CN110994681A - 一种实现光伏消纳的储能控制***及光伏消纳方法 - Google Patents

Abstract

一种实现光伏消纳的储能控制***及光伏消纳方法，储能控制***包括：至少一个电池组、至少一个从控制模块、光伏发电模块、电表模块以及主控制模块；从控制模块检测到与其连接的电池组是否满足充放电条件，当判定对应的电池满足充放电条件，则生成第一驱动信号；光伏发电模块用于进行光伏发电；电表模块得到总有功功率值；主控制模块将负载的用电功率和光伏发电模块的光伏发电功率进行比较得到比较结果，并根据比较结果、第一驱动信号和总有功功率值生成充放电控制信号；从控制模块根据充放电信号控制对应符合充放电条件的电池充电或者放电；储能控制***无需对于本地的电路***进行改造可实现光伏消纳功能，适用范围较广。

Description

一种实现光伏消纳的储能控制***及光伏消纳方法

技术领域

本申请属于光伏发电技术领域，尤其涉及一种实现光伏消纳的储能控制***及光伏消纳方法。

背景技术

随着工业社会的用电需求不断增加，技术人员逐渐使用了各种发电方式以满足人们的实际电能使用需求；以光伏发电为例，通过光伏发电能够产生大量、稳定的电能，以保障电子设备的供电安全性和供电稳定性，并且光伏发电属于清洁电能，将大自然的光能转换为化学能，然后以电能的形式输出，避免了对于环境的污染；因此光伏发电普适性地适用于各个不同的工业技术领域，节省了工业生产过程中的用电成本，给用户提供较高的收益。

然而大型的光储电站进行光电转换的过程中，光伏发电很容易受到外界环境因素的干扰，比如光照强度、风力以及湿度等，那么光伏发电输出的电能也会存在较大的波动性，光伏发电输出的电能的幅值也会出现较大程度的跳变，因此技术人员需要对于光伏发电进行光伏消纳，以保障光储电站输出的电能稳定性和可靠性；然而传统技术在对于光储电站进行光伏消纳时，需要对于本地电力***内部进行改造，需要实时接收场站级的调度指令，其操作复杂，而且对于一些不存在场站级调度的前提下，这种光伏消纳方式无法适用。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种实现光伏消纳的储能控制***及光伏消纳方法，旨在解决传统的技术方案进行光伏消纳时，需要对于本地电力***的内部结构进行改造，操作复杂，以及传统的光伏消纳方式无法普遍适用，实用价值较低的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种实现光伏消纳的储能控制***，与负载连接，所述储能控制***包括：

至少一个电池组，其中每个电池组包括多个依次串联的电池；

至少一个从控制模块，各所述从控制模块与各所述电池组一一对应连接，所述从控制模块用于采集与其连接的所述电池组的荷电状态，并根据所述荷电状态判断该电池组是否满足充放电条件，在所述电池组满足充放电条件时生成第一驱动信号；

光伏发电模块，用于进行光伏发电并生成供电电能，以对所述负载供电和/或对各所述电池组充电；

电表模块，用于采集得到总有功功率值，其中所述总有功功率值包括所有符合充放电条件的电池组的有功功率、所述负载的用电功率以及所述光伏发电模块的光伏发电功率；

主控制模块，与所述电表模块及每个所述从控制模块连接，用于将所述负载的用电功率和所述光伏发电模块的光伏发电功率进行比较得到比较结果，并根据所述比较结果、所述第一驱动信号以及所述总有功功率值生成充放电控制信号；

所述从控制模块还用于根据所述充放电信号控制所述供电电能对对应符合充放电条件的电池组充电，或者根据所述充放电信号控制对应符合充放电条件的电池组放电以对所述负载供电。

在其中的一个实施例中，还包括：

变压器模块，与电网、所述电表模块、所述光伏发电模块、所述负载以及每个所述从控制模块连接，用于当所述从控制模块根据所述充放电信号控制所述供电电能对对应符合充放电条件的电池组充电时，将所述供电电能输出至所述电网。

本申请实施例的第二方面提供了一种基于如上所述的储能控制***的光伏消纳方法，包括：

采用所述从控制模块采集与其连接的所述电池组的荷电状态，并检测所述电池组是否满足充放电条件，当判定所述电池组满足充放电条件时生成第一驱动信号；

采用光伏发电模块进行光伏发电并生成供电电能，以对负载供电和/或对各所述电池组充电；

采用所述电表模块采集得到总有功功率值，其中所述总有功功率值包括所有符合充放电条件的电池组的有功功率、所述负载的用电功率以及所述光伏发电模块的光伏发电功率；

采用所述主控制模块将所述负载的用电功率和所述光伏发电模块的光伏发电功率进行比较得到比较结果，并根据所述比较结果、所述第一驱动信号以及所述总有功功率值生成充放电控制信号；

