出PCS103或逆变器102的自身能力限制。

基于本申请的技术方案，EMS106综合BMS105、PCS103以及逆变器102上传的各类型系统参数，控制接入光储系统的负载数量和/或调整光伏阵列108的发电功率，协调能量流动，以使光储系统的功率处于平衡状态，从而达到维持系统稳定运行的目的；

另外，由于本技术方案中的EMS106基于最小参数协调功率流动，因此可以避免维持系统功率平衡的过程中，设备的工作参数超过设备的自身能力限制，影响系统稳定性和安全性。

下面结合实施例对上述光储系统展开说明：

在一种可能的实施例中，系统参数包括第一参数，目标充放电功率与PCS103充放电功率中的最小功率为最小充电功率或最小放电功率；

EMS106用于响应于至少一个储能组件的总充电功率大于等于第一充电功率阈值，通过负载开关电路104增加接入光储系统的负载数量和/或降低光伏阵列108的发电功率，以使光伏阵列108的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与接入光储系统的负载的用电功率之和；

需要说明的是，第一充电功率阈值为最小充电功率与预设的第一功率裕量之和。

EMS106用于响应于至少一个储能组件的总充电功率小于第二充电功率阈值，通过负载开关电路104减少接入光储系统的负载数量和/或增大光伏阵列108的发电功率，以使光伏阵列108的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与接入光储系统的负载的用电功率之和；

需要说明的是，第二充电功率阈值为最小充电功率与第一功率裕量之差。

EMS106用于响应于至少一个储能组件的总放电功率大于等于第一放电功率阈值，通过负载开关电路104减少接入光储系统的负载数量和/或增大光伏阵列108的发电功率，以使接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列108的发电功率之和；

需要说明的是，第一放电功率阈值为最小放电功率与预设的第二功率裕量之和。

EMS106用于响应于至少一个储能组件的总放电功率小于第二放电功率阈值，通过负载开关电路104增加接入光储系统的负载数量和/或降低光伏阵列108的发电功率，以使接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列108的发电功率之和；

需要说明的是，第二放电功率阈值为最小放电功率与第二功率裕量之差。

可以理解的，若储能组件的充电功率大于等于第一充电功率阈值，则说明储能组件充电功率过大，反之则说明储能组件充电功率过小，若储能组件的放电功率小于第二放电功率阈值，则说明储能组件放电功率过小，反之则说明储能组件放电功率过小。

在一种可能的实施方式中，在储能组件充电功率过小或放电功率过大时，EMS106可以通过负载开关电路切除一些重要性较低的负载，和/或增大光伏阵列108的发电功率，以使光储系统功率平衡。

在一种可能的实施方式中，在储能组件充电功率过大或放电功率过小时，EMS106可以通过负载开关电路接入更多负载或更大用电功率的负载，和/或降低光伏阵列108的发电功率，以使光储系统功率平衡。

需要说明的是，在实际工程中，存在大量不可预知的系统风险，比如设备故障或负载转换导致的功率跳变，光储系统面对这些突发状况无法及时进行调整，最终导致功率失衡以及系统崩溃；

比如，若最小充电功率为80kW，预设的第一功率裕量为10kW，第一充电功率阈值为90kW，第二充电功率阈值为70kW，储能组件当前的充电功率为60kW，则在储能组件当前的充电功率为70kW以下时，EMS106需要通过负载开关电路104控制接入光储系统的负载数量和/或光伏阵列108的发电功率；

若最小充电功率为80kW，不设置第一功率裕量，则在储能组件当前的充电功率为80kW以下时，EMS106就需要调整接入光储系统的负载数量和/或光伏阵列108的发电功率，故EMS106没有足够的功率裕量防止甩载等不可预知的工况。

而本实施例将储能组件的充放电功率与基于最小功率和功率裕量设置的阈值进行比较，即为储能组件的充放电功率预留了一部分功率裕量，故可以使光储系统应对不可预知的系统风险。

在一种可能的实施例中，系统参数包括第二参数；

EMS106用于：

响应于第二参数大于预设的第一电压阈值，通过负载开关电路104增加接入光储系统的负载数量和/或降低光伏阵列108的发电功率，以使光伏阵列108的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与负载的用电功率之和，或，以使接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列108的发电功率之和；

响应于第二参数小于预设的第二电压阈值，通过负载开关电路104减少接入光储系统的负载数量和/或增大光伏阵列108的发电功率，以使光伏阵列108的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与接入光储系统的负载的用电功率之和，或，以使接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列108的发电功率之和；

其中，第一电压阈值大于第二电压阈值。

需要说明的是，第一电压阈值以及第二电压阈值可以是根据光储系统功率平衡状态下的交流侧电压预设的。

可以理解的是，第二参数大于预设的第一电压阈值说明在此工况下交流侧的电压过大，第二参数小于预设的第二电压阈值说明在此工况下交流侧的电压过小；

因此，本实施例可以通过控制接入光储系统的负载数量和/或调整光伏阵列108的发电功率的方式，间接调整交流侧电压，从而实现光储系统的功率平衡。

在一种可能的实施例中，系统参数包括第三参数；

EMS106用于：

响应于第三参数大于预设的第一频率阈值，通过负载开关电路104增加接入光储系统的负载数量和/或降低光伏阵列108的发电功率，以使光伏阵列108的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与负载的用电功率之和，或，以使负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列108的发电功率之和；

响应于第三参数小于预设的第二频率阈值，通过负载开关电路104减少接入光储系统的负载数量和/或增大光伏阵列108的发电功率，以使光伏阵列108的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与接入光储系统的负载的用电功率之和，或，以使接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列108的发电功率之和；

其中，第一频率阈值大于第二频率阈值。

需要说明的是，第一频率阈值以及第二频率阈值可以是根据功率平衡状态下的频率预设的。

可以理解的是，第三参数大于预设的第一频率阈值说明在此工况下频率过大，第三参数小于预设的第二频率阈值说明在此工况下频率过小；

因此，本实施例可以通过调整接入光储系统的负载数量和/或光伏阵列108的发电功率的方式，间接调整频率，从而实现光储系统的功率平衡。

在一种可能的实施例中，如图1b所示，至少一个储能组件中每个储能组件包括电池簇(本申请附图中以电池簇1-电池簇n示出)；电池簇接入PCS103的直流侧；

至少一个储能组件的充放电总功率为至少一个电池簇的充放电总功率；

至少一个储能组件的充放电总电压为至少一个电池簇的充放电总电压。

在一种可能的实施例中，BMS105用于向EMS106发送第一储能组件的目标充放电功率，并在向EMS106发送第一储能组件的目标充放电功率的预设时长后，向PCS103发送第一储能组件的目标充放电功率；其中，第一储能组件为剩余电量在第一电量范围内的储能组件。

需要说明的是，第一电量范围是根据储能组件的过充截止电量或过放截止电量预设的，因此第一电量范围表征电池正常工况下的剩余电量范围，故可以根据第一电量范围判断储能组件是否有过充过放风险。

在一种可能的实施方式中，BMS105可以基于至少一个储能组件中每个储能组件的剩余电量和预设的剩余电量-充放电功率对应关系，计算至少一个储能组件中每个储能组件的目标充放电功率。

可以理解的，电池剩余电量较少时系统无过充风险，因此可以调高储能组件充电功率或者维持储能组件当前的充电功率不变，从而在保证系统无过充风险的前提下节省充电时间；反之，电池剩余电量较大时系统存在过充风险，因此可以降低储能组件充电功率，防止电池过充。

另外，电池剩余电量较少时放电功率较高会导致储能组件过放，因此可以降低储能组件的放电功率；反之，电池剩余电量较大时系统不存在储能组件过放的风险，因此可以维持储能组件当前的放电功率不变，也可以适当升高储能组件的放电功率。

因此，剩余电量和储能组件的充放电功率具备相关性，本实施方式中的技术方案可以预设剩余电量-充放电功率对应关系，进一步的，BMS可以基于储能组件的剩余电量以及剩余电量-充放电功率对应关系计算目标充放电功率，从而控制储能组件的充放电功率。

