储能系统及储能控制方法与流程

1.本技术涉及储能技术领域，具体而言涉及一种储能系统及储能控制方法。


背景技术：

2.储能系统是把电能转化成化学能或其它形式的能量储存起来，并能按照设定要求释放出电能的一种电力装置，主要应用于电力系统的调峰、侧削峰填谷等。
3.随着风电、光伏等新能量产业的迅速发展以及社会工业化快速发展，电力需求的峰谷电价差不断加大。工厂及工商业白天与黑夜对电力的需求量峰谷差较大，为了实现用电节能减排的目的，用户侧配置储能系统可直接从用电源头对电能治理，根据不同用户的用电规律，按照峰谷电价时间合理地安排和组织各类用户的储能充放电时间，以降低负荷高峰，填补负荷低谷，减少电网负荷峰谷差，使发电、用电趋于平衡，提高了电网负荷的稳定性。
4.用户侧削峰填谷是指工厂及工商业通过将夜间低谷时间段的电能存储，保存在诸如储能电池之类的储能装置中，待日间高峰电价时间段内将储存的电能释放出来，提供给负载用电使用，即实现了夜间低谷电价的便宜电，转移到白天峰值电价时使用，通过降低日间高峰负荷对电网电能的需求量，根据白天与夜间的峰谷电价差，产生电费节约收益。
5.目前，对于用户侧的储能系统，虽然已经采用削峰填谷的控制及盈利模式，但大都采用简单的夜间低谷充电、白天峰值放电的简单时间逻辑，控制模式比较简单，储能系统的利用率及收益率仍有待提高。
6.因此需要进行改进，以至少部分地解决上述问题。


技术实现要素：

7.在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
8.为了至少部分地解决上述问题，根据本发明的第一方面，提供了一种储能系统，其包括储能变流器、储能单元、功率检测单元和控制单元；
9.所述储能变流器的交流侧与用户电网母线连接，所述储能变流器的直流侧与储能单元连接，所述储能变流器用于控制所述储能单元的充电和放电过程；
10.所述功率检测单元用于获取所述用户电网母线的总功率；
11.所述控制单元与所述功率检测单元、所述储能变流器和所述储能单元连接，所述控制单元用于在预设充电时段或预设放电时段时，根据所述用户电网母线的总功率调整所述储能变流器的运行功率，使所述用户电网母线的总功率稳定在预设功率范围，直至所述储能单元的剩余电量满足预设要求。
12.示例性地，所述用户电网母线通过变压器与公共电网母线连接；
13.所述功率检测单元包括功率电表，所述功率电表设置于所述变压器连接所述公共
电网母线的一侧。
14.示例性地，所述控制单元用于：
15.判断当前时间是否处于预设充电时段或预设放电时段；
16.当所述当前时间处于所述预设充电时段时，控制所述储能变流器将来自所述用户电网母线的交流电转换为直流电对所述储能单元进行充电；
17.当所述当前时间处于所述预设放电时段时，控制所述储能变流器将来自所述储能单元的直流电转换为交流电输送至所述用户电网母线；
18.当所述当前时间不处于所述预设充电时段和所述预设放电时段时，控制所述储能变流器停机等待。
19.示例性地，当所述当前时间处于所述预设充电时段时，所述根据所述用户电网母线的总功率调整所述储能变流器的运行功率，使所述用户电网母线的总功率稳定在预设功率范围，直至所述储能单元的剩余电量满足预设要求，包括：
20.判断是否所述用户电网母线的总功率大于第一预设功率且所述储能变流器的当前运行功率大于第一预设调节功率；
21.当判定为是时，将所述储能变流器的当前运行功率减少所述第一预设调节功率；
22.判断是否所述用户电网母线的总功率小于第二预设功率且所述储能变流器的当前运行功率小于所述储能变流器的第一设定运行功率，其中，所述第一预设功率大于所述第二预设功率；
23.当判定为是时，将所述储能变流器的当前运行功率增加所述第一预设调节功率；
24.判断是否所述用户电网母线的总功率大于或等于所述第二预设功率且小于或等于所述第一预设功率；
25.当判定为是时，保持所述储能变流器的当前运行功率不变；
26.判断所述储能单元的剩余电量是否大于或等于预设上限电量；
27.以第一预设时间间隔循环执行上述步骤至少一次，直至所述储能单元的所述剩余电量大于或等于所述预设上限电量；
28.当所述储能单元的所述剩余电量大于或等于所述预设上限电量时，控制所述储能变流器停机等待。
29.示例性地，所述用户电网母线上连接至少一个负载；
30.所述第一预设调节功率为所述负载的总功率的平均波动幅度的110％-120％；
31.所述第一预设时间间隔为5-20秒；
32.所述第一预设功率和所述第二预设功率的差值大于或等于所述第一预设调节功率；
33.所述第一设定运行功率为所述储能变流器的额定运行功率。
34.示例性地，所述控制单元还用于：
35.当所述当前时间处于所述预设充电时段内，且所述用户电网母线的总功率大于或等于第三预设功率时，控制所述储能变流器停机等待，其中，所述第三预设功率大于所述第一预设功率。
36.示例性地，当所述当前时间处于所述预设放电时段内时，所述根据所述用户电网母线的总功率调整所述储能变流器的运行功率，使所述用户电网母线的总功率稳定在预设
功率范围，直至所述储能单元的剩余电量满足预设要求，包括：
37.判断是否所述用户电网母线的总功率大于第四预设功率且所述储能变流器的当前运行功率小于所述储能变流器的第二设定运行功率；
38.当判定为是时，将所述储能变流器的当前运行功率增加第二预设调节功率；
39.判断是否所述用户电网母线的总功率小于第五预设功率且所述储能变流器的当前运行功率大于所述第二预设调节功率，其中，所述第四预设功率大于所述第五预设功率；
40.当判定为是时，将所述储能变流器的当前运行功率减少所述第二预设调节功率；
41.判断是否所述用户电网母线的总功率大于或等于所述第五预设功率且小于或等于所述第四预设功率；
42.当判定为是时，保持所述储能变流器的当前运行功率不变；
43.判断所述储能单元的剩余电量是否小于预设下限电量；
44.以第二预设时间间隔循环执行上述步骤至少一次，直至所述储能单元的所述剩余电量小于所述预设下限电量；
