离网光伏系统及其控制方法、装置与可读存储介质与流程

1.本发明涉及光伏技术领域，尤其涉及一种离网光伏系统及其控制方法、装置与可读存储介质。


背景技术：

2.在光伏系统中，光伏组件能够将太阳能转换成电能，且经过光伏逆变器的处理之后，可以得到市电频率的交流电，从而还可以供给给输电网，还可以经过储能变流器的处理、最终能够被存储在储能电池。
3.在现有技术中，一般不对光伏逆变器做有效的控制，光伏组件所产生电能全部被光伏逆变器处理。可以理解的是，如果该光伏系统不连接到输电网(即离网)时，光伏逆变器所输出的电能全部被用于向储能电池充电，有时候，逆变器所逆变的电能过多，会对电池产生伤害。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种离网光伏系统及其控制方法、装置与可读存储介质。
5.为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种离网光伏系统的控制方法，所述离网光伏系统包括：光伏组件，储能变流器、储能电池和光伏逆变器；当储能变流器的频率超过光伏逆变器的激活频率点时，光伏逆变器会降低输出；当储能变流器的频率超过光伏逆变器的过频频率点时，光伏逆变器会截止输出；所述光伏逆变器的一端电连接到所述光伏组件、另一端电连接到储能变流器，所述储能电池电连接到所述储能变流器，所述光伏组件所产生的电能经过光伏逆变器和储能变流器的处理、最终能够被存储在所述储能电池中；包括以下步骤：获取所述储能电池的可充功率p1和充电功率p2；当|可充功率p1-充电功率p2|》预设阀值、且充电功率p2》可充功率p1时，增加储能变流器的频率；当|可充功率p1-充电功率p2|》预设阀值、且充电功率p2《可充功率p1时，减小储能变流器的频率，其中，预设阀值》0。
6.作为本发明实施例的一种改进，所述“增加储能变流器的频率”具体包括：增加储能变流器的频率，当储能变流器的频率》光伏逆变器的截止频率时，关闭光伏逆变器。
7.作为本发明实施例的一种改进，所述“减小储能变流器的频率”具体包括：减小储能变流器的频率，当储能变流器的频率《光伏逆变器的激活频率时，将储能变流器的频率设置为所述激活频率。
8.作为本发明实施例的一种改进，所述控制方法每隔一个预设时间就执行一次；所述“增加储能变流器的频率”和“减小储能变流器的频率”均具体包括：基于公式δp/pref＝k
×
(fset-fact)/50计算出fset，将储能变流器的频率设置为fset，其中，δp＝充电功率p2-充电功率p3，充电功率p3为上一次执行所述控制方法时所获取到的充电功率，pref为光伏逆变器的光伏装机容量值，k为光伏逆变器的功率和频率间的系数，fact是光伏逆变器的
激活频率。
9.作为本发明实施例的一种改进，还包括以下步骤：当0≤可充功率p1-充电功率p2≤预设阀值时，保持储能变流器的频率。
10.本发明实施例还提供了一种离网光伏系统的控制装置，所述离网光伏系统包括：光伏组件，储能变流器、储能电池和光伏逆变器；当储能变流器的频率超过激活频率点时，光伏逆变器会降低输出；当储能变流器的频率超过过频频率点时，光伏逆变器会截止输出；所述光伏逆变器的一端电连接到所述光伏组件、另一端电连接到储能变流器，所述储能电池电连接到所述储能变流器，所述光伏组件所产生的电能经过光伏逆变器和储能变流器的处理、最终能够被存储在所述储能电池中；包括以下模块：信息获取模块，用于获取所述储能电池的可充功率p1和充电功率p2；第一处理模块，用于当|可充功率p1-充电功率p2|》预设阀值、且充电功率p2》可充功率p1时，增加储能变流器的频率；第二处理模块，用于当|可充功率p1-充电功率p2|》预设阀值、且充电功率p2《可充功率p1时，减小储能变流器的频率，其中，预设阀值》0。
11.作为本发明实施例的一种改进，第一处理模块还用于：增加储能变流器的频率，当储能变流器的频率》光伏逆变器的截止频率时，关闭光伏逆变器。
12.作为本发明实施例的一种改进，第二处理模块还用于：减小储能变流器的频率，当储能变流器的频率《光伏逆变器的激活频率时，将储能变流器的频率设置为所述激活频率。
13.本发明实施例还提供了一种离网光伏系统，所述离网光伏系统包括：光伏组件，储能变流器、储能电池和光伏逆变器；当储能变流器的频率超过激活频率点时，光伏逆变器会降低输出；当储能变流器的频率超过过频频率点时，光伏逆变器会截止输出；所述光伏逆变器的一端电连接到所述光伏组件、另一端电连接到储能变流器，所述储能电池电连接到所述储能变流器，所述光伏组件所产生的电能经过光伏逆变器和储能变流器的处理、最终能够被存储在所述储能电池中；还包括：与储能变流器电连接的终端；所述终端包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述的控制方法的步骤。
14.本发明实施例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上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的控制方法的步骤。
