储能系统运行模式切换方法、装置、设备和存储介质与流程

本技术涉及电力电子自动控制技术，特别是涉及一种储能系统运行模式切换方法、装置、设备和存储介质。

背景技术：

1、储能变流器电池充放电管理作为新一代储能技术的关键组成部分，扮演着优化能源系统效率和稳定性的重要角色。在能源转型的大背景下，储能技术被广泛应用于电网调度、再生能源平滑输出以及应急电源等领域，为电力系统提供了更加灵活和可靠的解决方案。

2、为了更好地实现电力系统的智能化和高效运行，电池充放电管理已经逐渐融入到储能变流器的控制系统中。储能变流器不仅负责直流侧的电池管理，还需考虑并网时的有功功率调度，以适应电力系统对储能的实时需求。在实际应用中，储能变流器的运行模式涵盖了并网恒流、并网恒压和并网恒功率等多种形式，为电力系统的平稳运行提供了强大支持。电池充放电管理系统不仅需要考虑电池的充电电压上限、放电电压下限，还需要合理规划最大充电和最大放电电流，以确保电池的安全运行和长寿命。这些管理策略的优化直接影响着储能系统的性能和可靠性。

3、目前，许多储能系统的控制方案存在一个共性问题，即其需要复杂的逻辑判断和模式切换，有时候还需要人工干预来手动修改运行模式。人工干预可能包括手动调整储能变流器的运行模式，例如切换到适应当前需求的模式，确保系统能够有效地应对不同的发电和负荷情况。然而，上述过程存在切换不及时的问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够实现运行模式自动平缓切换的储能系统运行模式切换方法、装置、设备和存储介质。

2、第一方面，本技术提供了一种储能系统运行模式切换方法，包括：

3、在当前运行模式下，利用当前运行模式对应的主导环路控制储能变流器，利用主导环路之外的辅助环路对储能变流器的运行状态进行监测；其中，环路包括母线电压环、电池电流环以及交流有功功率环；

4、在目标辅助环路监测到的变量符合边界条件的情况下，将目标辅助环路作为主导环路，并切换至目标辅助环路对应的目标运行模式。

5、在其中一个实施例中，上述切换至目标辅助环路对应的目标运行模式，包括：

6、根据目标辅助环路发送电流内环指令、母线电压环指令、电池电流环指令以及交流有功功率环指令，切换至目标辅助环路对应的目标运行模式；电流内环指令用于控制储能变流器的电流内环，母线电压环指令用于控制母线电压环，电池电流环指令用于控制电池电流环，交流有功功率环用于控制交流有功功率环。

7、在其中一个实施例中，上述根据目标辅助环路发送电流内环指令、母线电压环指令、电池电流环指令以及交流有功功率环指令，切换至目标辅助环路对应的目标运行模式，包括：

8、在当前运行模式为恒流放电模式，且母线电压环监测到的电池电压小于电池放电电压的下限值的情况下，向母线电压环发送母线电压环指令，母线电压环指令指令用于指示母线电压环按照预设规则减小输出电压，并在母线电压环输出的电流值小于电池电压环输出的电流值的情况下，控制储能变流器；以及向电流环发送电流环指令，电流环指令用于指示电流环对储能变流器的运行状态进行监测。