45.当所述储能单元的剩余电量小于所述预设下限电量时，控制所述储能变流器停机等待。
46.示例性地，所述用户电网母线上连接有至少一个负载；
47.所述第二预设调节功率为所述负载的总功率的平均波动幅度的110％-120％；
48.所述第二预设时间间隔为5-20秒；
49.所述第四预设功率和所述第五预设功率的差值大于或等于所述第二预设调节功率；
50.所述第二设定运行功率为所述储能变流器的额定运行功率。
51.示例性地，所述控制单元还用于：
52.当所述当前时间处于所述预设放电时段，且所述用户电网母线的总功率小于或等于第六预设功率时，控制所述储能变流器停机等待，其中，所述第六预设功率小于所述第五预设功率。
53.示例性地，所述储能单元包括电池管理系统和电池组；或，
54.所述储能单元包括超级电容阵列。
55.根据本发明的第二方面，提供了一种储能控制方法，其包括：
56.判断当前时间是否属于预设充电时段或预设放电时段；
57.当所述当前时间属于所述预设充电时段或所述预设放电时段时，获取用户电网母线的总功率，其中，所述用户电网母线与储能变流器的交流侧连接，所述储能变流器的直流侧与储能单元连接；
58.根据所述用户电网母线的总功率调整所述储能变流器的运行功率，使所述用户电网母线的总功率稳定在预设功率范围，直至所述储能单元的剩余电量满足预设要求。
59.示例性地，当所述当前时间属于所述预设充电时段时，所述根据所述用户电网母线的总功率调整所述储能变流器的运行功率，使所述用户电网母线的总功率稳定在预设功率范围，直至所述储能单元的剩余电量满足预设要求，包括：
60.判断是否所述用户电网母线的总功率大于第一预设功率且所述储能变流器的当前运行功率大于第一预设调节功率；
61.当判定为是时，将所述储能变流器的当前运行功率减少所述第一预设调节功率；
62.判断是否所述用户电网母线的总功率小于第二预设功率且所述储能变流器的当前运行功率小于所述储能变流器的第一设定运行功率，其中，所述第一预设功率大于所述第二预设功率；
63.当判定为是时，将所述储能变流器的当前运行功率增加所述第一预设调节功率；
64.判断是否所述用户电网母线的总功率大于或等于所述第二预设功率且小于或等于所述第一预设功率；
65.当判定为是时，保持所述储能变流器的当前运行功率不变；
66.判断所述储能单元的剩余电量是否大于或等于预设上限电量；
67.以第一预设时间间隔循环执行上述步骤至少一次，直至所述储能单元的所述剩余电量大于或等于所述预设上限电量；
68.当所述储能单元的所述剩余电量大于或等于所述预设上限电量时，控制所述储能变流器停机等待。
69.示例性地，所述用户电网母线上连接至少一个负载；
70.所述第一预设调节功率为所述负载的总功率的平均波动幅度的110％-120％；
71.所述第一预设时间间隔为5-20秒；
72.所述第一预设功率和所述第二预设功率的差值大于或等于所述第一预设调节功率；
73.所述第一设定运行功率为所述储能变流器的额定运行功率。
74.示例性地，所述储能控制方法还包括：
75.当所述当前时间处于所述预设充电时段时，判断所述用户电网母线的总功率是否大于或等于第三预设功率，其中，所述第三预设功率大于所述第一预设功率；
76.当所述用户电网母线的总功率大于或等于所述第三预设功率时，控制所述储能变流器停机等待；
77.当所述用户电网母线的总功率小于所述第三预设功率时，根据所述用户电网母线的总功率调整所述储能变流器的运行功率，使所述用户电网母线的总功率稳定在预设功率范围，直至所述储能单元的剩余电量满足预设要求。
78.示例性地，当所述当前时间处于所述预设放电时段时，所述根据所述用户电网母线的总功率调整所述储能变流器的运行功率，使所述用户电网母线的总功率稳定在预设功率范围，直至所述储能单元的剩余电量满足预设要求，包括：
79.判断是否所述用户电网母线的总功率大于第四预设功率且所述储能变流器的当前运行功率小于所述储能变流器的第二设定运行功率；
80.当判定为是时，将所述储能变流器的当前运行功率增加第二预设调节功率；
81.判断是否所述用户电网母线的总功率小于第五预设功率且所述储能变流器的当前运行功率大于所述第二预设调节功率，其中，所述第四预设功率大于所述第五预设功率；
82.当判定为是时，将所述储能变流器的当前运行功率减少所述第二预设调节功率；
83.判断是否所述用户电网母线的总功率大于或等于所述第五预设功率且小于或等于所述第四预设功率；
84.当判定为是时，保持所述储能变流器的当前运行功率不变；
85.判断所述储能单元的剩余电量是否小于预设下限电量；
86.以第二预设时间间隔循环执行上述步骤至少一次，直至所述储能单元的所述剩余电量小于所述预设下限电量；
87.当所述储能单元的剩余电量小于所述预设下限电量时，控制所述储能变流器停机等待。
88.示例性地，所述用户电网母线上连接有至少一个负载；
89.所述第二预设调节功率为所述负载的总功率的平均波动幅度的110％-120％；
90.所述第二预设时间间隔为5-20秒；
91.所述第四预设功率和所述第五预设功率的差值大于或等于所述第二预设调节功率；
92.所述第二设定运行功率为所述储能变流器的额定运行功率。
93.示例性地，所述储能控制方法还包括：
94.当所述当前时间处于所述预设放电时段时，判断所述用户电网母线的总功率是否小于或等于第六预设功率，其中，所述第六预设功率小于所述第五预设功率；
95.当所述用户电网母线的总功率小于或等于所述第六预设功率时，控制所述储能变流器停机等待；
96.当所述用户电网母线的总功率大于所述第六预设功率时，根据所述用户电网母线的总功率调整所述储能变流器的运行功率，使所述用户电网母线的总功率稳定在预设功率范围，直至所述储能单元的剩余电量满足预设要求。
97.根据本发明的储能系统及储能控制方法，通过在预设充电时段或预设放电时段，根据所述用户电网母线的总功率调整所述储能变流器的运行功率，能够使储能变流器的运行功率能够随着负载功率的波动而自动同步调节，在实现调节电网功率波动的平稳性的同时，可以有效提升储能系统的利用率和收益率。