示例性的，假设预设的剩余电量-充放电功率对应关系为：若剩余电量小于过充截止电量与预设电量裕量之差，则储能组件的目标充电功率等于储能组件当前的充电功率；若剩余电量大于或等于过充截止电量与预设电量裕量之差，则储能组件的目标充电功率为储能组件当前的充电功率的20％。

那么，在储能组件当前的剩余电量为88％，储能组件当前的充电功率为100kW，预设的过充截止电量为90％，电量裕量为4％的情况下，储能组件当前的剩余电量大于过充截止电量与预设电量裕量之差，储能组件的目标充电功率应为20kW。

在储能组件当前的剩余电量为20％，储能组件当前的充电功率为100kW，预设的过充截止电量为90％，电量裕量为4％的情况下，储能组件当前的剩余电量小于充电截止电量与预设电量裕量之差，储能组件的目标充电功率应为100kW。

BMS105用于向EMS106发送第二储能组件的目标充放电功率，并向PCS103发送第二储能组件的目标充放电功率；其中，第二储能组件为剩余电量不在第一电量范围内的储能组件；

PCS103，用于基于至少一个储能组件中每个储能组件的目标充放电功率，调整至少一个储能组件中电池簇的充放电功率。

可以理解的，若储能组件的剩余电量在第一电量范围内，则储能组件没有过充过放风险，光储系统不存在严重的供电风险和安全风险；

因此，BMS105可以先将目标充放电功率发送至EMS106，间隔预设时长后，BMS105向PCS103发送目标充放电功率，PCS103调整储能组件的充放电功率等于目标充放电功率，从而使得EMS106可以有充足的处理时间制定功率调节策略。

若储能组件的剩余电量不在第一电量范围内，即储能组件的剩余电量过高或过低，则光储系统可能存在供电风险和安全风险，因此BMS105需要将目标充放电功率上传至EMS106，同时BMS105向PCS 103发送目标充放电功率，PCS103调整储能组件的充放电功率等于目标充放电功率，从而迅速使得光储系统功率恢复至平衡状态。

示例一，储能组件当前的剩余电量为20％，储能组件当前的充电功率为50kW，BMS105计算储能组件的目标充电功率为100kW，预设的过充截止电量为90％，第一电量范围为90％±4％；

可以理解的，储能组件当前的剩余电量为20％，没有明显的过充风险，但剩余电量过低，若在上传目标充放电功率后等待预设时长再将充放电功率调整至100kW，使得储能组件的剩余电量提升过慢，因此需要立刻提高功率进行充电，故BMS105将100kW的目标充放电功率发送至EMS106和PCS103，PCS103将储能组件的充放电功率由50kW升高为100kW。

示例二，储能组件当前的剩余电量为80％，储能组件当前的充电功率为100kW，BMS105计算储能组件的目标充电功率为100kW，预设的过充截止电量为90％，第一电量范围为90％±4％；

可以理解的，储能组件当前的剩余电量为80％在第一电量范围内，没有明显的过充风险，BMS将100kW的目标充放电功率发送至EMS106和PCS103，PCS103维持储能组件的充放电功率在100kW不变。

示例三，储能组件当前的剩余电量为99％，储能组件当前的充电功率为100kW，BMS105计算储能组件的目标充电功率为0kW，预设的过充截止电量为90％，第一电量范围为90％±4％；

可以理解的，储能组件当前的剩余电量为99％，若在上传目标充放电功率后等待预设时长再将充放电功率调整至0kW将有明显的过充风险，因此需要立即停止充电防止过充，故BMS105将0kW的目标充放电功率发送至EMS106和PCS103，PCS103将储能组件的充放电功率100kW降至0kW。

示例四，储能组件当前的剩余电量为88％，储能组件当前的充电功率为100kW，BMS105计算储能组件的目标充电功率应为0kW，预设的过充截止电量为90％，第一电量范围为90％±4％，预设时长为1s；

因此，储能组件当前的剩余电量在第一电量范围内，BMS105先将0kW的目标充放电功率发送至EMS，间隔预设时长1s后，BMS105再将0kW的目标充放电功率发送至PCS103，PCS103将储能组件的充放电功率从100kW调整为0kW。

在一种可能的实施例中，如图1c所示，至少一个储能组件中每个储能组件包括一一对应设置的电池簇和DC-DC转换器(本申请附图中以DC-DC转换器1-DC-DC转换器n示出)；DC-DC转换器连接在对应的电池簇和PCS103的直流侧之间；

至少一个储能组件的充放电总功率为至少一个储能组件的电池簇的充放电总功率，与至少一个储能组件的DC-DC转换器的输出总功率中的最小功率；

比如，储能组件中至少一个电池簇的充放电总功率为60kW，至少一个DC-DC转换器的总输出功率为70kW，则储能组件的充放电功率为60kW。

可以理解的，储能组件的充放电功率为电池簇与DC-DC转换器运行过程中的最小功率，可以保证在后续调整功率达到平衡状态的过程中，电池簇和DC-DC转换器不会因为功率超限损坏。

至少一个储能组件的充放电总电压为至少一个储能组件的DC-DC转换器的输出总电压。

在一种可能的实施例中，BMS105用于：

向EMS106发送第一储能组件的目标充放电功率，并在向EMS106发送第一储能组件的目标充放电功率的预设时长后，向第一储能组件的DC-DC转换器发送第一储能组件的目标充放电功率；其中，第一储能组件为剩余电量在第一电量范围内的储能组件；第一电量范围是根据储能组件的过充截止电量或过放截止电量预设的；

向EMS106发送第二储能组件的目标充放电功率，并向第二储能组件的DC-DC转换器发送第二储能组件的目标充放电功率；其中，第二储能组件为剩余电量不在第一电量范围内的储能组件；

DC-DC转换器，用于：

基于DC-DC转换器所在的储能组件的目标充放电功率调整DC-DC转换器对应的电池簇的充放电功率。

可以理解的，若储能组件的剩余电量在第一电量范围内，则储能组件没有过充过放风险，光储系统不存在严重的供电风险和安全风险；

因此，BMS105可以先将目标充放电功率发送至EMS106，间隔预设时长后，BMS105向DC-DC转换器发送目标充放电功率，DC-DC转换器调整对应的储能组件的充放电功率等于目标充放电功率，从而使得EMS106可以有充足的处理时间制定功率调节策略。

若储能组件的剩余电量不在第一电量范围内，即储能组件的剩余电量过高或过低，则光储系统可能存在供电风险和安全风险，因此BMS105需要将目标充放电功率上传至EMS106，同时BMS105向DC-DC转换器发送目标充放电功率，DC-DC转换器调整对应的储能组件的充放电功率等于目标充放电功率，从而迅速使得光储系统功率恢复至平衡状态。

示例一，储能组件当前的剩余电量为20％，储能组件当前的充电功率为50kW，BMS105计算储能组件的目标充电功率为100kW，预设的过充截止电量为90％，第一电量范围为90％±4％；

可以理解的，储能组件当前的剩余电量为20％，没有明显的过充风险，但剩余电量过低，若在上传目标充电功率后等待预设时长再将充电功率调整至100kW，使得储能组件的剩余电量提升过慢，因此需要立刻提高功率进行充电，故BMS105将100kW的目标充电功率发送至EMS106和储能组件对应的DC-DC转换器，储能组件对应的DC-DC转换器将储能组件的充电功率由50kW升高为100kW。

示例二，储能组件当前的剩余电量为80％，储能组件当前的充电功率为100kW，BMS105计算储能组件的目标充电功率为100kW，预设的过充截止电量为90％，第一电量范围为90％±4％；

可以理解的，储能组件当前的剩余电量为80％在第一电量范围内，没有明显的过充风险，BMS将100kW的目标充电功率发送至EMS106和储能组件对应的DC-DC转换器，储能组件对应的DC-DC转换器维持储能组件的充电功率在100kW不变。

示例三，储能组件当前的剩余电量为99％，储能组件当前的充电功率为100kW，BMS105计算储能组件的目标充电功率为0kW，预设的过充截止电量为90％，第一电量范围为90％±4％；

可以理解的，储能组件当前的剩余电量为99％，若在上传目标充电功率后等待预设时长再将充放电功率调整至0kW将有明显的过充风险，因此需要立即停止充电防止过充，故BMS105将0kW的目标充电功率发送至EMS106和储能组件对应的DC-DC转换器，储能组件对应的DC-DC转换器将储能组件的充电功率100kW降至0kW。

