CN118693880A - 微电网系统的能量控制方法及微电网系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种微电网系统的能量控制方法及微电网系统，涉及能源管理技术领域。该方法包括：获取微电网系统在离网状态下的实时直流电参数；根据实时直流电参数，从预设的多个电参数范围中确定目标电参数范围；多个电参数范围分别对应多个不同的分级控制策略；根据目标电参数范围，确定多个功率设备的目标分级控制策略；根据目标分级控制策略，控制多个功率设备中目标功率设备投入或断开微电网系统。本申请通过提供微电网系统离网状态下的能量控制策略，实现在离网状态下微电网系统中各个功率设备之间的负荷调度。

Description

微电网系统的能量控制方法及微电网系统

技术领域

本发明涉及能源管理技术领域，具体而言，涉及一种微电网系统的能量控制方法及微电网系统。

背景技术

近年来，随着新能源技术的发展以及电网运行模式日趋复杂，微电网系统的规模越来越大，其中所包含的设备类型越来越多，如何对多设备进行灵活控制，以提升对能源的利用率是当前行业中的技术难点和热点。

现有的微电网系统的能量调节多是仅针对充电车辆的负荷调度，不涉及对其他负载以及能量源的调控，且调节依赖电网，在离网情况下没有独立运行的能量控制策略。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种微电网系统的能量源控制方法及微电网系统，以便提供微电网系统离网状态下的能量控制策略，实现在离网状态下微电网系统中各个功率设备之间的负荷调度。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种微电网系统的能量控制方法，所述方法包括：

获取所述微电网系统在离网状态下的实时直流电参数；

根据所述实时直流电参数，从预设的多个电参数范围中确定目标电参数范围；多个电参数范围分别对应多个不同的分级控制策略；

根据所述目标电参数范围，确定多个功率设备的目标分级控制策略；

根据所述目标分级控制策略，控制多个功率设备中目标功率设备投入或断开所述微电网系统。

可选地，所述根据所述目标电参数范围，确定多个功率设备的目标分级控制策略，包括：

若所述目标电参数范围为最大电参数范围，确定第一分级控制策略；

所述根据所述目标分级控制策略，控制多个功率设备中目标功率设备投入或断开所述微电网系统，包括：

根据所述第一分级控制策略，确定所述目标功率设备为所有能量源设备，并控制所述所有能量源设备断开所述微电网系统。

可选地，所述根据所述目标电参数范围，确定多个功率设备的目标分级控制策略，包括：

若所述目标电参数范围为最小电参数范围，确定第二分级控制策略；

所述根据所述目标分级控制策略，控制多个功率设备中目标功率设备投入或断开所述微电网系统，包括：

根据所述第二分级控制策略，确定所述目标功率设备为所有负载设备，并控制所述所有负载设备断开所述微电网系统。

可选地，所述根据所述目标电参数范围，确定多个功率设备的目标分级控制策略，包括：

若所述目标电参数范围为中间电参数范围，确定第三分级控制策略；所述中间电参数范围为所述多个电参数范围中最大电参数范围和最小电参数范围之间的电参数范围；

所述根据所述目标分级控制策略，控制多个功率设备中目标功率设备投入或断开所述微电网系统，还包括：

根据所述第三分级控制策略，确定所述目标功率设备包括所述中间电参数范围对应的至少部分能量源设备和部分负载设备，并控制所述至少部分能量源设备投入所述微电网系统，以及所述部分负载设备断开所述微电网系统。