附图说明
98.本技术的下列附图在此作为本技术的一部分用于理解本技术。附图中示出了本技术的实施例及其描述，用来解释本技术的装置及原理。在附图中，
99.图1为根据本发明一实施例的储能系统的结构示意图；
100.图2为根据本发明一实施例的储能系统在预设充电时段时的充电实时功率曲线示意图；
101.图3为根据本发明一实施例的储能系统在预设放电时段时的放电实时功率曲线示意图。
102.图4为根据本发明一实施例的储能控制方法的流程示意图；
103.图5为根据本发明一实施例的储能控制方法的流程示意图。
104.附图标记说明：
105.1-储能变流器，2-储能单元，3-功率检测单元，4-控制单元，5-用户电网母线，6-变压器，7-负载，8-变压器，9-公共电网母线；
106.10-用户电网母线的总功率，11-储能系统的功率，12-负载的总功率；
107.20-负载的总功率，21-储能系统的功率，22-用户电网母线的总功率。
具体实施方式
108.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
109.应当理解的是，本技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本技术的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
110.应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本技术教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
111.在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本技术的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
112.参照附图1来对根据本发明一实施例的储能系统进行示例性说明。
113.该储能系统包括储能变流器1、储能单元2、功率检测单元3和控制单元4。
114.储能变流器1，又称双向储能逆变器，英文名pcs(power conversion system)，其交流测与用户电网母线5连接，其直流侧与储能单元2连接，是实现电能双向转换的装置，其用于把储能单元2的直流电逆变成交流电，输送给用户电网母线5，也用于把用户电网母线5的交流电整流为直流电，给储能单元2充电，也即，储能变流器1用于控制储能单元2的充电和放电过程。用户电网母线5上不仅连接有储能逆变器，还连接有至少一个负载7(也即用户侧的用电设备)。储能变流器1的交流测可以通过变压器6与用户电网母线5连接。用户电网母线5通过变压器8与公共电网母线9连接，公共电网母线9也即供电电网母线，其用于对用户电网母线5进行供电。
115.在本实施例中，储能单元2包括电池管理系统(bms，battery management system)和电池组。在其它一些实施例中，储能单元2可以包括超级电容阵列。在其它一些实施例中，储能单元2也可也包括其它合适的储能装置，只要其能够稳定可控地存储及释放直流电即可。
116.功率检测单元3用于获取用户电网母线5的总功率，在充电过程中，用户电网母线5的总功率等于负载7的总功率和储能系统的功率之和，在放电过程中，用户电网母线5的总功率等于负载7的总功率减去储能系统的功率。在一些实施例中，储能系统的功率可以特指储能变流器1的运行功率。在本实施例中，功率检测单元3包括功率电表，该功率电表设置于所述变压器连接所述公共电网母线9的一侧，检测此处的实时功率，该实时功率即用户电网母线5的总功率。在其它一些实施例中，功率检测单元3也可以包括设置在用户电网母线5上
的功率电表，其用于获取用户电网母线5的总功率。在其它一些实施例中，功率检测单元3也可以包括设置在用户电网母线5上的电压传感器和电流传感器，其用于获取用户电网母线5的总功率。
117.控制单元4与功率检测单元3、储能变流器1和储能单元2连接。从而，控制单元4可以根据功率检测单元3的检测结果，来实时获取用户电网母线5的总功率；控制单元4可以获取、调整储能变流器1的运行功率，以及控制储能变流器1启动和停机等待；控制单元4可以获取储能单元2的剩余电量(state of charge，soc)。在一些实施例中，控制单元4可以为能源管理系统(energy management system，ems)。在一些实施例中，控制单元4可以包括单片机或其它具有计算处理能力的控制器件。控制单元4用于在预设充电时段或预设放电时段时，根据用户电网母线5的总功率调整储能变流器1的运行功率，使用户电网母线5的总功率稳定在预设功率范围，直至储能单元的剩余电量满足预设要求。
118.具体而言，控制单元4判断当前时间是否处于预设充电时段或预设放电时段，其中预设充电时段和预设放电时段可以根据峰谷电价所处的时段来确定。当当前时间处于预设充电时段(此时电价可以为低谷电价)时，控制单元4控制储能变流器1将来自用户电网母线5的交流电转换为直流电对储能单元2进行充电。当当前时间处于预设放电时段(此时电价可以为高峰电价)时，控制单元4控制储能变流器1将来自储能单元2的直流电转换为交流电输送至所述用户电网母线5。当当前时间不处于预设充电时段和预设放电时段时，控制储能变流器1停机等待。通过在低谷电价时段将电能存储在储能单元2中，再在电价高峰时段将储存的电能释放出来，提供给负载7用电使用，实现了夜间低谷电价的便宜电，转移到白天高峰电价时使用，通过降低高峰电价时段对电网电能的需求量，根据白天与夜间的峰谷电价差，产生电费节约收益。
119.当当前时间处于预设充电时段时，根据用户电网母线5的总功率调整储能变流器1的运行功率，使用户电网母线5的总功率稳定在预设功率范围，直至储能单元2的剩余电量满足预设要求，包括如下步骤：