示例四，储能组件当前的剩余电量为88％，储能组件当前的充电功率为100kW，BMS105计算储能组件的目标充电功率应为0kW，预设的过充截止电量为90％，第一电量范围为90％±4％，预设时长为1s；

可以理解的，储能组件当前的剩余电量在第一电量范围内，说明无过充风险且无电量过低风险，因此BMS105先将0kW的目标充电功率发送至EMS，间隔预设时长1s后，BMS105再将0kW的目标充电功率发送至储能组件对应的DC-DC转换器，储能组件对应的DC-DC转换器将储能组件的充电功率从100kW调整为0kW。

本申请还提供一种PCS，如图1d所示，PCS103的交流侧用于接入负载侧107以及光伏侧109；

PCS103用于：

在至少一个储能组件充电的状态下，基于第四参数以及预设的第一功率-电流转换关系，限制PCS 103的最大充电电流，以使光伏侧109的输出功率等于PCS103的充电功率与负载侧107的用电功率之和；

和/或

在至少一个储能组件放电的状态下，基于第五参数以及预设的第二功率-电流转换关系，限制PCS 103的最大放电电流，以使光伏侧109的输出功率与PCS103的放电功率之和等于负载侧107的用电功率；

需要说明的是，第四参数为至少一个储能组件的充电总功率以及PCS103充电功率中的最小功率；第五参数为至少一个储能组件的放电总功率以及PCS103放电功率中的最小功率；

比如，PCS可以基于第四参数以及预设的功率-电流转换关系，计算电流限幅值，进一步的，PCS基于电流限幅值限制PCS的最大充放电电流。

还需要说明的是，光储系统中的PCS103以电压源模式运行，为接入光储系统的负载或储能组件提供稳定的电压，而PCS103的交流侧一般接入了逆变器102等设备，光伏阵列108连接逆变器102设备作为直流源向PCS103输出功率，在功率调整的过程中，由于储能组件的充放电功率与逆变器102输出功率之间不平衡，能量流动的过程中存在多余的能量，容易出现跨网崩溃的问题。

可以理解的，若储能组件的充电功率过高，可能导致PCS103的直流侧与交流侧的功率不匹配，因此需要PCS103及时修正PCS103的最大充放电电流，进而调整交流侧电压的大小，避免出现跨网崩溃的问题，保护设备的稳定运行。

示例性的，PCS103通过快速感知直流侧的充电能力，感知到储能组件的充电功率过高，PCS103快速降低自身的电流，控制交流输出电压产生对应的变化，从而使逆变器102快速降额，以维持系统的功率平衡。

基于本实施例的技术方案，PCS103基于储能组件的充放电功率以及PCS103充放电功率中的最小功率，迅速调节充放电电流，从而迅速调整PCS103的交流侧电压以实现短时功率匹配，避免跨网崩溃问题。

在一种可能的实施例中，PCS103还可以用于：

在至少一个储能组件充电的状态下，响应于PCS103直流侧电压大于最大直流参考电压，降低PCS 103的充电功率，以使光伏侧109的输出功率等于PCS103的充电功率与负载侧107的用电功率之和；

和/或

在至少一个储能组件放电的状态下，响应于PCS103直流侧电压小于最小直流参考电压，降低PCS 103的放电功率，以使光伏侧109的输出功率与PCS103的放电功率之和等于负载侧107的用电功率；

需要说明的是，最大直流参考电压为至少一个储能组件的充放电总电压和预设的电压裕度之和；最小直流参考电压为至少一个储能组件的充放电总电压和预设的电压裕度之差。

比如，储能组件的当前充放电电压为80V，预设的电压裕度为20V，则最大直流参考电压为100V，最小直流参考电压为60V。

另外，PCS103直流侧的电压为PCS103与储能组件之间直流母线上的电压。

可以理解的，若储能组件充电的状态下，PCS103直流侧电压大于最大直流参考电压，则说明直流母线的电压过高，储能组件无法吸收更多的充电功率，因此需要降低PCS103的充电功率以实现短时功率匹配；

类似的，若储能组件放电的状态下，PCS103直流侧电压小于最小直流参考电压，则说明直流母线的电压过低，储能组件不宜继续输出过多功率向负载供电，因此需要降低PCS103的放电功率以实现短时功率匹配。

基于本实施例的技术方案，PCS103通过调节充放电功率，使得PCS103交流侧与直流侧的功率相匹配，避免跨网崩溃。

在一种可能的实施例中，如图1e所示，至少一个储能组件中每个储能组件包括电池簇；电池簇接入PCS的直流侧；

至少一个储能组件的充放电总功率为至少一个电池簇的充放电总功率；

至少一个储能组件的充放电总电压为至少一个电池簇的充放电总电压。

在一种可能的实施例中，如图1f所示，至少一个储能组件中每个储能组件包括一一对应设置的电池簇和DC-DC转换器；DC-DC转换器连接在对应的电池簇和PCS的直流侧之间；

至少一个储能组件的充放电总功率为至少一个储能组件的电池簇的充放电总功率，与至少一个储能组件的DC-DC转换器的输出总功率中的最小功率；

至少一个储能组件的充放电总电压为至少一个储能组件的DC-DC转换器的输出总电压。

本申请还提供一种逆变器，如图1g所示，逆变器102的直流侧用于接入光伏阵列108，逆变器102的交流侧用于接入储能系统110以及负载侧107；

逆变器102用于：

响应于交流侧参数大于预设的最大交流参考值，降低逆变器102的输出功率，以使逆变器102的输出功率等于储能系统的充电功率与负载侧的用电功率之和，或，以使逆变器102的输出功率与储能系统的放电功率之和等于负载侧的用电功率；

响应于交流侧参数小于预设的最小交流参考值，升高逆变器102的输出功率，以使逆变器102的输出功率等于储能系统的充电功率与负载侧的用电功率之和，或，以使逆变器102的输出功率与储能系统的放电功率之和等于负载侧的用电功率；

需要说明的是，交流侧参数包括逆变器102采集的交流侧电压或逆变器102采集的交流侧频率。

示例一，若逆变器采集到的输出电压为850V，高于最大交流参考值800V，则说明PCS无法吸收一部分充电功率，致使逆变器端口电压过高，若逆变器的输出功率在短时间内不迅速降低，将会导致PCS的交流侧与直流侧的功率不匹配，这样就会出现跨网崩溃的问题，进而触发系统自动保护，因此，需要逆变器降低输出功率以维持系统的稳定性。

示例二，若逆变器采集到的交流侧频率为60Hz，高于最大交流参考值50Hz，则说明PCS无法吸收一部分充电功率，光伏侧供电过多，致使电网频率过高，若逆变器的输出功率在短时间内不迅速降低，将会导致PCS的交流侧与直流侧的功率不匹配，这样就会出现跨网崩溃的问题，进而触发系统自动保护，因此，需要逆变器降低输出功率以维持系统的稳定性。

示例三，若逆变器采集到的输出电压为700V，低于最小交流参考值750V，则说明负载的用电功率过大，致使逆变器端口电压过低，若逆变器的输出功率在短时间内不迅速升高，将会导致PCS的交流侧与直流侧的功率不匹配，这样就会出现跨网崩溃的问题，进而触发系统自动保护，因此，需要逆变器升高输出功率以维持系统的稳定性。

示例四，若逆变器采集到的交流侧频率为20Hz，低于最小交流参考值40Hz，则说明负载的用电功率过大，光伏侧供电不足，致使电网频率过低，若逆变器的输出功率在短时间内不迅速升高，将会导致PCS的交流侧与直流侧的功率不匹配，这样就会出现跨网崩溃的问题，进而触发系统自动保护，因此，需要逆变器升高输出功率以维持系统的稳定性。

可以理解的，若PCS103无法吸收一部分充电功率，则会导致交流侧参数较大，因此需要逆变器102降低输出功率以实现功率平衡；

若PCS103的充电功率过低，则会导致交流侧参数较小，因此需要逆变器102提高输出功率以实现功率平衡；

基于本实施例的技术方案，逆变器102基于采集到的交流侧电压或频率，迅速调节输出功率以实现短时功率匹配，避免跨网崩溃问题，维持逆变器所在系统的功率平衡状态。

基于与图1a-图1c所示光储系统的实施相同的技术构思，本申请还提供一种功率平衡方法，应用于光储系统，光储系统的结构参照图1a-图1c，此处不再赘述；另外，本申请实施例中功率平衡方法的实施可以参照上述光储系统的实施，重复之处不再赘述。