15.相对于现有技术，本发明的技术效果在于：本发明实施例公开了一种离网光伏系统及其控制方法、装置与可读存储介质，该控制方法包括：获取所述储能电池的可充功率p1和充电功率p2；当|可充功率p1-充电功率p2|》预设阀值、且充电功率p2》可充功率p1时，增加储能变流器的频率；当|可充功率p1-充电功率p2|》预设阀值、且充电功率p2《可充功率p1时，减小储能变流器的频率，其中，预设阀值》0。该控制方法能够将电池充电功率调节到略小于电池的可充功率，最大化的利用光伏能源，此外还不会对电池造成伤害。
附图说明
16.图1为本发明实施例中的离网光伏系统的结构图；
17.图2为本发明实施例中的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
18.以下将结合附图所示的实施方式对本发明进行详细描述。但该实施方式并不限制
本发明，本领域的普通技术人员根据该实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
19.以下描述和附图充分地示出本文的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本文的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。本文中，术语“第一”、“第二”等仅被用来将一个元素与另一个元素区分开来，而不要求或者暗示这些元素之间存在任何实际的关系或者顺序。实际上第一元素也能够被称为第二元素，反之亦然。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的结构、装置或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种结构、装置或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的结构、装置或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
20.本文中的术语“纵向”、“横向”、“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文和简化描述，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。在本文的描述中，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
21.本发明实施例一提供了一种离网光伏系统的控制方法，所述离网光伏系统包括：光伏组件1，储能变流器2、储能电池3和光伏逆变器4；当储能变流器2的频率超过光伏逆变器4的激活频率点时，光伏逆变器4会降低输出；当储能变流器2的频率超过光伏逆变器4的过频频率点时，光伏逆变器4会截止输出；所述光伏逆变器4的一端电连接到所述光伏组件1、另一端电连接到储能变流器2，所述储能电池3电连接到所述储能变流器2，所述光伏组件1所产生的电能经过光伏逆变器4和储能变流器2的处理、最终能够被存储在所述储能电池3中；这里，可以在该离网光伏系统中设置有一个执行装置，由该执行装置执行该控制方法。
22.这里，光伏组件1是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，一般可以分为：单晶硅太阳能板、多晶硅太阳能板、非晶硅太阳能板、多元化合物太阳能板。储能变流器2能够控制储能电池3的充电和放电过程，并进行交直流的变换。光伏逆变器4可以将光伏组件1产生的可变直流电压转换为市电频率交流电的逆变器，可以供离网的电器使用(即输送给储能电池存储或供负载使用)。
23.如图2所示，包括以下步骤：
24.步骤201：获取所述储能电池3的可充功率p1和充电功率p2；这里，该可充电功率p1是储能电池3的可以接受的最大的充电功率，充电功率p2是指此时向储能电池3中充入电能的功率。
25.步骤202：当|可充功率p1-充电功率p2|》预设阀值、且充电功率p2》可充功率p1时，增加储能变流器2的频率；这里，当储能变流器2的频率增加时，可以间接减少光伏逆变器4的输出功率。
26.步骤203：当|可充功率p1-充电功率p2|》预设阀值、且充电功率p2《可充功率p1时，减小储能变流器2的频率，其中，预设阀值》0。这里，当储能变流器2的频率减小时，可以间接增加光伏逆变器4的输出功率。
27.这里，该控制方法能够将电池充电功率调节到略小于电池的可充功率，最大化的利用光伏能源，可以理解的是，该控制方法还不会对电池造成伤害。
28.这里，该离网光伏系统能够在无通讯的情况下，实现对光伏逆变器4的有功功率0到100％的动态调节。
29.向储能变流器2发送指令，改变储能变流器2的频率，从而改变微网系统的频率。光伏逆变器4根据微网频率的变化改变其输出功率。这样实现了通过改变微网频率间接控制光伏逆变器4的功率。