120.判断是否用户电网母线5的总功率大于第一预设功率且储能变流器1的当前运行功率大于第一预设调节功率。具体而言，第一预设功率为上限用电功率，当用户电网母线5的总功率超过第一预设功率时，说明用户电网母线5的总功率较大，需要降低。第一预设调节功率是在充电过程中调整储能变流器1的当前运行功率时每次增加或减少的值，其由变压器8的容量与负载7的总功率的平均波动幅度决定，第一预设调节功率可以是变压器8的容量的5％-20％，也可以是负载7的总功率的平均波动幅度的110％-120％，负载7的总功率的平均波动幅度可以通过统计负载7的总功率的历史波动情况(尤其是负载7的总功率在预设充电时段的历史波动情况)来进行确定。在一些实施例中，该平均波动幅度可以是负载7的总功率在预设充电时段内的平均波动幅度，例如，负载7的总功率在预设充电时段内的平均波动幅度为100kw时，第一预设调节功率可以为110-120kw。负载7的总功率在预设充电时段内的平均波动幅度可以通过如下方式确定：以预设的时间间隔(例如5-20秒或其它合适的时间间隔)将预设充电时段分成多个时间区间(每个时间区间的时长为该时间间隔)，根据负载7的总功率的在预设充电时段的历史波动情况，确定负载7的总功率在预设充电时段内的各个时间区间的波动幅度(即各个时间区间内负载7的总功率的最大值与最小值的差值)，然后计算各个时间区间的波动幅度的平均值，该平均值即负载7的总功率在预设充电
时段内的平均波动幅度。
121.当判定为是时，即用户电网母线5的总功率大于第一预设功率且储能变流器1的当前运行功率大于第一预设调节功率时，将储能变流器1的当前运行功率减少第一预设调节功率，也即，将储能变流器1的当前运行功率减少第一预设调节功率后作为新的运行功率。具体而言，在用户电网母线5的总功率大于第一预设功率时，降低储能变流器1的运行功率，可以使用户电网母线5的总功率也随之降低。在当前运行功率大于第一预设调节功率时进行调整，可以避免储能变流器1停机。在一些实施例中，也可也在用户电网母线5的总功率大于第一预设功率时，将储能变流器1的当前运行功率减少第一预设调节功率，而不考虑当前运行功率是否大于第一预设调节功率。如果当前运行功率减少第一预设调节功率后小于等于0，则控制储能变流器1停机等待或以预设的最低运行功率运行。
122.判断是否用户电网母线5的总功率小于第二预设功率且储能变流器1的当前运行功率小于储能变流器1的第一设定运行功率，其中，第一预设功率大于第二预设功率。具体而言，当用户电网母线5的总功率低于第一预设功率时，说明用户电网母线5的总功率较小，可以提高。第一预设功率和第二预设功率的差值可以大于或等于所述第一预设调节功率。第一设定运行功率可以为储能变流器1在充电时的额定运行功率。
123.当判定为是时，即用户电网母线5的总功率小于第二预设功率且储能变流器1的当前运行功率小于储能变流器1的第一设定运行功率时，将储能变流器1的当前运行功率增加第一预设调节功率，也即，将储能变流器1的当前运行功率增加第一预设调节功率后作为新的运行功率。具体而言，在用户电网母线5的总功率小于第二预设功率时，升高储能变流器1的运行功率，可以使用户电网母线5的总功率也随之升高。在一些实施例中，当储能变流器1的当前运行功率增加第一预设调节功率后超过第一设定运行功率时，控制储能变流器1将当前运行功率调整为第一设定运行功率。
124.判断是否用户电网母线5的总功率大于或等于第二预设功率且小于或等于第一预设功率。
125.当判定为是时，即用户电网母线5的总功率大于或等于第二预设功率且小于或等于第一预设功率时，保持储能变流器1的当前运行功率不变。
126.判断储能单元2的剩余电量是否大于或等于预设上限电量。具体而言，预设上限电量可以为储能单元2充满电时的电量，如果储能单元2的剩余电量超过该预设上限电量，则可能会出现过充电。
127.以第一预设时间间隔循环执行上述步骤至少一次，直至所述储能单元2的所述剩余电量大于或等于所述预设上限电量。具体而言，第一预设时间间隔决定了追随用户电网母线5的总功率的波动调节储能逆变器的运行功率的频率，第一预设时间间隔的值可以由调节功率曲线的波动频率决定，一般可设定为5-20s，在一些实施例中也可以为1-5秒或更低。在一些实施例中，将预设充电时段分成多个时间区间的时间间隔可以与第一预设时间间隔相同。由于以第一预设时间间隔循环执行上述步骤，因此，当用户电网母线5的总功率大于第一预设功率或小于第二预设功率时，控制单元4会相应减少或增加储能变流器1的当前运行功率，最终使用户电网母线5的总功率稳定在大于或等于第二预设功率且小于或等于第一预设功率的范围内，实现用户电网母线5的总功率的平稳波动。即使因为负载7的功率发生变化致使用户电网母线5的总功率发生变化，通过上述步骤也能及时地将用户电网
母线5的总功率调整到大于或等于第二预设功率且小于或等于第一预设功率的范围。由于第一预设调节功率可以设置为负载7的总功率在预设充电时段内的平均波动幅度的110％-120％，因此，当负载7的总功率发生波动，致使用户电网母线5的总功率超出大于或等于第二预设功率且小于或等于第一预设功率的范围时，通过将储能变流器1的当前运行功率增加或减少第一预设调节功率，可以在极短的时间内抵消负载7的总功率的波动，使用户电网母线5的总功率回到上述范围。
128.当所述储能单元2的所述剩余电量大于或等于所述预设上限电量时，控制所述储能变流器1停机等待。即，储能单元2充满电时，控制储能变流器1停机等待，不再对储能单元2进行充电，以避免过充电。
129.需要说明的是，对于上述的直至储能单元2的剩余电量满足预设要求，并非是一定要在预设充电时段使储能单元2的剩余电量大于或等于所述预设上限电量，而应当将其理解为在预设充电时段，如果储能单元2的剩余电量大于或等于所述预设上限电量，储能系统停止充电过程(控制储能变流器1停机等待)，否则，一直以第一预设时间间隔循环执行上述步骤；如果在预设充电时段结束时，储能单元2的剩余电量还未大于或等于所述预设上限电量，储能系统同样停止充电过程(控制储能变流器1停机等待)。