如图2所示，该功率平衡方法，包括：

步骤201：EMS获取系统参数。

需要说明的是，系统参数包括第一参数、第二参数以及第三参数中的至少一个参数；

第一参数包括至少一个储能组件中每个储能组件的目标充放电功率与PCS充放电功率中的最小功率，以及BMS采集的至少一个储能组件的充放电总功率；至少一个储能组件中每个储能组件的目标充放电功率为BMS向EMS发送的；

第二参数包括PCS采集的交流侧电压与逆变器采集的交流侧电压中的最小电压；

第三参数包括PCS采集的交流侧频率与逆变器采集的交流侧频率中的最小频率。

步骤202：EMS基于系统参数，调整光伏阵列的发电功率，和/或，通过负载开关电路控制接入光储系统的负载数量，以使光伏阵列的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与接入光储系统的负载的用电功率之和，或，以使接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列的发电功率之和。

可以理解的，在储能组件充电的工况下，光伏阵列发电以向负载和储能组件供电，光伏阵列的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与接入光储系统的负载的用电功率之和，可以使得光储系统的功率处于平衡状态，也即光储系统的功率处于稳态工作点；

在储能组件放电的工况下，光伏阵列发电且储能组件放电以向负载供电，接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列的发电功率之和，可以使得光储系统的功率处于平衡状态，也即光储系统的功率处于稳态工作点。

基于本申请的技术方案，EMS综合BMS、PCS以及逆变器上传的各类型系统参数，控制接入光储系统的负载数量和/或调整光伏阵列的发电功率，协调能量流动，以使光储系统的功率处于平衡状态，从而达到维持系统稳定运行的目的；

另外，由于本技术方案中的EMS基于最小参数协调功率流动，因此可以避免维持系统功率平衡的过程中，设备的工作参数超过设备的自身能力限制，影响系统稳定性和安全性。

在一种可能的实施例中，系统参数包括第一参数，目标充放电功率与PCS充放电功率中的最小功率为最小充电功率或最小放电功率；

如图3所示，该功率平衡方法包括：

步骤301：EMS获取第一参数。EMS响应于至少一个储能组件的总充电功率大于等于第一充电功率阈值，执行步骤302；EMS响应于至少一个储能组件的总充电功率小于第二充电功率阈值，执行步骤303；EMS响应于至少一个储能组件的总放电功率大于等于第一放电功率阈值，执行步骤304；EMS响应于至少一个储能组件的总放电功率小于第二放电功率阈值，执行步骤305。

需要说明的是，第一充电功率阈值为最小充电功率与预设的第一功率裕量之和；第二充电功率阈值为最小充电功率与第一功率裕量之差；第一放电功率阈值为最小放电功率与预设的第二功率裕量之和；第二放电功率阈值为最小放电功率与第二功率裕量之差。

步骤302：EMS通过负载开关电路增加接入光储系统的负载数量和/或降低光伏阵列的发电功率，以使光伏阵列的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与接入光储系统的负载的用电功率之和。

步骤303：EMS通过负载开关电路减少接入光储系统的负载数量和/或增大光伏阵列的发电功率，以使光伏阵列的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与接入光储系统的负载的用电功率之和。

步骤304：EMS通过负载开关电路减少接入光储系统的负载数量和/或增大光伏阵列的发电功率，以使接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列的发电功率之和。

步骤305：EMS通过负载开关电路增加接入光储系统的负载数量和/或降低光伏阵列的发电功率，以使接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列的发电功率之和。

基于本实施例的技术方案，在储能组件充电功率过大或放电功率过小时，EMS可以接入更多的负载或更大用电功率的负载，和/或降低光伏阵列的发电功率，以使光储系统功率平衡；

在储能组件充电功率过小或放电功率过大时，EMS可以切除负载，和/或增大光伏阵列的发电功率，以使光储系统功率平衡。

另外，本实施例将储能组件的充放电功率与基于最小功率和功率裕量设置的阈值进行比较，即为储能组件的充放电功率预留了一部分功率裕量，故可以使光储系统应对不可预知的系统风险。

在一种可能的实施例中，系统参数包括第二参数；如图4所示，该功率平衡方法包括：

步骤401：EMS获取第二参数。EMS响应于第二参数大于预设的第一电压阈值，执行步骤402；EMS响应于第二参数小于预设的第二电压阈值，执行步骤403。

需要说明的是，第一电压阈值大于第二电压阈值。

步骤402：EMS通过负载开关电路增加接入光储系统的负载数量和/或降低光伏阵列的发电功率，以使光伏阵列的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与负载的用电功率之和，或，以使接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列的发电功率之和。

步骤403：EMS通过负载开关电路减少接入光储系统的负载数量和/或增大光伏阵列的发电功率，以使光伏阵列的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与接入光储系统的负载的用电功率之和，或，以使接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列的发电功率之和。

基于本实施例的技术方案，可以通过控制接入光储系统的负载数量和/或调整光伏阵列的发电功率的方式，间接调整交流侧电压，从而实现光储系统的功率平衡。

在一种可能的实施例中，系统参数包括第三参数；如图5所示，该功率平衡方法包括：

步骤501：EMS获取第三参数。EMS响应于第三参数大于预设的第一频率阈值，执行步骤502；EMS响应于第三参数小于预设的第二频率阈值，执行步骤503。

需要说明的是，第一频率阈值大于第二频率阈值。

步骤502：EMS通过负载开关电路增加接入光储系统的负载数量和/或降低光伏阵列的发电功率，以使光伏阵列的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与负载的用电功率之和，或，以使负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列的发电功率之和。

步骤503：EMS通过负载开关电路减少接入光储系统的负载数量和/或增大光伏阵列的发电功率，以使光伏阵列的发电功率等于至少一个储能组件的总充电功率与接入光储系统的负载的用电功率之和，或，以使接入光储系统的负载的用电功率等于至少一个储能组件的总放电功率与光伏阵列的发电功率之和。

基于本实施例的技术方案，可以通过调整接入光储系统的负载数量和/或光伏阵列的发电功率的方式，间接调整频率，从而实现光储系统的功率平衡。

在一种可能的实施方式中，图3-图5所示的功率平衡方法EMS可以通过图6a所示的方法调整光伏阵列的发电功率以及控制接入光储系统的负载数量：

如图6a所示，该方法包括：

步骤6011：EMS判断光伏阵列是否已经满功率运行，若是，则执行步骤6012，否则，执行步骤6013。

需要说明的是，考虑到光储系统供电的稳定性以及用户的用电需求，在光伏阵列未满功率运行的情况下，本申请应当优先调整光伏阵列的发电功率以使光储系统功率处于平衡状态，尽量避免切断负载，影响用户使用。

步骤6012：EMS判断光储系统中是否接入非重要负载，若是，则执行步骤6014，否则，执行步骤6015。

步骤6013：EMS增大光伏阵列的发电功率。

步骤6014：EMS控制负载开关电路切断非重要负载。

步骤6015：EMS控制负载开关电路切断接入光储系统的负载。

在一种可能的实施方式中，图3-图5所示的功率平衡方法EMS可以通过图6b所示的方法调整光伏阵列的发电功率以及控制接入光储系统的负载数量：

如图6b所示，该方法包括：

步骤6021：EMS判断是否存在未接入光储系统的负载，若是，则执行步骤6022，否则，执行步骤6023。

需要说明的是，考虑到避免浪费发电量，在EMS可以通过控制负载开关电路接入负载使光储系统功率处于平衡状态情况下，本申请实施例应当优先接入闲置负载以调整光储系统的平衡状态，尽量避免降低光伏阵列发电功率。

