家用储能系统的控制装置的制作方法

本技术涉及新能源储能控制，尤其涉及一种家用储能系统的控制装置。

背景技术：

1、随着光伏、风电等新能源技术的发展，通过在家庭场景内布置光伏电池、风电机等发电装置，以在发电后，为家庭负载供电和储能，成为一个日渐重要的研究领域。家用储能系统即包含这些发电装置、储能变换器的系统，其中，家庭储能变换器的基本功能是对发电装置产生的电流进行能量变化处理，以为家庭负载供电，同时管理储能电池电量，家庭储能变换器还会与电网连接，以在发电装置发电充足时，将多余发电量通过电网上网，以带来额外收益。

2、相关技术中，对包括家庭储能变换器在内的家用储能系统的监控管理设备，主要是通过能源管理系统实现，能源管理系统通过能源管理网关对系统运行状态进行监控，但仅能实现故障报警功能，在家用储能系统中任一部分出现故障后，无法维持家用储能系统的其他部分继续工作，导致可控性和稳定性严重不足。

技术实现思路

1、本公开提供了一种家用储能系统的控制装置，以解决现有技术中家用储能系统应对故障的可控性和稳定性严重不足的问题。

2、第一方面，本公开提供了一种家用储能系统的控制装置，家用储能系统的控制装置包括：

3、计算模块、采样模块、通讯模块、执行器模块和电源模块；

4、执行器模块包括执行控制器和分别设置于第一支路、第二支路和第三支路上的执行器；其中，执行器用于切换所在支路的导通状态，执行控制器用于控制执行器的切换状态，第一支路用于连接电网和家用储能系统中的储能变换器，第二支路用于连接储能变换器和家用储能系统中的家庭负载，第三支路执行器用于连接电网和家庭负载；

5、采样模块分别与第一支路上的执行器的两端连接，采样模块用于采集储能变换器和电网的信号数据；

6、通讯模块与储能变换器的通信接口连接，通讯模块用于获取储能变换器的状态信息；

7、计算模块分别与通讯模块、采样模块和执行控制器连接，计算模块用于根据信号数据和状态信息，确定家用储能系统和电网的运行状态，并基于运行状态，确定对应的状态控制命令，并向执行控制器输出对应的状态控制命令；

8、电源模块分别与计算模块、采样模块、通讯模块和执行器模块电连接。

9、可选地，采样模块包括差分电压采样电路，差分电压采样电路分别与计算模块、储能变换器的交流电网端进线接口和电网进线接口连接，差分电压采样电路用于通过电网进线接口采集电网的信号数据，并通过交流电网端进线接口采集储能变换器的信号数据。

10、可选地，执行器包括组合开关，组合开关包括两对相互并联的继电器，两对继电器间相互串联；继电器与执行控制器连接。

11、可选地，继电器包括主触点和辅助触点，执行控制器中还包括故障检测模块，继电器的主触点与执行控制器连接，辅助触点与故障检测模块连接，故障检测模块与计算模块连接。

12、可选地，通讯模块与控制服务器通讯连接，通讯模块用于接收控制服务器发送的控制策略信息，并将控制策略信息发送到计算模块，计算模块用于基于控制策略信息、家用储能系统和电网的运行状态，确定状态控制命令。

13、可选地，家用储能系统的控制装置还包括：存储模块，和/或，扩展存储模块；存储模块用于缓存状态信息、信号数据和状态控制命令；扩展存储模块用于存储存储模块中缓存的数据。

14、第二方面，本公开提供了一种家用储能系统的控制方法，该家用储能系统的控制方法包括如下步骤：

15、获取采样模块采集到的储能变换器和电网的信号数据，并获取通讯模块采集到的储能变换器的状态信息；

16、基于信号数据和状态信息，确定储能变换器、电网和执行器模块的运行状态；

17、基于储能变换器、电网和执行器模块的运行状态，确定对应的状态控制命令；

18、向执行器模块中的执行控制器输出对应的状态控制命令。

19、可选地，基于储能变换器、电网和执行器模块的运行状态，确定对应的状态控制命令，包括：若储能变换器、电网和执行器模块的运行状态均为正常运行状态，确定状态控制命令为保持第一支路和第二支路处于导通状态，第三支路处于断开状态；若储能变换器、电网和执行器模块的运行状态均为故障状态，确定状态控制命令为断开第一支路和第二支路，并将第三支路切换至导通状态。

20、可选地，家用储能系统的控制装置中还包括与计算模块连接的报警模块；若储能变换器、电网和执行器模块的运行状态均为故障状态，确定状态控制命令为断开第一支路和第二支路，并将第三支路切换至导通状态，包括：若电网处于故障状态，且储能变换器和执行器模块处于正常运行状态，确定状态控制命令为断开第一支路和第三支路，保持第二支路处于导通状态，并使报警模块生成第一类报警信息；若储能变换器处于故障状态，且电网和执行器模块处于正常运行状态，确定状态控制命令为断开第一支路和第二支路，保持第三支路处于导通状态，并使报警模块生成第二类报警信息；若执行器模块中的执行控制器处于故障状态，且储能变换器和电网处于正常运行状态，确定状态控制命令为断开第一支路和第二支路，保持第三支路处于导通状态，并使报警模块生成第三类报警信息；若执行器模块中的执行器处于故障状态，且储能变换器和电网处于正常运行状态，确定状态控制命令为保持第一支路和第二支路处于导通状态，保持第三支路处于断开状态，并使报警模块生成第四类报警信息。

21、可选地，若储能变换器、电网和执行器模块的运行状态均为故障状态，确定状态控制命令为断开第一支路和第二支路，并将第三支路切换至导通状态，包括：若基于控制策略信息，确定储能变换器、电网和执行器模块中的任意一个并未处于故障状态且处于非正常运行状态，确定状态控制命令为使报警模块生成第五类报警信息。

22、第三方面，本公开还提供了一种控制设备，该控制设备包括：

23、至少一个处理器；

24、以及与至少一个处理器通信连接的存储器；

25、其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使控制设备执行如本公开第二方面中任一实施例对应的家用储能系统的控制方法。

26、第四方面，本公开还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行时用于实现如本公开第二方面任一的家用储能系统的控制方法。

27、第五方面，本公开还提供了一种计算机程序产品，其包含计算机执行指令，该计算机执行指令被处理器执行时用于实现如本公开第二方面任一的家用储能系统的控制方法。

28、本公开提供的家用储能系统的控制装置，通过在家用储能变换器、电网和家庭负载间设置执行器模块，从而能够自动化调控家用储能系统和电网间的连接关系，在电网和家用储能系统中任一出现故障时，能够保证家用储能系统所在微电网的继续运行，提高微电网对故障的容忍能力，进而提高微电网的健壮性，并使得微电网具有自律能力；且通过采样模块和通讯模块单独与家用储能系统连接，而不需要在电网中架构控制系统，缓解电网的通讯负担，提高微电网的通讯可靠性，同时增加本地的家用储能系统的可靠性。