一种串联型光储混合系统功率控制方法、装置及电子设备与流程

本申请涉及光储混合系统，尤其涉及一种串联型光储混合系统功率控制方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、在光伏发电并网逆变器领域，级联h桥变换器相比于传统两电平逆变器在系统效率、电能质量和装置体积等方面均有明显优势，直流侧提供的多个独立端口可以实现光伏模块的状态检测、故障关断以及多路组件级最大功率点跟踪，交流侧通过串联实现多电平输出，能够省去工频变压器直接与电网相连，同时以较低开关频率实现优异的谐波输出特性，因此有望被广泛用于下一代光伏并网系统。

2、由于受到环境因素影响，包括光照强度、环境温度、光伏组件遮挡面积以及不同功率模块特性差异，各光伏模块按照最大功率点跟踪模式运行时输出功率不尽相同，由于级联h桥变换器交流侧采用串联结构，流过各光伏模块交流侧电流均为并网电流，因此发电功率较高的光伏模块交流侧输出电压同样较高，面临过调制风险。

3、综合所述可知，如何在各光伏模块发电功率相差较大时，提升各光伏模块的功率传输能力是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本申请的第一个目的在于提出一种串联型光储混合系统功率控制方法，以解决现有技术发电功率相差较大时，各光伏模块的功率传输能力弱等问题。

3、本申请的第二个目的在于提出一种装置。

4、本申请的第三个目的在于提出一种电子设备。

5、本申请的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

6、为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种串联型光储混合系统功率控制方法，包括：

7、计算储能模块未接入时光伏模块调制因数；

8、基于所述未接入时光伏模块调制因数，判断所述储能模块中电池单元荷电状态与荷电状态运行上限、荷电状态运行下限之间的大小，并基于判断结果运行串联型光储混合系统；

9、计算储能模块接入后光伏模块调制因数；

10、基于所述接入后光伏模块调制因数获取储能模块调制信号，基于所述调制信号控制系统功率。

11、优选地，所述计算储能模块未接入时光伏模块调制因数计算公式为：

12、

13、其中，为第i个光伏模块的参考功率，为所有n个光伏模块参考功率之和，为串联型光储混合系统输出电压参考幅值，vpvi为第i个光伏模块的直流侧电压。

14、优选地，所述基于所述未接入时光伏模块调制因数，判断所述储能模块中电池单元荷电状态与荷电状态运行上限、荷电状态运行下限之间的大小包括：

15、判断未接入时光伏模块调制因数与1的大小关系，判断储能模块中电池单元荷电状态与储能模块中电池单元荷电状态运行上限的大小关系，判断储能模块中电池单元荷电状态与储能模块中电池单元荷电状态运行下限的大小关系，判断储能模块调制因数与1的大小关系。

16、优选地，所述基于判断结果运行串联型光储混合系统包括：

17、若所述未接入时光伏模块调制因数不大于1且所述电池单元荷电状态不小于所述电池单元荷电状态运行上限，所述储能模块退出系统；

18、若所述未接入时光伏模块调制因数不大于1、所述电池单元荷电状态小于所述电池单元荷电状态运行上限且储能模块调制因数不大于1，设置储能模块为充电模式并计算储能模块参考功率；

19、若所述未接入时光伏模块调制因数不大于1、所述电池单元荷电状态小于所述电池单元荷电状态运行上限且储能模块调制因数大于1，设置储能模块为充电模式，令储能模块调制因数为1，重新计算储能模块参考功率；

20、若所述未接入时光伏模块调制因数大于1、所述电池单元荷电状态不大于所述电池单元荷电状态运行下限，储能模块退出系统，光伏模块退出最大功率点跟踪模式，并计算光伏模块参考功率；

21、若所述未接入时光伏模块调制因数大于1、所述电池单元荷电状态大于所述电池单元荷电状态运行下限且储能模块调制因数不大于1，设置储能模块为放电模式，计算储能模块参考功率；

22、若所述未接入时光伏模块调制因数大于1、所述电池单元荷电状态大于所述电池单元荷电状态运行下限且储能模块调制因数大于1，设置储能模块为放电模式，令储能模块调制因数为1，以升序排序光伏模块调制因数，初始化循环变量，重新计算储能模块参考功率。