可选地，所述方法还包括：

根据所述微电网系统中的所有已投入能量源设备中储能设备的工作模式，从所述微电网系统中的所有已投入能量源设备中确定待调节能量源设备；

根据所述实时直流电参数以及预设基准电参数，确定所述待调节能量源设备的调节参数；

根据所述待调节能量源设备的调节参数，控制所述待调节能量源设备。

可选地，所述根据所述微电网系统中的所有已投入能量源设备中储能设备的工作模式，从所述微电网系统中的所有已投入能量源设备中确定待调节能量源设备，包括：

若所述储能设备处于恒压模式，确定所述储能设备为所述待调节能量源设备；

若所述储能设备处于限流模式，确定所述所有已投入能量源设备中的光伏变换器和/或双向充电桩为所述待调节能量源设备。

可选地，所述根据所述实时直流电参数以及预设基准电参数，确定所述待调节能量源设备的调节参数，包括：

若所述待调节能量源设备为所述储能设备，根据所述实时直流电参数以及所述预设基准电参数，确定所述储能设备的调节电流参数；

若所述待调节能量源设备为所述光伏变换器和/或所述双向充电桩，根据所述实时直流电参数以及预设基准电参数，确定所述光伏变换器和/或所述双向充电桩的调节功率参数。

可选地，所述根据所述实时直流电参数以及预设基准电参数，确定所述光伏变换器和/或所述双向充电桩的调节功率参数，包括：

若所述实时直流电参数小于或等于所述基准电参数，确定所述光伏变换器的输出功率为最大输出功率；或者，

若所述实时直流电参数大于所述基准电参数，根据所述光伏变换器的下垂系数和最大输出功率，计算所述光伏变换器的输出功率。

可选地，所述根据所述实时直流电参数以及预设基准电参数，确定所述光伏变换器和/或所述双向充电桩的调节功率参数，包括：

若所述实时直流电参数小于或等于所述基准电参数，根据所述双向充电桩的需求运行功率，确定所述双向充电桩的输出功率；或者，

若所述实时直流电参数大于所述基准电参数，根据所述双向充电桩的下垂系数和所述双向充电桩的需求运行功率，计算所述双向充电桩的输出功率。

第二方面，本申请实施例还提供一种微电网系统，所述微电网系统包括：中央控制器和多个功率设备，所述中央控制器用于执行如上述第一方面任一项所述的微电网系统的能量控制方法的步骤。

本申请的有益效果是：

本申请拟提供的微电网系统的能量控制方法及微电网系统，设置多个电参数范围和多个分级控制策略的对应关系，通过获取微电网系统在离网状态下的实时直流电参数，根据实时直流电参数从多个电参数范围中确定目标电参数范围，以根据目标电参数范围对应的目标分级控制策略对多个功率设备进行分级控制，确定不同的目标功率设备投入或者断开微电网系统，以使得微电网系统可以在离网状态下进行内部能量调度，不同分级控制策略下所控制投入或者断开的目标功率设备不同，提高了微电网系统能量调度的灵活性，从而提高微电网系统的能量利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的微电网系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的微电网系统的通信连接图；

图3为本申请实施例提供的微电网系统的能量控制方法的流程示意图一；

图4为本申请实施例提供的微电网系统的能量控制方法的流程示意图二；

图5为本申请实施例提供的微电网系统的能量控制方法的流程示意图三；

图6为本申请实施例提供的微电网系统的能量控制方法的流程示意图四；

图7为本申请实施例提供的微电网系统的能量控制方法的流程示意图五；

图8为本申请实施例提供的微电网系统的能量控制方法的流程框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

此外，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。

现有的微电网系统的能量调节多是仅针对充电车辆的负荷调度，但是随着微电网系统中所包含的设备类型越来越多，仅仅针对充电车辆的负荷调度已经无法满足微电网系统的能量调度需求，且现有的微电网系统的调节依赖电网，在离网情况下没有独立运行的能量控制策略。

基于此，本申请拟提供一种微电网系统的能量控制方法及微电网系统，设置多个电参数范围和多个分级控制策略的对应关系，通过获取微电网系统在离网状态下的实时直流电参数，根据实时直流电参数从多个电参数范围中确定目标电参数范围，以根据目标电参数范围对应的目标分级控制策略对多个功率设备进行分级控制，确定不同的目标功率设备投入或者断开微电网系统，以使得微电网系统可以在离网状态下进行内部能量调度，不同分级控制策略下所控制投入或者断开的目标功率设备不同，提高了微电网系统能量调度的灵活性，从而提高微电网系统的能量利用率。

图1为本申请实施例提供的微电网系统的结构示意图，如图1所示，该微电网系统10至少可以包括：上级配电柜101、交流配电柜102和直流配电柜103，其中，上级配电柜101和交流配电柜102通过交流母线连接，直流配电柜103和交流配电柜102通过直流母线连接，在上级配电柜101与交流配电柜102断开连接的情况下，确定微电网系统处于离网状态。

交流配电柜102中至少可以包括：交流充电桩、直流充电桩、大功率超级充电桩、智慧小屋、风力发电机、ACDC功率变换柜和系统变换柜，直流配电柜103中至少可以包括：DCDC储能系统、双向充电桩(Vehicle-to-grid，V2G)和光伏组件，DCDC储能系统、V2G和光伏组件连接ACDC功率变换柜的直流端，风力发电机、DCDC储能系统、V2G和光伏组件为能量源设备，交流充电桩、直流充电桩、大功率超级充电桩、智慧小屋为负载设备。

图2为本申请实施例提供的微电网系统的通信连接图，如图2所示，将微电网系统分为充电部分、储能部分、交直流配电柜部分，充电部分包括V2G和超级充电桩，储能部分包括DCDC储能系统、ACDC功率变换柜、交流配电柜、直流配电柜，交直流配电柜部分包括：交流充电桩、直流充电桩、无线充电桩、光伏变换器、风力发电机，中央控制器布设于系统配电柜中，通过24口交换机与各部分中的设备通信连接，以对各部分中的设备进行控制。