130.进一步地，控制单元4还用于：当所述当前时间处于所述预设充电时段内，且所述用户电网母线5的总功率大于或等于第三预设功率时，控制储能变流器1停机等待。其中，第三预设功率为变压器8的保护功率，也即上限停机点，第三预设功率大于第一预设功率。也就是说，当用户电网母线5的总功率过大时，控制储能变流器1停机等待，以避免变压器过载损坏，保障变压器8可以安全稳定运行。
131.参见附图2，其示出了本技术一实施例中的储能系统在预设充电时段时的充电实时功率曲线示意图，其中，用户电网母线5的总功率10等于储能系统的功率11和负载7的功率12之和。当负载7的总功率12升高、降低波动变化时，储能系统的功率11会进行相应的减小、增加的波动调整，保证用户电网母线5的总功率10平稳波动。在一些实施例中，储能系统的功率11可以特指储能变流器1的运行功率。
132.当当前时间处于预设放电时段内时，根据所述电网母线的总功率调整储能变流器1的运行功率，使用户电网母线5的总功率稳定在预设功率范围，直至储能单元2的剩余电量满足预设要求，包括如下步骤：
133.判断是否用户电网母线5的总功率大于第四预设功率且储能变流器1的当前运行功率小于储能变流器1的第二设定运行功率。具体而言，当用户电网母线5的总功率超过第四预设功率时，说明用户电网母线5的总功率较大，需要降低。第二设定运行功率可以为储能变流器1在放电时的额定运行功率，其可以与第一设定运行功率相同或不同。
134.当判定为是时，即用户电网母线5的总功率大于第四预设功率且储能变流器1的当前运行功率小于储能变流器1的第二设定运行功率时，将所述储能变流器1的当前运行功率增加第二预设调节功率，也即，将储能变流器1的当前运行功率增加第二预设调节功率后作为新的运行功率。具体而言，第二预设调节功率是在放电过程中调整储能变流器1的当前运行功率时每次增加或减少的值，其由变压器8的容量与负载7的总功率的平均波动幅度决定，第二预设调节功率可以是变压器8的容量的5％-20％，也可以是负载7的总功率的平均波动幅度的110％-120％，负载7的总功率的平均波动幅度可以通过统计负载7的历史波动
情况(尤其是负载7在预设放电时段的历史波动情况)来进行确定。在一些实施例中，该平均波动幅度可以是负载7的总功率在预设放电时段内的平均波动幅度，例如，负载7的总功率在预设放电时段内的平均波动幅度为100kw时，第二预设调节功率可以为110-120kw。负载7的总功率在预设放电时段内的平均波动幅度可以通过如下方式确定：以预设的时间间隔(例如5-20秒或其它合适的时间间隔)将预设放电时段分成多个时间区间(每个时间区间的时长为该时间间隔)，根据负载7的总功率的在预设放电时段的历史波动情况，确定负载7的总功率在预设充电时段内的各个时间区间的波动幅度(即各个时间区间内负载7的总功率的最大值与最小值的差值)，然后计算各个时间区间的波动幅度的平均值，该平均值即负载7的总功率在预设充电时段内的平均波动幅度。在用户电网母线5的总功率大于第四预设功率时，增大储能变流器1的运行功率，可以使储能变流器1供应更多的电能给负载7，从而减少负载7从公共电网母线9获取的电能，使用户电网母线5的总功率随之降低。第二预设调节功率与第一预设调节功率可以相同或不同。在一些实施例中，当储能变流器1的当前运行功率增加第二预设调节功率后超过第二设定运行功率时，控制储能变流器1将当前运行功率调整为第二设定运行功率。
135.判断是否用户电网母线5的总功率小于第五预设功率且储能变流器1的当前运行功率大于第二预设调节功率，其中，第四预设功率大于第五预设功率。具体而言，第五预设功率为下限用电功率，当用户电网母线5的总功率低于第五预设功率时，说明用户电网母线5的总功率较低，需要升高。
136.当判定为是时，即用户电网母线5的总功率小于第五预设功率且储能变流器1的当前运行功率大于第二预设调节功率时，将储能变流器1的当前运行功率降低所述第二预设调节功率。具体而言，在用户电网母线5的总功率小于第五预设功率时，降低储能变流器1的运行功率，使储能变流器1供应给负载7的电能减小，从而增加负载7从公共电网母线9获取的电能，使用户电网母线5的总功率随之升高。在当前运行功率大于第二预设调节功率时进行调整，可以避免储能变流器1停机。在一些实施例中，也可也在用户电网母线5的总功率大于第五预设功率时，将储能变流器1的当前运行功率减少第二预设调节功率，而不考虑当前运行功率是否大于第二预设调节功率。如果当前运行功率减少第二预设调节功率后小于等于0，则控制储能变流器1停机等待或以预设的最低运行功率运行。
137.判断是否用户电网母线5的总功率大于或等于第五预设功率且小于或等于所述第四预设功率。
138.当判定为是时，即用户电网母线5的总功率大于或等于第五预设功率且小于或等于所述第四预设功率时，保持储能变流器1的当前运行功率不变。
139.判断储能单元2的剩余电量是否小于预设下限电量。具体而言，预设下限电量可以为储能单元2正常放电完全时的电量，如果储能单元2的剩余电量低于该预设下限电量，则可能会出现过放电。
140.以第二预设时间间隔循环执行上述步骤至少一次，直至储能单元2的剩余电量小于预设下限电量。具体而言，第二预设时间间隔决定了追随用户电网母线5的总功率的波动调节储能逆变器的运行功率的频率，第二预设时间间隔可以由调节功率曲线的波动频率决定，一般可设定为5-20s，在一些实施例中也可以为1-5秒或更低。第二预设时间间隔与第一预设时间间隔可以相同或不同。在一些实施例中，将预设放电时段分成多个时间区间的时