步骤6022：EMS控制负载开关电路接入处于闲置状态的负载。

步骤6023：EMS降低光伏阵列的发电功率。

在一种可能的实施例中，如图7所示，该功率平衡方法还包括：

步骤701：BMS获取至少一个储能组件中每个储能组件的目标充放电功率以及剩余电量。

步骤702：BMS向EMS发送第一储能组件的目标充放电功率，并在向EMS发送第一储能组件的目标充放电功率的预设时长后，向PCS发送第一储能组件的目标充放电功率。

需要说明的是，第一储能组件为剩余电量在第一电量范围内的储能组件；第一电量范围是根据储能组件的过充截止电量或过放截止电量预设的；

步骤703：BMS向EMS发送第二储能组件的目标充放电功率，并向PCS发送第二储能组件的目标充放电功率。

需要说明的是，第二储能组件为剩余电量不在第一电量范围内的储能组件。

步骤704：PCS基于至少一个储能组件中每个储能组件的目标充放电功率，调整至少一个储能组件中电池簇的充放电功率。

基于本实施例的技术方案，BMS可以先将目标充放电功率发送至EMS，间隔预设时长后，BMS向PCS发送目标充放电功率，PCS调整储能组件的充放电功率等于目标充放电功率，从而使得EMS可以有充足的处理时间制定功率调节策略。

若储能组件的剩余电量不在第一电量范围内，即储能组件的剩余电量过高或过低，则光储系统可能存在供电风险和安全风险，因此BMS需要将目标充放电功率上传至EMS，同时BMS向PCS发送目标充放电功率，PCS调整储能组件的充放电功率等于目标充放电功率，从而迅速使得光储系统功率恢复至平衡状态。在一种可能的实施例中，至少一个储能组件中每个储能组件包括一一对应设置的电池簇和DC-DC转换器；DC-DC转换器连接在对应的电池簇和PCS的直流侧之间；

至少一个储能组件的充放电总功率为至少一个储能组件的电池簇的充放电总功率，与至少一个储能组件的DC-DC转换器的输出总功率中的最小功率；

至少一个储能组件的充放电总电压为至少一个储能组件的DC-DC转换器的输出总电压。

在一种可能的实施例中，如图8所示，该功率平衡方法还包括：

步骤801：BMS获取至少一个储能组件中每个储能组件的目标充放电功率以及剩余电量。

步骤802：BMS向EMS发送第一储能组件的目标充放电功率，并在向EMS发送第一储能组件的目标充放电功率的预设时长后，向第一储能组件的DC-DC转换器发送第一储能组件的目标充放电功率。

需要说明的是，第一储能组件为剩余电量在第一电量范围内的储能组件；第一电量范围是根据储能组件的过充截止电量或过放截止电量预设的。

步骤803：BMS向EMS发送第二储能组件的目标充放电功率，并向第二储能组件的DC-DC转换器发送第二储能组件的目标充放电功率。

需要说明的是，第二储能组件为剩余电量不在第一电量范围内的储能组件。

步骤804：DC-DC转换器基于DC-DC转换器所在的储能组件的目标充放电功率调整DC-DC转换器对应的电池簇的充放电功率。

基于本实施例的技术方案，BMS可以先将目标充放电功率发送至EMS，间隔预设时长后，BMS向DC-DC转换器发送目标充放电功率，DC-DC转换器调整对应的储能组件的充放电功率等于目标充放电功率，从而使得EMS可以有充足的处理时间制定功率调节策略。

若储能组件的剩余电量不在第一电量范围内，即储能组件的剩余电量过高或过低，则光储系统可能存在供电风险和安全风险，因此BMS需要将目标充放电功率上传至EMS，同时BMS向DC-DC转换器发送目标充放电功率，DC-DC转换器调整对应的储能组件的充放电功率等于目标充放电功率，从而迅速使得光储系统功率恢复至平衡状态。

基于与图1d-图1f所示PCS的实施相同的技术构思，本申请实施例还提供一种功率平衡方法，应用于PCS，PCS的连接方式参见图1d-图1f，此处不再赘述。

该功率平衡方法包括下述至少一个方法：

方法一如图9所示，包括：

步骤901：PCS获取至少一个储能组件的充放电总功率以及PCS充放电功率中的最小功率。

步骤902：在至少一个储能组件充电的状态下，PCS基于第四参数以及预设的第一功率-电流转换关系，限制PCS的最大充电电流，以使光伏侧的输出功率等于PCS的充电功率与负载侧的用电功率之和。

步骤903：在至少一个储能组件放电的状态下，PCS基于第五参数以及预设的第二功率-电流转换关系，限制PCS的最大放电电流，以使光伏侧的输出功率与PCS的放电功率之和等于负载侧的用电功率。

需要说明的是，第四参数为至少一个储能组件的充电总功率以及PCS充电功率中的最小功率；

第五参数为至少一个储能组件的放电总功率以及PCS放电功率中的最小功率。

基于本实施例的技术方案，PCS基于储能组件的充放电功率以及PCS充放电功率中的最小功率，迅速调节充放电电流，从而迅速调整PCS的交流侧电压以实现短时功率匹配，避免跨网崩溃问题。

方法二如图10所示，包括：

步骤1001：PCS获取PCS直流侧电压。在至少一个储能组件充电的状态下，PCS响应于PCS直流侧电压大于最大直流参考电压，执行步骤1002；在至少一个储能组件放电的状态下，PCS响应于PCS直流侧电压小于最小直流参考电压，执行步骤1003。

需要说明的是，最大直流参考电压为至少一个储能组件的充放电总电压和预设的电压裕度之和；最小直流参考电压为至少一个储能组件的充放电总电压和预设的电压裕度之差。

步骤1002：PCS降低PCS的充电功率，以使光伏侧的输出功率等于PCS的充电功率与负载侧的用电功率之和。

步骤1003：PCS降低PCS的放电功率，以使光伏侧的输出功率与PCS的放电功率之和等于负载侧的用电功率。

基于本实施例的技术方案，PCS通过调节充放电功率，使得PCS交流侧与直流侧的功率相匹配，避免跨网崩溃。

在一种可能的实施例中，至少一个储能组件中每个储能组件包括电池簇；电池簇接入PCS的直流侧；

至少一个储能组件的充放电总功率为至少一个电池簇的充放电总功率；

至少一个储能组件的充放电总电压为至少一个电池簇的充放电总电压。

在一种可能的实施例中，至少一个储能组件中每个储能组件包括一一对应设置的电池簇和DC-DC转换器；DC-DC转换器连接在对应的电池簇和PCS的直流侧之间；

至少一个储能组件的充放电总功率为至少一个储能组件的电池簇的充放电总功率，与至少一个储能组件的DC-DC转换器的输出总功率中的最小功率；

至少一个储能组件的充放电总电压为至少一个储能组件的DC-DC转换器的输出总电压。

基于与图1g所示逆变器实施的相同的技术构思，本申请还提供一种功率平衡方法，应用于逆变器，逆变器的连接方式参见图1g，不再赘述。

如图11所示，该功率平衡方法包括：

步骤1101：逆变器获取交流侧参数。逆变器响应于交流侧参数大于预设的最大交流参考值，执行步骤1102；逆变器响应于交流侧参数小于预设的最小交流参考值，执行步骤1103。

需要说明的是，交流侧参数包括逆变器采集的交流侧电压或逆变器采集的交流侧频率。

步骤1102：逆变器降低逆变器的输出功率，以使逆变器的输出功率等于储能系统的充电功率与负载侧的用电功率之和，或，以使逆变器的输出功率与储能系统的放电功率之和等于负载侧的用电功率。

步骤1103：逆变器升高逆变器的输出功率，以使逆变器的输出功率等于储能系统的充电功率与负载侧的用电功率之和，或，以使逆变器的输出功率与储能系统的放电功率之和等于负载侧的用电功率。

基于本实施例的技术方案，逆变器基于采集到的交流侧电压或频率，迅速调节输出功率以实现短时功率匹配，避免跨网崩溃问题。

综上，本申请实施例提供了一种光储系统、能量转换系统、逆变器及功率平衡方法，BMS调整储能器件的充放电功率以维持系统功率平衡，EMS综合BMS、PCS以及逆变器的参数信息，维持系统功率平衡；PCS通过修正自身的充放电电流或调整自身的充放电功率以维持所在系统的功率平衡；逆变器通过调整自身的输出功率以维持所在系统的功率平衡；