其中，上级配电柜的并网点连接至ACDC功率变换柜中的储能变流器(PowerConversion System，PCS)，通过PCS控制器检测微电网系统是否进入离网状态，若微电网系统进入离网状态，则ACDC功率变换柜切换为交流恒压模式进行运行。

以下结合附图及实施例对本申请提供的微电网系统的能量控制方法的具体实现方式进行说明。

图3为本申请实施例提供的微电网系统的能量控制方法的流程示意图一，如图3所示，该方法可以包括：

S201：获取微电网系统在离网状态下的实时直流电参数。

在本实施例中，在微电网系统离网运行后，微电网系统的直流侧和交流侧之间通过ACDC功率变换器进行功率变换保证微电网系统的稳定运行，由于离网运行状态下，通过直流侧的能量源设备为交流侧的负载设备提供能量，为保证微电网系统的稳定运行，至少需要保证微电网系统的直流侧电参数稳定。

在微电网系统离网运行后，中央控制器获取微电网系统的实时直流电参数。

在一些实施例中，微电网系统离网后由DCDC储能设备作为微电网系统的关键有源设备，实时直流电参数可以为DCDC储能设备的电池电压。

在另一些实施例中，微电网系统的实时直流电参数可以为直流母线电压。

S202：根据实时直流电参数，从预设的多个电参数范围中确定目标电参数范围；多个电参数范围分别对应多个不同的分级控制策略。

在本实施例中，对微电网系统提供多个电参数范围，为每个电参数分为设置对应的分级控制策略，分级控制策略中包括：待控制功率设备和针对待控制功率设备的控制动作，分级控制策略用于指示在对应的电参数范围内对待控制功率设备执行对应的控制动作，多个电参数范围所对应的多个不同的分级控制策略中对应的待控制功率设备不同，针对待控制功率设备的控制动作也可能不同。

在一些实施例中，可以通过对微电网系统中所包含的功率设备分级，每一级的功率设备对应一个电参数范围，针对每一级的功率设备生成与电参数范围对应的分级控制策略。

进一步地，在对功率设备分级的过程中，可以根据功率设备的类型分级，也可以根据预先针对功率设备设置的优先级分级，在此不做限制

在获取到微电网系统的实时直流电参数后，从多个电参数范围中确定实时直流电参数所在的目标电参数范围。

S203：根据目标电参数范围，确定多个功率设备的目标分级控制策略。

在本实施例中，根据多个电参数范围和多个分级控制策略的对应关系，确定目标电参数范围对应的目标分级控制策略。

S204：根据目标分级控制策略，控制多个功率设备中目标功率设备投入或断开微电网系统。

在本实施例中，将目标分级控制策略中的待控制功率设备作为目标功率设备，根据目标分级控制策略中针对待控制功率设备的控制动作，确定将目标功率设备投入或者断开微电网系统，若针对待控制功率设备的控制动作为开启动作，则控制目标功率设备投入微电网系统，若针对待控制功率设备的控制动作为关闭动作，则控制目标功率设备断开微电网系统。

其中，将目标功率设备投入微电网系统，使得目标功率设备可以参与微电网系统的能量调度，在微电网系统中与其他功率设备进行能量交换，将目标功率设备断开微电网系统，使得目标功率设备停止参与微电网系统的能量调度。

在一些实施例中，为了拓展应用场景，分级控制策略中的待控制功率设备可以不是微电网系统中对应的功率设备，而是抽象的设备模型，可以根据设备模型的类型，从中央控制器实际控制的微电网系统中确定设备模型对应的功率设备。

在一种可能的实现方式中，在上述S202根据实时直流电参数，从预设的多个电参数范围中确定目标电参数范围之前，该方法还可以包括：

根据预设的n个预设电参数阈值，得到n+1个电参数范围，n为大于或等于1的整数。

在本实施例中，通过设置n个预设电参数阈值，通过n个预设电参数阈值所划分的参数区间，可以得到n+1个电参数范围。示例的，预设电参数阈值为x和y，x大于y，则可以得到大于或等于x，小于x且大于y，小于或等于y三个电参数范围。

上述实施例提供的微电网系统的能量控制方法，设置多个电参数范围和多个分级控制策略的对应关系，通过获取微电网系统在离网状态下的实时直流电参数，根据实时直流电参数从多个电参数范围中确定目标电参数范围，以根据目标电参数范围对应的目标分级控制策略对多个功率设备进行分级控制，确定不同的目标功率设备投入或者断开微电网系统，以使得微电网系统可以在离网状态下进行内部能量调度，不同分级控制策略下所控制投入或者断开的目标功率设备不同，提高了微电网系统能量调度的灵活性，从而提高微电网系统的能量利用率。

在一种可能的实现方式中，图4为本申请实施例提供的微电网系统的能量控制方法的流程示意图二，如图4所示，上述S203根据目标电参数范围，确定多个功率设备的目标分级控制策略的过程，可以包括：