间间隔可以与第二预设时间间隔相同。由于以第二预设时间间隔循环执行上述步骤，因此，当用户电网母线5的总功率大于第四预设功率或小于第五预设功率时，控制单元4会相应增加或减少储能变流器1的当前运行功率，最终使用户电网母线5的总功率稳定在大于或等于第五预设功率且小于或等于第四预设功率的范围内，实现用户电网母线5的总功率的平稳波动。即使因为负载7的功率发生变化致使用户电网母线5的总功率发生变化，通过上述步骤也能及时地将用户电网母线5的总功率调整到大于或等于第五预设功率且小于或等于第四预设功率的范围。由于第二预设调节功率可以设置为负载7的总功率在预设放电时段内的平均波动幅度的110％-120％，因此，当负载7的总功率发生波动，致使用户电网母线5的总功率超出大于或等于第五预设功率且小于或等于第四预设功率的范围时，通过将储能变流器1的当前运行功率增加或减少第二预设调节功率，可以在极短的时间内抵消负载7的总功率的波动，使用户电网母线5的总功率回到上述范围。本技术的方案，可以有效保证储能系统放电时，电能能够有效供应给负载7而不会反向流入公共电网对其造成冲击，从而可以有效提升储能系统的利效率和收益率。
141.当所述储能单元2的剩余电量小于预设下限电量时，控制储能变流器1停机等待。即，储能单元2放电完全时，控制储能变流器1停机等待，不再对储能单元2进行放电，以避免过放电。
142.进一步地，控制单元4还用于：当当前时间处于预设放电时段，且用户电网母线5的总功率小于或等于第六预设功率时，控制储能变流器1停机等待，其中，第六预设功率为变压器8的保护功率，第六预设功率小于第五预设功率。也就是说，当用户电网母线5的总功率过小时，控制储能变流器1停机等待，以保障变压器8可以安全稳定运行。
143.参见附图3，其示出了本技术一实施例的储能系统在预设放电时段时的放电实时功率曲线示意图，其中，用户电网母线5的总功率22＝负载7的总功率20-储能系统的功率21，当负载7的总功率20升高、降低波动变化时，储能系统的功率21会相应增大、减小，保证用户电网母线5的总功率22平稳波动。在一些实施例中，能系统的功率21可以特指储能变流器1的运行功率。
144.需要说明的是，对于上述的直至储能单元2的剩余电量满足预设要求，并非是一定要在预设放电时段使储能单元2的剩余电量小于预设下限电量，而应当将其理解为：在预设放电时段，如果储能单元2的剩余电量小于预设下限电量，储能系统停止放电过程(控制储能变流器1停机等待)，否则，一直以第一预设时间间隔循环执行上述步骤；如果在预设充电时段结束时，储能单元2的剩余电量还未小于预设下限电量，储能系统同样停止充电过程(控制储能变流器1停机等待)。
145.参照附图2来对根据本发明一实施例的储能控制方法进行示例性说明。所述储能控制方法可以基于如上所述的储能系统，所述储能控制方法包括如下步骤：
146.s100：判断当前时间是否属于预设充电时段或预设放电时段。
147.具体地，控制单元4判断当前时间是否处于预设充电时段或预设放电时段，其中预设充电时段和预设放电时段可以根据峰谷电价所处的时段来确定。当当前时间处于预设充电时段(此时电价可以为低谷电价)时，控制单元4控制储能变流器1将来自用户电网母线5的交流电转换为直流电对储能单元2进行充电。当当前时间处于预设放电时段(此时电价可以为高峰电价)时，控制单元4控制储能变流器1将来自储能单元2的直流电转换为交流电输
送至所述用户电网母线5。当当前时间不处于预设充电时段和预设放电时段时，控制储能变流器1停机等待。
148.s200：当当前时间属于预设充电时段或预设放电时段时，获取用户电网母线5的总功率。
149.具体地，可以通过设置于变压器连接公共电网母线9的一侧的功率电表来检测用户电网母线5的总功率。在其它一些实施例中，也可以通过设置在用户电网母线5上的功率电表来获取用户电网母线5的总功率。在其它一些实施例中，也可以通过设置在用户电网母线5上的电压传感器和电流传感器来获取用户电网母线5电压和电流，进而通过电压和电流计算用户电网母线5的总功率。在预设充电时段，用户电网母线5的总功率＝负载7的总功率 储能系统的功率，在预设放电时段，用户电网母线5的总功率＝负载7的总功率-储能系统的功率。在一些实施例中，储能系统的功率可以特指储能变流器1的运行功率。
150.s300：根据用户电网母线5的总功率调整储能变流器1的运行功率，使用户电网母线5的总功率稳定在预设功率范围，直至储能单元2的剩余电量满足预设要求。
151.对于步骤s300，当当前时间处于所述预设充电时段时，根据所述用户电网母线5的总功率调整所述储能变流器1的运行功率，使所述用户电网母线5的总功率稳定在预设功率范围，直至所述储能单元2的剩余电量满足预设要求的过程，包括如下步骤：
152.s310：判断是否用户电网母线5的总功率大于第一预设功率且储能变流器1的当前运行功率大于第一预设调节功率。
153.s311：当判定为是时，即用户电网母线5的总功率大于第一预设功率且储能变流器1的当前运行功率大于第一预设调节功率时，将储能变流器1的当前运行功率减少第一预设调节功率，也即，将储能变流器1的当前运行功率减少第一预设调节功率后作为新的运行功率。
154.s312：判断是否用户电网母线5的总功率小于第二预设功率且储能变流器1的当前运行功率小于储能变流器1的第一设定运行功率，其中，第一预设功率大于第二预设功率。
155.s313：当判定为是时，即用户电网母线5的总功率小于第二预设功率且储能变流器1的当前运行功率小于储能变流器1的第一设定运行功率时，将储能变流器1的当前运行功率增加第一预设调节功率，也即，将储能变流器1的当前运行功率增加第一预设调节功率后作为新的运行功率。
156.s314：判断是否用户电网母线5的总功率大于或等于第二预设功率且小于或等于第一预设功率。
157.s315：当判定为是时，即用户电网母线5的总功率大于或等于第二预设功率且小于或等于第一预设功率时，保持储能变流器1的当前运行功率不变。
158.s316：判断储能单元2的剩余电量是否大于或等于预设上限电量。
159.s317：以第一预设时间间隔循环执行上述步骤至少一次，直至所述储能单元2的所述剩余电量大于或等于所述预设上限电量。