30.本实施例中，所述“增加储能变流器2的频率”具体包括：增加储能变流器2的频率，当储能变流器2的频率》光伏逆变器4的截止频率时，关闭光伏逆变器4。
31.本实施例中，所述“减小储能变流器2的频率”具体包括：减小储能变流器2的频率，当储能变流器2的频率《光伏逆变器4的激活频率时，将储能变流器2的频率设置为所述激活频率。
32.本实施例中，所述控制方法每隔一个预设时间就执行一次；所述“增加储能变流器2的频率”和“减小储能变流器2的频率”均具体包括：基于公式δp/pref＝k
×
(fset-fact)/50计算出fset，将储能变流器2的频率设置为fset，其中，δp＝充电功率p2-充电功率p3，充电功率p3为上一次执行所述控制方法时所获取到的充电功率，pref为光伏逆变器4的光伏装机容量值，k为光伏逆变器4的功率和频率间的系数，fact是光伏逆变器4的激活频率。
33.这里，可以理解的是，当fset≥截止频率fcut时，该光伏逆变器4关机，通过该频率和功率的关系公式，可做到光伏逆变器4的功率在0-100％范围内线性调节。
34.电力系统中发电机发出的总有功功率和负载消耗的总有功功率是平衡的，电网频率可以保持在额定值。电网频率的变化直接反映了有功功率的平衡状况。为了保证电网频率在合格范围内，电网调度人员要不断地向发电厂下达调频指令。该公式在并网时，能够根据电网的频率，改变储能变流器2的输出功率。使得电网频率在合理的范围内，从而有效降低电网负担，提高电网质量。而本发明则利用了公式中频率和功率的关系，运用在离网系统中。通过改变微网的频率来改变光伏逆变器的有功功率。
35.本实施例中，还包括以下步骤：当0≤可充功率p1-充电功率p2≤预设阀值时，保持储能变流器2的频率。
36.本发明实施例二提供了一种离网光伏系统的控制装置，所述离网光伏系统包括：光伏组件1，储能变流器2、储能电池3和光伏逆变器4；当储能变流器2的频率超过激活频率点时，光伏逆变器4会降低输出；当储能变流器2的频率超过过频频率点时，光伏逆变器4会截止输出；所述光伏逆变器4的一端电连接到所述光伏组件1、另一端电连接到储能变流器2，所述储能电池3电连接到所述储能变流器2，所述光伏组件1所产生的电能经过光伏逆变器4和储能变流器2的处理、最终能够被存储在所述储能电池3中；包括以下模块：
37.信息获取模块，用于获取所述储能电池3的可充功率p1和充电功率p2；
38.第一处理模块，用于当|可充功率p1-充电功率p2|》预设阀值、且充电功率p2》可充功率p1时，增加储能变流器2的频率；
39.第二处理模块，用于当|可充功率p1-充电功率p2|》预设阀值、且充电功率p2《可充功率p1时，减小储能变流器2的频率，其中，预设阀值》0。
40.本实施例中，第一处理模块还用于：增加储能变流器2的频率，当储能变流器2的频率》光伏逆变器4的截止频率时，关闭光伏逆变器4。
41.本实施例中，第二处理模块还用于：减小储能变流器2的频率，当储能变流器2的频率《光伏逆变器4的激活频率时，将储能变流器2的频率设置为所述激活频率。
42.本实施例中，信息获取模块、第一处理模块和第二处理模块每隔一个预设时间就运行一次；
43.第一、第二处理模块均还用于：基于公式δp/pref＝k
×
(fset-fact)/50计算出fset，将储能变流器2的频率设置为fset，其中，δp＝充电功率p2-充电功率p3，充电功率p3为上一次执行所述控制方法时所获取到的充电功率，pref为光伏逆变器4的光伏装机容量值，k为光伏逆变器4的功率和频率间的系数，fact是光伏逆变器4的激活频率。
44.本实施例中，还包括以下模块：第三处理模块，用于当0≤可充功率p1-充电功率p2≤预设阀值时，保持储能变流器2的频率。
45.本发明实施例三提供了一种离网光伏系统，所述离网光伏系统包括：光伏组件1，储能变流器2、储能电池3和光伏逆变器4；当储能变流器2的频率超过激活频率点时，光伏逆变器4会降低输出；当储能变流器2的频率超过过频频率点时，光伏逆变器4会截止输出；所述光伏逆变器4的一端电连接到所述光伏组件1、另一端电连接到储能变流器2，所述储能电池3电连接到所述储能变流器2，所述光伏组件1所产生的电能经过光伏逆变器4和储能变流器2的处理、最终能够被存储在所述储能电池3中；还包括：与储能变流器2电连接的终端；所述终端包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现实施例一中的控制方法的步骤。这里，该终端可以自动执行实施例一中的控制方法，不需要远程进行维护，从而极大的提高了稳定性。
46.本发明实施例四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上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如实施例一中的控制方法的步骤。
47.应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
48.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。