S231：若目标电参数范围为最大电参数范围，确定第一分级控制策略。

上述S204根据目标分级控制策略，控制多个功率设备中目标功率设备投入或断开微电网系统的过程，可以包括：

S241：根据第一分级控制策略，确定目标功率设备为所有能量源设备，并控制所有能量源设备断开微电网系统。

在本实施例中，微电网系统中的多个功率设备按照与微电网系统进行能量传输的方式分为能量源设备和负载设备，能量源设备用于为微电网系统提供能量，负载设备用于消耗微电网系统的能量向用电设备充电。

多个电参数范围按照其构成电参数范围的电参数阈值的大小进行排序，各个电参数范围不存在重叠范围，最大电参数范围指示微电网系统的流入能量过多，即投入微电网系统并为微电网系统提供能量的能量源设备过多，微电网系统所连接的负载设备无法有效消耗能量源设备所提供的能量，为了避免能量浪费以及保证微电网系统的安全，在最大电参数范围内，第一分级控制策略指示关闭目标能量源设备，即第一分级控制策略中的待控制功率设备为目标能量源设备，针对待控制功率设备的控制动作为关闭。其中，目标能量源设备可以为微电网系统中除DCDC储能系统之外的所有能量源设备。

若实时直流电参数在最大电参数范围内，则确定目标分级控制策略为最大电参数范围对应的第一分级控制策略，根据第一分级控制策略，确定微电网系统中除DCDC储能系统之外的所有能量源设备为目标功率设备，控制除DCDC储能系统之外的所有能量源设备关闭，以使除DCDC储能系统之外的所有能量源设备断开微电网系统。

需要说明的是，DCDC储能系统作为微电网系统在离网状态下的关键有限源设备，其一直处于工作状态，当微电网系统的实时直流电参数过高时，可以关闭其他能量源设备，仅依靠DCDC储能系统为负载设备供电，当微电网系统的实时直流电参数过低时，可以打开其他能量源设备，使得其他能量源设备协助DCDC储能系统为负载设备供电。

在一种可能的实现方式中，图5为本申请实施例提供的微电网系统的能量控制方法的流程示意图三，如图5所示，上述S203根据目标电参数范围，确定多个功率设备的目标分级控制策略的过程，可以包括：

S232：若目标电参数范围为最小电参数范围，确定第二分级控制策略。

上述S204根据目标分级控制策略，控制多个功率设备中目标功率设备投入或断开微电网系统的过程，可以包括：

S242：根据第二分级控制策略，确定目标功率设备为所有负载设备，并控制所有负载设备断开微电网系统。

在本实施例中，最小电参数范围指示微电网系统的流出能量过多，即投入微电网系统并用于消耗微电网系统的能量的负载设备过多，微电网系统所投入的能量源设备无法满足负载设备所需要消耗的能量，为了避免DCDC储能系统过放电造成损坏，在最小电参数范围内，第二分级控制策略指示关闭目标负载设备，即第二分级控制策略中的待控制功率设备为目标负载设备，针对待控制功率设备的控制动作为关闭。其中，目标负载设备可以为微电网系统中所有的负载设备，在负载设备关闭后，负载设备无法继续向用电设备充电。

需要说明的是，在所有的能量源设备均投入微电网系统的情况下，当微电网系统的实时直流电参数过高时，可以增加投入微电网系统的负载设备，提高微电网系统的能量消耗，当实时直流电参数过低时，可以减少投入微电网系统的负载设备，降低微电网系统的能量消耗。

在一种可能的实现方式中，图6为本申请实施例提供的微电网系统的能量控制方法的流程示意图四，如图6所示，上述S203根据目标电参数范围，确定多个功率设备的目标分级控制策略的过程，可以包括：

S233：若目标电参数范围为中间电参数范围，确定第三分级控制策略。

其中，中间电参数范围为多个电参数范围中最大电参数范围和最小电参数范围之间的电参数范围。

上述S204根据目标分级控制策略，控制多个功率设备中目标功率设备投入或断开微电网系统的过程，可以包括：

S243：根据第三分级控制策略，确定目标功率设备包括中间电参数范围对应的至少部分能量源设备和部分负载设备，并控制至少部分能量源设备投入微电网系统，以及部分负载设备断开微电网系统。

在本实施例中，在最大电参数范围和最小电参数范围之间存在至少一个中间电参数范围，中间电参数范围可以指示微电网系统的流出能量大于流入能量，该流出能量小于最小电参数范围对应的流出能量，即投入微电网系统并未微电网系统提供能量的能量源设备过少，或者投入微电网系统并消耗微电网系统能量的负载设备过多，为了保证微电网系统流入能量和流出能量的均衡，在中间电参数范围内，第三分级控制策略指示打开至少部分能量源设备或者关闭部分负载设备，即第三分级控制策略中的待控制功率设备为至少部分能量源设备或者部分负载设备，针对待控制功率设备的控制动作为关闭或者打开，若待控制功率设备为至少部分能量源设备，则控制动作为打开，若待控制功率设备为部分负载设备，则控制动作为关闭。