换句话说，BMS与PCS以及逆变器等功率设备可以进行短时功率匹配，以维持其所在的系统功率平衡，避免跨网崩溃等问题；EMS综合光储系统中设备上报的参数值，进行功率调度，使光储系统维持在功率平衡状态。

因此，本申请实施例提供的光储系统、能量转换系统、逆变器及功率平衡方法，可以实现EMS、BMS、PCS以及逆变器独立维持系统的功率平衡，也可以实现EMS、BMS以及PCS等功率设备三级协同合作，共同使得光储系统处于功率平衡状态，维持系统的稳定运行，避免了跨网崩溃以及不可预知风险导致系统宕机的问题。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (24)

1.一种光储系统，其特征在于，所述光储系统包括至少一个储能组件、逆变器、能量转换系统PCS、负载开关电路、电池管理系统BMS以及能量管理系统EMS；

所述PCS的直流侧接入所述至少一个储能组件，所述PCS的交流侧通过所述负载开关电路与至少一个负载连接，所述逆变器连接在光伏阵列与所述PCS的交流侧之间；

所述EMS，用于基于系统参数，调整所述光伏阵列的发电功率，和/或，通过所述负载开关电路控制接入所述光储系统的负载数量，以使所述光伏阵列的发电功率等于所述至少一个储能组件的总充电功率与接入所述光储系统的负载的用电功率之和，或，以使接入所述光储系统的负载的用电功率等于所述至少一个储能组件的总放电功率与所述光伏阵列的发电功率之和；

其中，所述系统参数包括第一参数、第二参数以及第三参数中的至少一个参数；

所述第一参数包括所述至少一个储能组件中每个储能组件的目标充放电功率与所述PCS充放电功率中的最小功率，以及所述BMS采集的所述至少一个储能组件的充放电总功率；所述至少一个储能组件中每个储能组件的目标充放电功率为所述BMS向所述EMS发送的；

所述第二参数包括所述PCS采集的交流侧电压与所述逆变器采集的交流侧电压中的最小电压；

所述第三参数包括所述PCS采集的交流侧频率与所述逆变器采集的交流侧频率中的最小频率。

2.如权利要求1所述的光储系统，其特征在于，所述系统参数包括所述第一参数，所述目标充放电功率与所述PCS充放电功率中的最小功率为最小充电功率或最小放电功率；

所述EMS用于：

响应于所述至少一个储能组件的总充电功率大于等于第一充电功率阈值，通过所述负载开关电路增加接入所述光储系统的负载数量和/或降低所述光伏阵列的发电功率，以使所述光伏阵列的发电功率等于所述至少一个储能组件的总充电功率与接入所述光储系统的负载的用电功率之和；其中，所述第一充电功率阈值为所述最小充电功率与预设的第一功率裕量之和；

响应于所述至少一个储能组件的总充电功率小于第二充电功率阈值，通过所述负载开关电路减少接入所述光储系统的负载数量和/或增大所述光伏阵列的发电功率，以使所述光伏阵列的发电功率等于所述至少一个储能组件的总充电功率与接入所述光储系统的负载的用电功率之和；其中，所述第二充电功率阈值为所述最小充电功率与所述第一功率裕量之差；

响应于所述至少一个储能组件的总放电功率大于等于第一放电功率阈值，通过所述负载开关电路减少接入所述光储系统的负载数量和/或增大所述光伏阵列的发电功率，以使接入所述光储系统的负载的用电功率等于所述至少一个储能组件的总放电功率与所述光伏阵列的发电功率之和；其中，所述第一放电功率阈值为所述最小放电功率与预设的第二功率裕量之和；

响应于所述至少一个储能组件的总放电功率小于第二放电功率阈值，通过所述负载开关电路增加接入所述光储系统的负载数量和/或降低所述光伏阵列的发电功率，以使接入所述光储系统的负载的用电功率等于所述至少一个储能组件的总放电功率与所述光伏阵列的发电功率之和；其中，所述第二放电功率阈值为所述最小放电功率与所述第二功率裕量之差。

3.如权利要求1或2所述的光储系统，其特征在于，所述系统参数包括所述第二参数；

所述EMS用于：

响应于所述第二参数大于预设的第一电压阈值，通过所述负载开关电路增加接入所述光储系统的负载数量和/或降低所述光伏阵列的发电功率，以使所述光伏阵列的发电功率等于所述至少一个储能组件的总充电功率与所述负载的用电功率之和，或，以使接入所述光储系统的负载的用电功率等于所述至少一个储能组件的总放电功率与所述光伏阵列的发电功率之和；

响应于所述第二参数小于预设的第二电压阈值，通过所述负载开关电路减少接入所述光储系统的负载数量和/或增大所述光伏阵列的发电功率，以使所述光伏阵列的发电功率等于所述至少一个储能组件的总充电功率与接入所述光储系统的负载的用电功率之和，或，以使接入所述光储系统的负载的用电功率等于所述至少一个储能组件的总放电功率与所述光伏阵列的发电功率之和；

其中，所述第一电压阈值大于所述第二电压阈值。

4.如权利要求1-3中任一所述的光储系统，其特征在于，所述系统参数包括所述第三参数；

所述EMS用于：

响应于所述第三参数大于预设的第一频率阈值，通过所述负载开关电路增加接入所述光储系统的负载数量和/或降低所述光伏阵列的发电功率，以使所述光伏阵列的发电功率等于所述至少一个储能组件的总充电功率与所述负载的用电功率之和，或，以使所述负载的用电功率等于所述至少一个储能组件的总放电功率与所述光伏阵列的发电功率之和；

响应于所述第三参数小于预设的第二频率阈值，通过所述负载开关电路减少接入所述光储系统的负载数量和/或增大所述光伏阵列的发电功率，以使所述光伏阵列的发电功率等于所述至少一个储能组件的总充电功率与接入所述光储系统的负载的用电功率之和，或，以使接入所述光储系统的负载的用电功率等于所述至少一个储能组件的总放电功率与所述光伏阵列的发电功率之和；

其中，所述第一频率阈值大于所述第二频率阈值。

5.如权利要求1-4中任一所述的光储系统，其特征在于，所述至少一个储能组件中每个储能组件包括电池簇；所述电池簇接入所述PCS的直流侧；

所述至少一个储能组件的充放电总功率为所述至少一个电池簇的充放电总功率；

所述至少一个储能组件的充放电总电压为所述至少一个电池簇的充放电总电压。

6.如权利要求5所述的光储系统，其特征在于，所述BMS用于：

向所述EMS发送第一储能组件的目标充放电功率，并在向所述EMS发送所述第一储能组件的目标充放电功率的预设时长后，向所述PCS发送所述第一储能组件的目标充放电功率；其中，所述第一储能组件为剩余电量在第一电量范围内的储能组件；所述第一电量范围是根据所述储能组件的过充截止电量或过放截止电量预设的；

向所述EMS发送第二储能组件的目标充放电功率，并向所述PCS发送所述第二储能组件的目标充放电功率；其中，所述第二储能组件为剩余电量不在第一电量范围内的储能组件；

所述PCS，用于：

基于所述至少一个储能组件中每个储能组件的目标充放电功率，调整所述至少一个储能组件中电池簇的充放电功率。

7.如权利要求1-4中任一所述的光储系统，其特征在于，所述至少一个储能组件中每个储能组件包括一一对应设置的电池簇和DC-DC转换器；所述DC-DC转换器连接在对应的电池簇和所述PCS的直流侧之间；

所述至少一个储能组件的充放电总功率为所述至少一个储能组件的电池簇的充放电总功率，与所述至少一个储能组件的DC-DC转换器的输出总功率中的最小功率；

所述至少一个储能组件的充放电总电压为所述至少一个储能组件的DC-DC转换器的输出总电压。

8.如权利要求7所述的光储系统，其特征在于，所述BMS用于：

向所述EMS发送第一储能组件的目标充放电功率，并在向所述EMS发送所述第一储能组件的目标充放电功率的预设时长后，向所述第一储能组件的DC-DC转换器发送所述第一储能组件的目标充放电功率；其中，所述第一储能组件为剩余电量在第一电量范围内的储能组件；所述第一电量范围是根据所述储能组件的过充截止电量或过放截止电量预设的；

向所述EMS发送第二储能组件的目标充放电功率，并向所述第二储能组件的DC-DC转换器发送所述第二储能组件的目标充放电功率；其中，所述第二储能组件为剩余电量不在第一电量范围内的储能组件；