9、在其中一个实施例中，上述利用当前运行模式对应的主导环路控制储能变流器，利用主导环路之外的辅助环路对储能变流器的运行状态进行监测，包括：

10、在当前运行模式为恒压模式的情况下，利用母线电压环控制储能变流器，利用电池电流环以及交流有功功率环对储能变流器的运行状态进行监测；

11、在当前运行模式为恒流模式的情况下，利用电池电流环控制储能变流器，利用母线电压环以及交流有功功率环对储能变流器的运行状态进行监测；

12、在当前运行模式为恒交流功率模式的情况下，利用交流有功功率环控制储能变流器，利用电池电流环以及母线电压环对储能变流器的运行状态进行监测。

13、在其中一个实施例中，上述利用电池电流环控制储能变流器，包括：

14、控制直流电流值为预设电流值；

15、在储能变流器放电的情况下，控制直流电压值为电池放电电压下限，控制交流功率值为充电最大功率值；

16、在储能变流器充电的情况下，控制直流电压值为电池放电电压上限，控制交流功率值为放电最大功率值。

17、在其中一个实施例中，上述利用交流有功功率环控制储能变流器，包括：

18、控制交流功率值为预设功率值；

19、在储能变流器放电的情况下，控制直流电压值为电池放电电压下限，控制直流电流值为电池最大放电电流值；

20、在储能变流器充电的情况下，控制直流电压值为电池放电电压上限，控制直流电流值为电池最大充电电流值。

21、在其中一个实施例中，上述利用母线电压环控制储能变流器，包括：

22、控制直流电压值为预设电压值；

23、在储能变流器放电的情况下，控制直流电流值为电池最大充电电流值和并网恒压限流值相反数中的最大值，控制交流功率值为充电最大功率值；

24、在储能变流器充电的情况下，控制直流电流值为电池最大放电电流值和并网恒压限流值中的最小值，控制交流功率值为放电最大功率值。

25、第二方面，本技术还提供了一种储能系统运行模式切换装置，包括：

26、控制监测模块，用于在当前运行模式下，利用当前运行模式对应的主导环路控制储能变流器，利用主导环路之外的辅助环路对储能变流器的运行状态进行监测；其中，环路包括母线电压环、电池电流环以及交流有功功率环；

27、切换模块，用于在目标辅助环路监测到的变量符合边界条件的情况下，将目标辅助环路作为主导环路，并切换至目标辅助环路对应的目标运行模式。

28、第三方面，本技术还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

29、在当前运行模式下，利用当前运行模式对应的主导环路控制储能变流器，利用主导环路之外的辅助环路对储能变流器的运行状态进行监测；其中，环路包括母线电压环、电池电流环以及交流有功功率环；

30、在目标辅助环路监测到的变量符合边界条件的情况下，将目标辅助环路作为主导环路，并切换至目标辅助环路对应的目标运行模式。

31、第四方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

32、在当前运行模式下，利用当前运行模式对应的主导环路控制储能变流器，利用主导环路之外的辅助环路对储能变流器的运行状态进行监测；其中，环路包括母线电压环、电池电流环以及交流有功功率环；

33、在目标辅助环路监测到的变量符合边界条件的情况下，将目标辅助环路作为主导环路，并切换至目标辅助环路对应的目标运行模式。

34、第五方面，本技术还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

35、在当前运行模式下，利用当前运行模式对应的主导环路控制储能变流器，利用主导环路之外的辅助环路对储能变流器的运行状态进行监测；其中，环路包括母线电压环、电池电流环以及交流有功功率环；

36、在目标辅助环路监测到的变量符合边界条件的情况下，将目标辅助环路作为主导环路，并切换至目标辅助环路对应的目标运行模式。

37、上述储能系统运行模式切换方法、装置、设备和存储介质，在当前运行模式下，采用当前运行模式对应的主导环路来控制储能变流器，同时利用主导环路之外的辅助环路对储能变流器的运行状态进行监测。这些环路包括母线电压环、电池电流环以及交流有功功率环。在目标辅助环路监测到的变量符合边界条件的情况下，将目标辅助环路作为主导环路，并切换至目标辅助环路对应的目标运行模式。该方法中，通过在目标辅助环路监测到的变量符合边界条件时进行切换，可以减小切换时的冲击和不稳定性。这是因为切换发生在环路监测到合适的条件下，使得系统能够更加平滑地过渡到新的主导环路和运行模式。自动平缓切换有助于维持整个系统的稳定性。切换过程中的平滑过渡可以减少不稳定性和振荡，有助于保持系统运行在合适的工作状态。平缓切换可以有助于降低储能器件在切换过程中受到的冲击和应力，延长器件寿命，提高系统的可靠性。该自动切换策略具有一定的适应性，系统能够根据实际情况和需求在不同的运行模式下切换，以满足动态的运行环境。