23、优选地，所述储能模块参考功率计算公式为：

24、

25、其中，x1-pvmax为发电功率最大的光伏模块的调制因数，为所有n个光伏模块参考功率之和。

26、优选地，所述基于所述接入后光伏模块调制因数获取储能模块调制信号包括：

27、基于接入后所有光伏模块调制因数和储能模块调制因数计算所有光伏模块调制信号和储能模块调制信号，计算公式为：

28、

29、其中，ω表示电网角频率，t表示时间，表示串联型光储混合系统输出电压参考相位。

30、优选地，所述光伏模块参考功率计算公式为：

31、

32、其中，vpvi为第i个光伏模块的直流侧电压，为串联型光储混合系统输出电压参考幅值。

33、为达上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种串联型光储混合系统功率控制装置，包括：

34、未接入时光伏模块调制因数计算模块，计算储能模块未接入时光伏模块调制因数；

35、判断模块，基于所述未接入时光伏模块调制因数，判断所述储能模块中电池单元荷电状态与荷电状态运行上限、荷电状态运行下限之间的大小，并基于判断结果运行串联型光储混合系统；

36、接入后光伏模块调制因数计算模块，计算储能模块接入后光伏模块调制因数；

37、控制模块，基于所述接入后光伏模块调制因数获取储能模块调制信号，基于所述调制信号控制系统功率。

38、为达上述目的，本申请第三方面实施例提出了一种电子设备，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；

39、所述存储器存储计算机执行指令；

40、所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现上述任一项所述的方法。

41、为达上述目的，本申请第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，包括所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现上述任一项所述的方法。

42、本申请提供的一种串联型光储混合系统功率控制方法，根据各光伏模块最大功率点跟踪模式下发电功率和储能模块电池单元荷电状态，储能模块被分别控制在充电模式、放电模式、退出系统三种模式运行，通过自适应调节储能模块运行模式与其运行功率，实现各光伏模块最大发电效率，提升太阳能利用率，同时实现储能模块电池单元荷电状态自主管理与安全运行。

43、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种串联型光储混合系统功率控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的串联型光储混合系统功率控制方法，其特征在于，所述计算储能模块未接入时光伏模块调制因数计算公式为：

3.根据权利要求1所述的串联型光储混合系统功率控制方法，其特征在于，所述基于所述未接入时光伏模块调制因数，判断所述储能模块中电池单元荷电状态与荷电状态运行上限、荷电状态运行下限之间的大小包括：

4.根据权利要求3所述的串联型光储混合系统功率控制方法，其特征在于，所述基于判断结果运行串联型光储混合系统包括：

5.根据权利要求4所述的串联型光储混合系统功率控制方法，其特征在于，所述储能模块参考功率计算公式为：

6.根据权利要求1所述的串联型光储混合系统功率控制方法，其特征在于，所述基于所述接入后光伏模块调制因数获取储能模块调制信号包括：

7.根据权利要求5所述的串联型光储混合系统功率控制方法，其特征在于，所述光伏模块参考功率计算公式为：

8.一种串联型光储混合系统功率控制装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

技术总结本发明涉及光储混合系统技术领域，尤其涉及一种串联型光储混合系统功率控制方法、装置、电子设备及存储介质，其中，方法包括：计算储能模块未接入时光伏模块调制因数；基于未接入时光伏模块调制因数，判断储能模块中电池单元荷电状态与荷电状态运行上限、荷电状态运行下限之间的大小，并基于判断结果运行串联型光储混合系统；计算储能模块接入后光伏模块调制因数；基于接入后光伏模块调制因数获取储能模块调制信号，基于调制信号控制系统功率。根据各光伏模块最大功率点跟踪模式发电功率和储能模块电池单元荷电状态，通过自适应调节储能运行模式与其运行功率，实现各光伏模块最大发电效率，提升太阳能利用率，实现储能模块自主管理与安全运行。技术研发人员：薛皓,郭辰,张立英,吕贝,万月受保护的技术使用者：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29