所述DC-DC转换器，用于：

基于所述DC-DC转换器所在的储能组件的目标充放电功率调整所述DC-DC转换器对应的电池簇的充放电功率。

9.一种PCS，其特征在于，所述PCS的直流侧用于接入至少一个储能组件，所述PCS的交流侧用于接入负载侧以及光伏侧；

所述PCS用于：

在所述至少一个储能组件充电的状态下，基于第四参数以及预设的第一功率-电流转换关系，限制所述PCS的最大充电电流，以使所述光伏侧的输出功率等于所述PCS的充电功率与所述负载侧的用电功率之和；其中，所述第四参数为所述至少一个储能组件的充电总功率以及所述PCS充电功率中的最小功率；

和/或

在所述至少一个储能组件放电的状态下，基于第五参数以及预设的第二功率-电流转换关系，限制所述PCS的最大放电电流，以使所述光伏侧的输出功率与所述PCS的放电功率之和等于所述负载侧的用电功率；其中，所述第五参数为所述至少一个储能组件的放电总功率以及所述PCS放电功率中的最小功率；

和/或

在所述至少一个储能组件充电的状态下，响应于所述PCS直流侧电压大于最大直流参考电压，降低所述PCS的充电功率，以使所述光伏侧的输出功率等于所述PCS的充电功率与所述负载侧的用电功率之和；其中，所述最大直流参考电压为所述至少一个储能组件的充放电总电压和预设的电压裕度之和；

和/或

在所述至少一个储能组件放电的状态下，响应于所述PCS直流侧电压小于最小直流参考电压，降低所述PCS的放电功率，以使所述光伏侧的输出功率与所述PCS的放电功率之和等于所述负载侧的用电功率；其中，所述最小直流参考电压为所述至少一个储能组件的充放电总电压和预设的电压裕度之差。

10.如权利要求9所述的PCS，其特征在于，所述至少一个储能组件中每个储能组件包括电池簇；所述电池簇接入所述PCS的直流侧；

所述至少一个储能组件的充放电总功率为所述至少一个电池簇的充放电总功率；

所述至少一个储能组件的充放电总电压为所述至少一个电池簇的充放电总电压。

11.如权利要求9所述的PCS，其特征在于，所述至少一个储能组件中每个储能组件包括一一对应设置的电池簇和DC-DC转换器；所述DC-DC转换器连接在对应的电池簇和所述PCS的直流侧之间；

所述至少一个储能组件的充放电总功率为所述至少一个储能组件的电池簇的充放电总功率，与所述至少一个储能组件的DC-DC转换器的输出总功率中的最小功率；

所述至少一个储能组件的充放电总电压为所述至少一个储能组件的DC-DC转换器的输出总电压。

12.一种逆变器，其特征在于，所述逆变器的直流侧用于接入光伏阵列，所述逆变器的交流侧用于接入储能系统以及负载侧；

所述逆变器用于：

响应于交流侧参数大于预设的最大交流参考值，降低所述逆变器的输出功率，以使所述逆变器的输出功率等于所述储能系统的充电功率与所述负载侧的用电功率之和，或，以使所述逆变器的输出功率与所述储能系统的放电功率之和等于所述负载侧的用电功率；

响应于所述交流侧参数小于预设的最小交流参考值，升高所述逆变器的输出功率，以使所述逆变器的输出功率等于所述储能系统的充电功率与所述负载侧的用电功率之和，或，以使所述逆变器的输出功率与所述储能系统的放电功率之和等于所述负载侧的用电功率；

其中，所述交流侧参数包括所述逆变器采集的交流侧电压或所述逆变器采集的交流侧频率。

13.一种功率平衡方法，其特征在于，应用于光储系统，所述光储系统包括至少一个储能组件、逆变器、PCS、负载开关电路、BMS以及EMS；所述PCS的直流侧接入所述至少一个储能组件，所述PCS的交流侧通过所述负载开关电路与至少一个负载连接，所述逆变器连接在光伏阵列与所述PCS的交流侧之间；

所述功率平衡方法，包括：

所述EMS基于系统参数，调整所述光伏阵列的发电功率，和/或，通过所述负载开关电路控制接入所述光储系统的负载数量，以使所述光伏阵列的发电功率等于所述至少一个储能组件的总充电功率与接入所述光储系统的负载的用电功率之和，或，以使接入所述光储系统的负载的用电功率等于所述至少一个储能组件的总放电功率与所述光伏阵列的发电功率之和；

其中，所述系统参数包括第一参数、第二参数以及第三参数中的至少一个参数；

所述第一参数包括所述至少一个储能组件中每个储能组件的目标充放电功率与所述PCS充放电功率中的最小功率，以及所述BMS采集的所述至少一个储能组件的充放电总功率；所述至少一个储能组件中每个储能组件的目标充放电功率为所述BMS向所述EMS发送的；

所述第二参数包括所述PCS采集的交流侧电压与所述逆变器采集的交流侧电压中的最小电压；

所述第三参数包括所述PCS采集的交流侧频率与所述逆变器采集的交流侧频率中的最小频率。

14.如权利要求13所述的功率平衡方法，其特征在于，所述系统参数包括所述第一参数，所述目标充放电功率与所述PCS充放电功率中的最小功率为最小充电功率或最小放电功率；

所述EMS基于系统参数，调整所述光伏阵列的发电功率，和/或，通过所述负载开关电路控制接入所述光储系统的负载数量，以使所述光伏阵列的发电功率等于所述至少一个储能组件的总充电功率与接入所述光储系统的负载的用电功率之和，或，以使接入所述光储系统的负载的用电功率等于所述至少一个储能组件的总放电功率与所述光伏阵列的发电功率之和，包括：

所述EMS响应于所述至少一个储能组件的总充电功率大于等于第一充电功率阈值，通过所述负载开关电路增加接入所述光储系统的负载数量和/或降低所述光伏阵列的发电功率，以使所述光伏阵列的发电功率等于所述至少一个储能组件的总充电功率与接入所述光储系统的负载的用电功率之和；其中，所述第一充电功率阈值为所述最小充电功率与预设的第一功率裕量之和；

响应于所述至少一个储能组件的总充电功率小于第二充电功率阈值，通过所述负载开关电路减少接入所述光储系统的负载数量和/或增大所述光伏阵列的发电功率，以使所述光伏阵列的发电功率等于所述至少一个储能组件的总充电功率与接入所述光储系统的负载的用电功率之和；其中，所述第二充电功率阈值为所述最小充电功率与所述第一功率裕量之差；

响应于所述至少一个储能组件的总放电功率大于等于第一放电功率阈值，通过所述负载开关电路减少接入所述光储系统的负载数量和/或增大所述光伏阵列的发电功率，以使接入所述光储系统的负载的用电功率等于所述至少一个储能组件的总放电功率与所述光伏阵列的发电功率之和；其中，所述第一放电功率阈值为所述最小放电功率与预设的第二功率裕量之和；

响应于所述至少一个储能组件的总放电功率小于第二放电功率阈值，通过所述负载开关电路增加接入所述光储系统的负载数量和/或降低所述光伏阵列的发电功率，以使接入所述光储系统的负载的用电功率等于所述至少一个储能组件的总放电功率与所述光伏阵列的发电功率之和；其中，所述第二放电功率阈值为所述最小放电功率与所述第二功率裕量之差。

15.如权利要求13或14所述的功率平衡方法，其特征在于，所述系统参数包括所述第二参数；

所述EMS基于系统参数，调整所述光伏阵列的发电功率，和/或，通过所述负载开关电路控制接入所述光储系统的负载数量，以使所述光伏阵列的发电功率等于所述至少一个储能组件的总充电功率与接入所述光储系统的负载的用电功率之和，或，以使接入所述光储系统的负载的用电功率等于所述至少一个储能组件的总放电功率与所述光伏阵列的发电功率之和，包括：

所述EMS响应于所述第二参数大于预设的第一电压阈值，通过所述负载开关电路增加接入所述光储系统的负载数量和/或降低所述光伏阵列的发电功率，以使所述光伏阵列的发电功率等于所述至少一个储能组件的总充电功率与所述负载的用电功率之和，或，以使接入所述光储系统的负载的用电功率等于所述至少一个储能组件的总放电功率与所述光伏阵列的发电功率之和；