160.s318：当所述储能单元2的所述剩余电量大于或等于所述预设上限电量时，控制所述储能变流器1停机等待。即，储能单元2充满电时，控制储能变流器1停机等待，不再对储能单元2进行充电，以避免过充电。
161.步骤s310-步骤s318的具体内容已在上文进行详细说明，这里不再赘述。需要说明
的是，对于步骤s317，在一些实施例中，可以第一预设时间间隔循环执行步骤s310-s316，步骤s100和步骤s200是实时进行的，其进行的时间间隔不同于第一预设时间间隙。对于步骤s317，在一些实施例中，可以第一预设时间间隔循环执行步骤s100-s200和步骤s310-s316。还需要说明的是，步骤s310-s316的顺序并非是绝对的，本领域技术人员可以根据需要进行调整，步骤s310、s312、s315可以先后进行，也可以同时进行。
162.进一步地，在步骤s300之前，储能控制方法还包括：
163.s400：当当前时间处于预设充电时段时，判断用户电网母线5的总功率是否大于或等于第三预设功率。
164.s410：当用户电网母线5的总功率大于或等于第三预设功率时，控制储能变流器1停机等待；
165.s420：当用户电网母线5的总功率小于第三预设功率时，根据用户电网母线5的总功率调整储能变流器1的运行功率，使用户电网母线5的总功率稳定在预设功率范围，直至所述储能单元2的剩余电量满足预设要求。
166.其中，第三预设功率为变压器8的保护功率，第三预设功率大于第一预设功率。也就是说，当用户电网母线5的总功率过大时，控制储能变流器1停机等待，以避免变压器过载损坏，保障变压器8可以安全稳定运行。
167.对于步骤s300，当当前时间处于预设放电时段内时，根据电网母线的总功率调整储能变流器1的运行功率，使用户电网母线5的总功率稳定在预设功率范围，直至储能单元2的剩余电量满足预设要求，包括：
168.s320：判断是否用户电网母线5的总功率大于第四预设功率且储能变流器1的当前运行功率小于储能变流器1的第二设定运行功率。
169.s321：当判定为是时，即用户电网母线5的总功率大于第四预设功率且储能变流器1的当前运行功率小于储能变流器1的第二设定运行功率时，将所述储能变流器1的当前运行功率增加第二预设调节功率，也即，将储能变流器1的当前运行功率增加第二预设调节功率后作为新的运行功率。
170.s322：判断是否用户电网母线5的总功率小于第五预设功率且储能变流器1的当前运行功率大于第二预设调节功率，其中，第四预设功率大于第五预设功率。
171.s323：当判定为是时，即用户电网母线5的总功率小于第五预设功率且储能变流器1的当前运行功率大于第二预设调节功率时，将储能变流器1的当前运行功率降低所述第二预设调节功率。
172.s324：判断是否用户电网母线5的总功率大于或等于第五预设功率且小于或等于所述第四预设功率。
173.s325：当判定为是时，即用户电网母线5的总功率大于或等于第五预设功率且小于或等于所述第四预设功率时，保持储能变流器1的当前运行功率不变。
174.s326：判断储能单元2的剩余电量是否小于预设下限电量。具体而言，预设下限电量可以为储能单元2正常放电完全时的电量，如果储能单元2的剩余电量低于该预设下限电量，则可能会出现过放电。
175.s327：以第二预设时间间隔循环执行上述步骤至少一次，直至储能单元2的剩余电量小于预设下限电量。
176.s328：当所述储能单元2的剩余电量小于预设下限电量时，控制储能变流器1停机等待。即，储能单元2放电完全时，控制储能变流器1停机等待，不再对储能单元2进行放电，以避免过放电。
177.步骤s320-步骤s328的具体内容已在上文进行详细说明，这里不再赘述。需要说明的是，对于步骤s327，在一些实施例中，可以第一预设时间间隔循环执行步骤s320-s326，步骤s100和步骤s200是实时进行的，其进行的时间间隔不同于第一预设时间间隙。对于步骤s327，在一些实施例中，可以第一预设时间间隔循环执行步骤s100-s200和步骤s320-s326。还需要说明的是，步骤s320-s326的顺序并非是绝对的，本领域技术人员可以根据需要进行调整，步骤s320、s322、s325可以先后进行，也可以同时进行。
178.进一步地，在步骤s300之前，储能控制方法还包括：
179.s500：当当前时间处于所述预设放电时段时，判断用户电网母线5的总功率是否小于或等于第六预设功率；
180.s510：当用户电网母线5的总功率小于或等于所述第六预设功率时，控制所述储能变流器1停机等待；
181.s520：当所述用户电网母线5的总功率大于第六预设功率时，根据用户电网母线5的总功率调整储能变流器1的运行功率，使用户电网母线5的总功率稳定在预设功率范围，直至储能单元2的剩余电量满足预设要求。
182.其中，第六预设功率为变压器8的保护功率，第六预设功率小于第五预设功率。也就是说，当用户电网母线5的总功率过小时，控制储能变流器1停机等待，以保障变压器8可以安全稳定运行。
183.参照附图3来对本发明一具体实施例中的储能控制方法进行示例性说明，该储能控制方法可以基于上述的储能控制系统，其包括如下步骤：
184.判断当前时间是否属于预设充电时段或预设放电时段。
185.当当前时间属于预设充电时段时，储能变流器1(pcs)开始对储能单元2进行充电。即，控制单元4控制储能变流器1将来自用户电网母线5的交流电转换为直流电对储能单元2进行充电。
186.获取用户电网母线5的总功率(pn)。
187.判断用户电网母线5的总功率(pn)是否小于第三预设功率(plmax)。
188.当判断为否时，控制储能变流器1(pcs)停机等待，当判定为是时，判断用户电网母线5的总功率(pn)与第一预设功率(pmax)和第二预设功率(pmax-ps1)的大小关系，其中，第二预设功率(pmax-ps1)＝第一预设功率(pmax)-第一预设调节功率(ps1)。