在一些实施例中，在最大电参数范围和最小电参数范围之间存在多个中间电参数范围，按照多个中间电参数范围从大到下的顺序，各个第三分级控制策略中指示打开的能量源设备逐渐增多，直至全部能量源设备打开，然后指示关闭的负载设备逐渐增多，直到最小电参数范围使全部负载设备关闭。

若实时直流电参数在中间电参数范围内，则确定目标分级控制策略为中间电参数范围对应的第三分级控制策略，根据第三分级控制策略，确定微电网系统中的至少部分能量源设备或者部分负载设备为目标功率设备，控制至少部分能量源设备打开，或者部分负载设备关闭。

示例的，以实时直流电参数为DCDC储能系统的电池电压为例，n个预设电参数阈值包括：V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7，其中，V1最大，V7最小，多个电参数范围包括：电池电压>V1，V2<电池电压≤V1，V3<电池电压≤V2，V4<电池电压≤V3，V5<电池电压≤V4，V6<电池电压≤V5，V7<电池电压≤V6，电池电压≤V7。

其中，电池电压>V1为最大电参数范围，对应的分级控制策略指示关闭除DCDC储能系统外的所有能量源设备，例如光伏变换器和风力发电机，若V2G处于放电状态，则也需要关闭。

V2<电池电压≤V1为中间电参数范围，对应的分级控制策略指示打开能量源设备中的任意一个，例如光伏变换器、风力发电机或者放电状态的V2G。

V3<电池电压≤V2为中间电参数范围，对应的分级控制策略指示打开能量源设备中的任意两个。

V4<电池电压≤V3为中间电参数范围，对应的分级控制策略指示打开全部能量源设备。

V5<电池电压≤V4为中间电参数范围，对应的分级控制策略指示关闭直流充电桩。

V6<电池电压≤V5为中间电参数范围，对应的分级控制策略指示关闭交流充电桩。

V7<电池电压≤V6为最小电参数范围，对应的分级控制策略指示关闭全部负载设备。

在一些实施例中，还提供一个极限电参数范围，极限电参数范围小于最小电参数范围，极限电参数范围对应的目标分级控制策略为第四分级控制策略，第四分级控制策略指示停止微电网系统中的交直流转换，第四分级控制策略的待控制设备为微电网系统中的ACDC功率变换柜，控制动作为停机。

若实时直流电参数在极限电参数范围内，则确定目标分级控制策略为极限电参数范围对应的第四分级控制策略，根据第四分级控制策略确定关闭ACDC功率变换柜。示例的，电池电压≤V7为极限电参数范围，对应的分级控制策略指示关闭ACDC功率变换柜。

需要说明的是，上述实施例针对微电网系统采用的控制模式为BANG-BANG控制模式，即在满足对应的控制条件时打开或者关闭对应的功率设备。

上述实施例提供的微电网系统的能量控制方法，通过提供多个电参数范围，分级控制投入或者断开微电网系统中的功率设备，使得微电网系统的交流端和直流端的能量交换处于稳定状态，提高了微电网系统能量调度的灵活性，从而提高微电网系统的能量利用率。

图7为本申请实施例提供的微电网系统的能量控制方法的流程示意图五，如图7所示，该方法还可以包括：

S301：根据微电网系统中的所有已投入能量源设备中储能设备的工作模式，从微电网系统中的所有已投入能量源设备中确定待调节能量源设备。

在本实施例中，在最大电参数范围外的其他电参数范围内，存在至少部分的能量源设备投入微电网系统，微电网系统中所投入的能量源设备包括储能设备和其他类型的能量源设备，储能设备即为DCDC储能系统。

储能设备的工作模式决定了是否可以通过储能系统调节微电网系统的实时直流电参数，若储能设备的工作模式指示可以通过储能设备调节微电网系统的实时直流电参数，则确定待调节能量源设备为储能设备，若储能设备的工作模式指示不可以通过储能设备调节微电网系统的实时直流点从那后苏，则确定待调节能量源设备为其他已投入能量源设备。

S302：根据实时直流电参数以及预设基准电参数，确定待调节能量源设备的调节参数。

在本实施例中，在除最大电参数范围外的其他电参数范围内设置一预设基准电参数，为了保证微电网系统的实时直流电参数稳定在预设基准电参数，可以根据实时直流电参数和预设基准电参数之间的偏差，确定待调节能量源的调节参数，调节参数可以根据待调节能量源设备的输出参数和直流电参数的关系确定。