响应于所述第二参数小于预设的第二电压阈值，通过所述负载开关电路减少接入所述光储系统的负载数量和/或增大所述光伏阵列的发电功率，以使所述光伏阵列的发电功率等于所述至少一个储能组件的总充电功率与接入所述光储系统的负载的用电功率之和，或，以使接入所述光储系统的负载的用电功率等于所述至少一个储能组件的总放电功率与所述光伏阵列的发电功率之和；

其中，所述第一电压阈值大于所述第二电压阈值。

16.如权利要求13-15中任一所述的功率平衡方法，其特征在于，所述系统参数包括所述第三参数；

所述EMS基于系统参数，调整所述光伏阵列的发电功率，和/或，通过所述负载开关电路控制接入所述光储系统的负载数量，以使所述光伏阵列的发电功率等于所述至少一个储能组件的总充电功率与接入所述光储系统的负载的用电功率之和，或，以使接入所述光储系统的负载的用电功率等于所述至少一个储能组件的总放电功率与所述光伏阵列的发电功率之和，包括：

所述EMS响应于所述第三参数大于预设的第一频率阈值，通过所述负载开关电路增加接入所述光储系统的负载数量和/或降低所述光伏阵列的发电功率，以使所述光伏阵列的发电功率等于所述至少一个储能组件的总充电功率与所述负载的用电功率之和，或，以使所述负载的用电功率等于所述至少一个储能组件的总放电功率与所述光伏阵列的发电功率之和；

响应于所述第三参数小于预设的第二频率阈值，通过所述负载开关电路减少接入所述光储系统的负载数量和/或增大所述光伏阵列的发电功率，以使所述光伏阵列的发电功率等于所述至少一个储能组件的总充电功率与接入所述光储系统的负载的用电功率之和，或，以使接入所述光储系统的负载的用电功率等于所述至少一个储能组件的总放电功率与所述光伏阵列的发电功率之和；

其中，所述第一频率阈值大于所述第二频率阈值。

17.如权利要求13-16中任一所述的功率平衡方法，其特征在于，所述至少一个储能组件中每个储能组件包括电池簇；所述电池簇接入所述PCS的直流侧；

所述至少一个储能组件的充放电总功率为所述至少一个电池簇的充放电总功率；

所述至少一个储能组件的充放电总电压为所述至少一个电池簇的充放电总电压。

18.如权利要求17所述的功率平衡方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述BMS向所述EMS发送第一储能组件的目标充放电功率，并在向所述EMS发送所述第一储能组件的目标充放电功率的预设时长后，向所述PCS发送所述第一储能组件的目标充放电功率；其中，所述第一储能组件为剩余电量在第一电量范围内的储能组件；所述第一电量范围是根据所述储能组件的过充截止电量或过放截止电量预设的；

所述BMS向所述EMS发送第二储能组件的目标充放电功率，并向所述PCS发送所述第二储能组件的目标充放电功率；其中，所述第二储能组件为剩余电量不在第一电量范围内的储能组件；

所述PCS基于所述至少一个储能组件中每个储能组件的目标充放电功率，调整所述至少一个储能组件中电池簇的充放电功率。

19.如权利要求13-16中任一所述的功率平衡方法，其特征在于，所述至少一个储能组件中每个储能组件包括一一对应设置的电池簇和DC-DC转换器；所述DC-DC转换器连接在对应的电池簇和所述PCS的直流侧之间；

所述至少一个储能组件的充放电总功率为所述至少一个储能组件的电池簇的充放电总功率，与所述至少一个储能组件的DC-DC转换器的输出总功率中的最小功率；

所述至少一个储能组件的充放电总电压为所述至少一个储能组件的DC-DC转换器的输出总电压。

20.如权利要求19所述的功率平衡方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述BMS向所述EMS发送第一储能组件的目标充放电功率，并在向所述EMS发送所述第一储能组件的目标充放电功率的预设时长后，向所述第一储能组件的DC-DC转换器发送所述第一储能组件的目标充放电功率；其中，所述第一储能组件为剩余电量在第一电量范围内的储能组件；所述第一电量范围是根据所述储能组件的过充截止电量或过放截止电量预设的；

所述BMS向所述EMS发送第二储能组件的目标充放电功率，并向所述第二储能组件的DC-DC转换器发送所述第二储能组件的目标充放电功率；其中，所述第二储能组件为剩余电量不在第一电量范围内的储能组件；

所述DC-DC转换器基于所述DC-DC转换器所在的储能组件的目标充放电功率调整所述DC-DC转换器对应的电池簇的充放电功率。

21.一种功率平衡方法，其特征在于，应用于PCS，所述PCS的直流侧用于接入至少一个储能组件，所述PCS的交流侧用于接入负载侧以及光伏侧；

所述功率平衡方法包括下述至少一个方法：

方法一：在所述至少一个储能组件充电的状态下，所述PCS基于第四参数以及预设的第一功率-电流转换关系，限制所述PCS的最大充电电流，以使所述光伏侧的输出功率等于所述PCS的充电功率与所述负载侧的用电功率之和；其中，所述第四参数为所述至少一个储能组件的充电总功率以及所述PCS充电功率中的最小功率；

在所述至少一个储能组件放电的状态下，所述PCS基于第五参数以及预设的第二功率-电流转换关系，限制所述PCS的最大放电电流，以使所述光伏侧的输出功率与所述PCS的放电功率之和等于所述负载侧的用电功率；其中，所述第五参数为所述至少一个储能组件的放电总功率以及所述PCS放电功率中的最小功率；

方法二：在所述至少一个储能组件充电的状态下，所述PCS响应于所述PCS直流侧电压大于最大直流参考电压，降低所述PCS的充电功率，以使所述光伏侧的输出功率等于所述PCS的充电功率与所述负载侧的用电功率之和；其中，所述最大直流参考电压为所述至少一个储能组件的充放电总电压和预设的电压裕度之和；

在所述至少一个储能组件放电的状态下，所述PCS响应于所述PCS直流侧电压小于最小直流参考电压，降低所述PCS的放电功率，以使所述光伏侧的输出功率与所述PCS的放电功率之和等于所述负载侧的用电功率；其中，所述最小直流参考电压为所述至少一个储能组件的充放电总电压和预设的电压裕度之差。

22.如权利要求21所述的功率平衡方法，其特征在于，所述至少一个储能组件中每个储能组件包括电池簇；所述电池簇接入所述PCS的直流侧；

所述至少一个储能组件的充放电总功率为所述至少一个电池簇的充放电总功率；

所述至少一个储能组件的充放电总电压为所述至少一个电池簇的充放电总电压。

23.如权利要求21所述的功率平衡方法，其特征在于，所述至少一个储能组件中每个储能组件包括一一对应设置的电池簇和DC-DC转换器；所述DC-DC转换器连接在对应的电池簇和所述PCS的直流侧之间；

所述至少一个储能组件的充放电总功率为所述至少一个储能组件的电池簇的充放电总功率，与所述至少一个储能组件的DC-DC转换器的输出总功率中的最小功率；

所述至少一个储能组件的充放电总电压为所述至少一个储能组件的DC-DC转换器的输出总电压。

24.一种功率平衡方法，其特征在于，应用于逆变器，所述逆变器的直流侧用于接入光伏阵列，所述逆变器的交流侧用于接入储能系统以及负载侧；

所述功率平衡方法，包括：

所述逆变器响应于交流侧参数大于预设的最大交流参考值，降低所述逆变器的输出功率，以使所述逆变器的输出功率等于所述储能系统的充电功率与所述负载侧的用电功率之和，或，以使所述逆变器的输出功率与所述储能系统的放电功率之和等于所述负载侧的用电功率；

所述逆变器响应于所述交流侧参数小于预设的最小交流参考值，升高所述逆变器的输出功率，以使所述逆变器的输出功率等于所述储能系统的充电功率与所述负载侧的用电功率之和，或，以使所述逆变器的输出功率与所述储能系统的放电功率之和等于所述负载侧的用电功率；

其中，所述交流侧参数包括所述逆变器采集的交流侧电压或所述逆变器采集的交流侧频率。