189.当用户电网母线5的总功率(pn)大于第一预设功率(pmax)时，进一步判断储能变流器1(pcs)的当前运行功率(pt)是否大于第一预设调节功率(ps1)，当判定为是时，将储能变流器1(pcs)的当前运行功率(pt)减少第一预设调节功率(ps1)。
190.当用户电网母线5的总功率(pn)小于第二预设功率(pmax-ps1)时，进一步判断储能变流器1(pcs)的当前运行功率(pt)是否小于第一设定运行功率(px1)，当判定为是时，将储能变流器1(pcs)的当前运行功率(pt)增加第一预设调节功率(ps1)。
191.当用户电网母线5的总功率(pn)大于或等于第二预设功率(pmax-ps1)且小于或等于第一预设功率(pmax)时，保持储能变流器1(pcs)的当前运行功率(pt)不变。
192.判断储能单元2的剩余电量(soc)是否大于或等于预设上限电量(socmax),当判定为是时，控制储能变流器1(pcs)停机等待，充电结束；当判定为否时，可以在第一预设时间间隔后，重新进行从获取用户电网母线5的总功率(pn)到判断储能单元2的剩余电量(soc)是否大于或等于预设上限电量(socmax)的步骤，也即，以第一预设时间间隔循环执行从获取用户电网母线5的总功率(pn)到判断储能单元2的剩余电量(soc)是否大于或等于预设上限电量(socmax)的步骤，直至储能单元2的剩余电量(soc)大于或等于预设上限电量(socmax)。
193.当当前时间属于预设放电时段时，储能变流器1(pcs)开始对储能单元2进行放电。即，控制单元4控制储能变流器1将来自储能单元2的直流电转换为交流电输送至用户电网母线5。
194.获取用户电网母线5的总功率(pn)。
195.判断用户电网母线5的总功率(pn)是否大于于第六预设功率(plmin)。
196.当判断为否时，控制储能变流器1(pcs)停机等待，当判定为是时，判断用户电网母线5的总功率(pn)与第四预设功率(pmin ps2)和第五预设功率(pmin)的大小关系，其中，第四预设功率(pmin ps2)＝第五预设功率(pmin) 第二预设调节功率(ps2)。
197.当用户电网母线5的总功率(pn)大于第四预设功率(pmin ps2)时，进一步判断储能变流器1(pcs)的当前运行功率(pt)是否小于第二设定运行功率(px2)，当判定为是时，将储能变流器1(pcs)的当前运行功率(pt)增加第二预设调节功率(ps2)。
198.当用户电网母线5的总功率(pn)小于第五预设功率(pmin)时，进一步判断储能变流器1(pcs)的当前运行功率(pt)是否大于第二预设调节功率(ps2)，当判定为是时，将储能变流器1(pcs)的当前运行功率(pt)减少第二预设调节功率(ps2)。
199.当用户电网母线5的总功率(pn)大于或等于第五预设功率(pmin)且小于或等于第四预设功率(pmin ps2)时，保持储能变流器1(pcs)的当前运行功率(pt)不变。
200.判断储能单元2的剩余电量(soc)是否小于预设下限电量(socmin),当判定为是时，控制储能变流器1(pcs)停机等待，放电结束；当判定为否时，可以在第二预设时间间隔后，重新进行从获取用户电网母线5的总功率(pn)到判断储能单元2的剩余电量(soc)是否小于预设下限电量(socmin)的步骤，也即，以第二预设时间间隔循环执行从获取用户电网母线5的总功率(pn)到判断储能单元2的剩余电量(soc)是否小于预设下限电量(socmin)的步骤，直至储能单元2的剩余电量(soc)小于预设下限电量(socmin)。
201.当当前时间既不属于预设放电时段也不属于预设充电时段时，控制储能变流器1(pcs)停机等待。
202.尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本技术的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本技术的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本技术的范围之内。
203.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出
本技术的范围。
204.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个设备或单元，或一些特征可以忽略，或不执行。
205.在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本技术的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
206.类似地，应当理解，为了精简本技术并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在对本技术的示例性实施例的描述中，本技术的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本技术的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本技术要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本技术的单独实施例。
207.本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的替代特征来代替。
208.此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本技术的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
209.应该注意的是上述实施例对本技术进行说明而不是对本技术进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。