S303：根据待调节能量源设备的调节参数，控制待调节能量源设备。

在本实施例中，根据待调节能量源设备的调节参数，控制待调节能量源设备的输出能量，使得微电网系统的实时直流电参数稳定在预设基准电参数。

需要说明的是，上述在其他电参数范围内根据实时直流电参数和预设基准电参数控制待调节能量源设备的方式为线性控制方式。

上述实施例提供的微电网系统的能量控制方法，在根据多个电参数范围控制不同功率设备投入或断开微电网系统的基础上，针对已投入微电网系统的能量源设备，采用线性控制方式，根据实时直流电参数以及预设基准电参数，确定待调节能量源设备的调节参数，以控制待调节能量源设备的输出能量，使得对微电网系统的直流电参数的控制更加精准，保证微电网系统在离网状态下的稳定性。

在一种可能的实现方式中，上述S301根据微电网系统中的所有已投入能量源设备中储能设备的工作模式，从微电网系统中的所有已投入能量源设备中确定待调节能量源设备的过程，可以包括：

若储能设备处于恒压模式，确定储能设备为待调节能量源设备；若储能设备处于限流模式，确定所有已投入能量源设备中的光伏变换器和/或双向充电桩为待调节能量源设备。

在本实施例中，为了保证微电网系统直流侧的电压稳定性，设置储能设备的工作模式为恒压限流模式，当储能设备处于恒压状态时，可以通过调节储能设备的输出电流，保证储能设备所连接的直流母线的电压维持恒压，因此，在储能设备处于恒压模式时，确定储能设备为待调节能量源设备。

当储能设备的输出电流达到最大允许电流后，无法再通过调整储能设备的输出电流来保证直流侧恒压，储能设备进入限流模式，在此情况下，只能选择微电网系统中的其他已投入能量设备进行直流侧电压的调整，因此，在储能设备处于限流模式时，确定光伏变换器和/或双向充电桩为待调节能量设备。

在一种可能的实现方式中，上述S302根据实时直流电参数以及预设基准电参数，确定待调节能量源设备的调节参数的过程，可以包括：

若待调节能量源设备为储能设备，根据实时直流电参数以及预设基准电参数，确定储能设备的调节电流参数；若待调节能量源设备为光伏变换器和/或双向充电桩，根据实时直流电参数以及预设基准电参数，确定光伏变换器和/或双向充电桩的调节功率参数。

在本实施例中，若待调节能量源设备为储能设备，可以根据实时直流电参数以及预设基准电参数，计算实时直流电参数要达到预设基准电参数时储能设备的输出电流，以该输出电流作为储能设备的调节电流参数控制储能设备的输出电流调整，使得实时直流电参数达到预设基准电参数。

若待调节能量源设备为光伏变换器和/或双向充电桩，可以根据实时直流电参数以及预设基准电参数，计算实时直流电参数要达到预设基准电参数时光伏变换器和/或双向充电桩的输出功率和期望输出功率，以根据期望输出功率调整光伏变换器和/或双向充电桩的输出功率上限，并根据输出功率控制光伏变换器和/或双向充电桩的实际输出功率。

在一些实施例中，实时直流电参数可以为直流母线电压或者储能设备的电池电压，可以根据电压与电流的关系，计算要达到预设基准电压的储能设备的输出电流，或者，根据电压与功率的关系，计算要达到预设基准电压的光伏变换器和/或双向充电桩的输出功率。

在一种可能的实现方式中，上述根据实时直流电参数以及预设基准电参数，确定光伏变换器和/或双向充电桩的调节功率参数的过程，可以包括：

若实时直流电参数小于或等于基准电参数，确定光伏变换器的输出功率为最大输出功率；或者，若实时直流电参数大于基准电参数，根据光伏变换器的下垂系数和最大输出功率，计算光伏变换器的输出功率。

在本实施例中，光伏变换器采用下垂工作模式，若微电网系统的预设基准电参数为U0，光伏变换器在初始状态下功率偏移量定义为输出功率为P1时的直流电参数工作点为U0，当实时直流电参数不等于预设基准电参数时，需要根据预先设置的实时直流电参数和预设基准电参数的差值，以及光伏变换器的功率偏移量的对应关系，确定光伏变换器新的功率偏移量，以调整光伏变换器的功率偏移量，使得光伏变换器在输出功率为P2时的直流电参数工作点可以达到U0，功率偏移量为光伏变换器的期望输出功率。

示例的，光伏变换器的功率偏移量为功率调度需求功率，光伏变换器的功率调度需求功率Pset_pv的计算公式例如可以表示为：

Pset_pv＝Pset_dcdc+Prun_ev+Prun_acdc+Prun_yl。

其中，Pset_dcdc为储能设备的期望运行功率，Prun_ev为V2G的期望运行功率，Prun_yl为预留实时运行功率，Prun_acdc为ACDC实时运行功率，若直流配电柜的预留部分未连接用电设备，则Prun_yl为0，若V2G处于充电状态，则Prun_pv为负值，若V2G为放电状态，则Prun_pv为正值。

在设置光伏变换器新的功率偏移量之后，为了实时控制直流电参数维持稳定，还需要根据实时直流电参数和预设基准电参数的大小，控制光伏变换器的实时输出功率。

当实时直流电参数小于或等于基准电参数，即微电网系统的流出能量大于流入能量，为了提高微电网系统的流入能量，可以控制光伏变换器采用最大功率点跟踪(MaximumPower Point Tracking，MPPT)模式，光伏变换器根据实际天气情况所允许的最大输出功率作为光伏变换器的输出功率向微电网系统供电；当实时直流电参数大于基准电参数，即微电网系统的流入能量大于流出能量，为了降低微电网系统的流入能量，可以根据光伏变换器的最大输出功率和下垂系数，计算光伏变换器的输出功率。其中，光伏变换器的下垂系数与实时直流电参数和预设基准电参数的差值线性相关，实时直流电参数和预设基准电参数的差值越大，光伏变换器的下垂系数越小，光伏变换器的输出功率越小。

在一种可能的实现方式中，上述根据实时直流电参数以及预设基准电参数，确定光伏变换器和/或双向充电桩的调节功率参数，包括：

若实时直流电参数小于或等于基准电参数，根据双向充电桩的需求运行功率，确定双向充电桩的输出功率；或者，若实时直流电参数大于基准电参数，根据双向充电桩的下垂系数和双向充电桩的需求运行功率，计算双向充电桩的输出功率。

在本实施例中，双向充电桩采用下垂工作模式，若微电网系统的预设基准电参数为U0，双向充电桩在初始状态下功率偏移量定义为输出功率为P3时的直流电参数工作点为U0，当实时直流电参数不等于预设基准电参数时，需要根据预先设置的实时直流电参数和预设基准电参数的差值，以及双向充电桩的功率偏移量的对应关系，确定双向充电桩新的功率偏移量，以调整双向充电桩的功率偏移量，使得双向充电桩在输出功率为P4时的直流电参数工作点可以达到U0，功率偏移量为双向充电桩的期望输出功率。

示例的，当双向充电桩处于充电状态时，双向充电桩的功率偏移量为功率调度需求功率和电池充电需求功率的较小值，当双向充电桩处于放电状态时，双向充电桩的功率偏移量为功率调度需求功率，双向充电桩的功率需求调度功率的Pset_ev的计算公式例如可以表示为：

Pset_ev＝Pset_dcdc+Prun_pv+Prun_acdc+Prun_yl。

其中，Prun_pv为光伏变换器的实时运行功率。

在设置双向充电桩新的功率偏移量之后，为了实时控制直流电参数维持稳定，还需要根据实时直流电参数和预设基准电参数的大小，控制双向充电桩的实时输出功率。

若双向充电桩处于放电状态，当实时直流电参数小于或等于基准电参数，即微电网系统的流出能量大于流入能量，为了提高微电网系统的流入能量，可以控制双向充电桩根据需求运行功率即期望输出功率进行作为双向充电桩的输出功率向微电网系统供电，当实时直流电参数大于基准电参数，即微电网系统的流入能量大于流出能量，为了降低微电网系统的流入能量，可以根据双向充电桩的需求输出功率和下垂系数，计算双向充电桩的输出功率。其中，双向充电桩的下垂系数与实时直流电参数和预设基准电参数的差值线性相关，实时直流电参数和预设基准电参数的差值越大，双向充电桩的下垂系数越小，双向充电桩的输出功率越小。

若双向充电桩处于充电状态，当实时直流电参数小于或等于基准电参数，即微电网系统的流出能量大于流入能量，为了降低微电网系统的流出能量，可以根据双向充电桩的需求输出功率和下垂系数，计算双向充电桩的输出功率；当实时直流电参数大于基准电参数，即微电网系统的流入能量大于流出能量，为了提高微电网系统的流入能量，可以控制双向充电桩根据需求运行功率即期望输出功率进行作为双向充电桩的输出功率消耗微电网系统的能量。

上述实施例提供的微电网系统的能量控制方法，根据实时直流电参数和预设基准电参数，通过调节储能设备的输出电流、光伏变换器和双向充电桩的输出功率，以保证微电网系统的直流电参数可以稳定在预设基准电参数，从而提高微电网系统的稳定性。

示例的，图8为本申请实施例提供的微电网系统的能量控制方法的流程框图，如图8所示，在检测到储能设备(DCDC储能系统或者双向充电桩所连接的放电中的电动汽车)的单体最高电压大于BMS一级保护最高值(比如3.5V)时，关闭光伏变换器和风力发电机，在检测到储能设备的单体最低电压低于BMS一级保护最高值，高于BMS一级保护最低值(比如3.4V)时，打开光伏和风机设备；在检测到储能设备的单体最低电压值即将小于BMS一级保护最低点(比如3.05V)时，为了保护储能设备不会过放造成损坏需要关闭负载设备，当储能设备低于BMS一级保护最低点时需要停止ACDC功率变换柜的工作。

进一步地，在检测到储能设备的单体最低电压低于BMS一级保护最高值，高于BMS一级保护最低值(比如3.4V)时，可以通过调节光伏变换器和V2G的功率偏移量，保证直流母线电压维持在目标电压(例如750V)。

上仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种微电网系统的能量控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取所述微电网系统在离网状态下的实时直流电参数；

根据所述实时直流电参数，从预设的多个电参数范围中确定目标电参数范围；多个电参数范围分别对应多个不同的分级控制策略；

根据所述目标电参数范围，确定多个功率设备的目标分级控制策略；

根据所述目标分级控制策略，控制多个功率设备中目标功率设备投入或断开所述微电网系统。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标电参数范围，确定多个功率设备的目标分级控制策略，包括：

若所述目标电参数范围为最大电参数范围，确定第一分级控制策略；

所述根据所述目标分级控制策略，控制多个功率设备中目标功率设备投入或断开所述微电网系统，包括：

根据所述第一分级控制策略，确定所述目标功率设备为所有能量源设备，并控制所述所有能量源设备断开所述微电网系统。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标电参数范围，确定多个功率设备的目标分级控制策略，包括：

若所述目标电参数范围为最小电参数范围，确定第二分级控制策略；

所述根据所述目标分级控制策略，控制多个功率设备中目标功率设备投入或断开所述微电网系统，包括：

根据所述第二分级控制策略，确定所述目标功率设备为所有负载设备，并控制所述所有负载设备断开所述微电网系统。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标电参数范围，确定多个功率设备的目标分级控制策略，包括：

若所述目标电参数范围为中间电参数范围，确定第三分级控制策略；所述中间电参数范围为所述多个电参数范围中最大电参数范围和最小电参数范围之间的电参数范围；

所述根据所述目标分级控制策略，控制多个功率设备中目标功率设备投入或断开所述微电网系统，还包括：

根据所述第三分级控制策略，确定所述目标功率设备包括所述中间电参数范围对应的至少部分能量源设备和部分负载设备，并控制所述至少部分能量源设备投入所述微电网系统，以及所述部分负载设备断开所述微电网系统。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述微电网系统中的所有已投入能量源设备中储能设备的工作模式，从所述微电网系统中的所有已投入能量源设备中确定待调节能量源设备；

根据所述实时直流电参数以及预设基准电参数，确定所述待调节能量源设备的调节参数；

根据所述待调节能量源设备的调节参数，控制所述待调节能量源设备。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述微电网系统中的所有已投入能量源设备中储能设备的工作模式，从所述微电网系统中的所有已投入能量源设备中确定待调节能量源设备，包括：

若所述储能设备处于恒压模式，确定所述储能设备为所述待调节能量源设备；

若所述储能设备处于限流模式，确定所述所有已投入能量源设备中的光伏变换器和/或双向充电桩为所述待调节能量源设备。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述实时直流电参数以及预设基准电参数，确定所述待调节能量源设备的调节参数，包括：

若所述待调节能量源设备为所述储能设备，根据所述实时直流电参数以及所述预设基准电参数，确定所述储能设备的调节电流参数；

若所述待调节能量源设备为所述光伏变换器和/或所述双向充电桩，根据所述实时直流电参数以及预设基准电参数，确定所述光伏变换器和/或所述双向充电桩的调节功率参数。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述实时直流电参数以及预设基准电参数，确定所述光伏变换器和/或所述双向充电桩的调节功率参数，包括：

若所述实时直流电参数小于或等于所述基准电参数，确定所述光伏变换器的输出功率为最大输出功率；或者，

若所述实时直流电参数大于所述基准电参数，根据所述光伏变换器的下垂系数和最大输出功率，计算所述光伏变换器的输出功率。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述实时直流电参数以及预设基准电参数，确定所述光伏变换器和/或所述双向充电桩的调节功率参数，包括：

若所述实时直流电参数小于或等于所述基准电参数，根据所述双向充电桩的需求运行功率，确定所述双向充电桩的输出功率；或者，

若所述实时直流电参数大于所述基准电参数，根据所述双向充电桩的下垂系数和所述双向充电桩的需求运行功率，计算所述双向充电桩的输出功率。

10.一种微电网系统，其特征在于，所述微电网系统包括：中央控制器和多个功率设备，所述中央控制器用于执行如上述权利要求1-9任一项所述的微电网系统的能量控制方法的步骤。