采用所述从控制模块根据所述充放电信号控制所述供电电能对对应符合充放电条件的电池组充电，或者根据所述充放电信号控制对应符合充放电条件的电池组放电以对所述负载供电。

在其中的一个实施例中，采用所述主控制模块将所述负载的用电功率和所述光伏发电模块的光伏发电功率进行比较得到比较结果，并根据所述比较结果、所述第一驱动信号以及所述总有功功率值生成充放电控制信号，具体为：

采用所述主控制模块比较所述负载的用电功率和所述光伏发电模块的光伏发电功率；若所述负载的用电功率大于所述光伏发电模块的光伏发电功率，则根据所述第一驱动信号和所述总有功功率值生成放电控制信号；若所述负载的用电功率小于所述光伏发电模块的光伏发电功率，则根据所述第一驱动信号和所述总有功功率值生成充电控制信号；

采用所述从控制模块根据所述充电控制信号控制所述供电电能对对应符合充放电条件的电池组充电；

采用所述从控制模块根据所述放电控制信号控制对应符合充放电条件的电池组放电以对所述负载供电。

在其中的一个实施例中，采用所述从控制模块根据所述充放电信号控制所述供电电能对对应符合充放电条件的电池组充电，具体包括：

采用所述主控制模块计算每个符合充放电条件的电池组的第一充电功率；

其中所述第一充电功率的计算公式为：

P_in＝P/N

在上式中，所述P为所述总有功功率值，所述N为所有符合充放电条件的电池组的数量，所述P_in为所述第一充电功率；

采用所述从控制模块根据所述充电控制信号控制所述供电电能按照所述第一充电功率对对应符合充放电条件的电池组充电。

在其中的一个实施例中，采用所述从控制模块根据所述放电控制信号控制对应符合充放电条件的电池组放电以对所述负载供电，具体包括：

采用所述主控制模块计算每个符合充放电条件的电池组的第一放电功率；

其中所述第一放电功率的计算公式为：

P_OUT＝P/N

在上式中，所述P为所述总有功功率值，所述N为所有符合充放电条件的电池组的数量，所述P_OUT为所述第一放电功率；

采用所述从控制模块根据所述放电控制信号控制对应符合充放电条件的电池组按照所述第一放电功率放电，以对所述负载供电。

在其中的一个实施例中，采用所述从控制模块根据所述充放电信号控制所述供电电能对对应符合充放电条件的电池组充电之前，或者根据所述充放电信号控制对应符合充放电条件的电池组放电以对所述负载供电之前，所述光伏消纳方法还包括：

采用所述主控制模块生成检测驱动指令，并将所述检测驱动指令发送至所述从控制模块；

采用所述从控制模块根据所述检测驱动指令检测对应符合充放电条件的电池组是否处于正常状态；若判定对应符合充放电条件的电池组处于正常状态，则采用所述从控制模块根据所述充放电信号控制所述供电电能对对应符合充放电条件的电池组充电，或者根据所述充放电信号控制对应符合充放电条件的电池组放电以对所述负载供电。

在其中的一个实施例中，采用所述从控制模块采集与其连接的所述电池组的荷电状态，并检测所述电池组是否满足充放电条件，具体包括：

采用所述从控制模块实时采集与其连接的所述电池组的荷电状态，以得到所述电池组的剩余电量；

采用所述从控制模块根据所述电池组的剩余电量与预设充电电量之间的差值，检测与其连接的电池组是否满足安全充电条件；

采用所述从控制模块根据所述电池组的剩余电量与预设放电电量之间的差值，检测与其连接的电池组是否满足安全放电条件。

在其中的一个实施例中，采用所述从控制模块根据所述充放电信号控制所述供电电能对对应符合充放电条件的电池组充电时，所述光伏消纳方法包括：

将所述供电电能输出至电网。

在其中的一个实施例中，采用所述从控制模块根据所述充放电信号控制对应符合充放电条件的电池组放电以对所述负载供电，还包括：

按照预设的比例，将符合充放电条件的电池组输出的放电电能回馈给电网和所述负载。

上述的实现光伏消纳的储能控制***通过光伏发电模块对于负载供电，并根据每个电池组的实际充放电状态对于光伏发电模块输出的电能进行光伏消纳，以保障对于负载的光伏发电的安全性和灵敏性；并且根据每个电池组的实际充放电性能、负载的用电功率以及光伏放电模块的光伏发电功率对于对应的电池组进行充电控制或者放电控制，既保障了每个电池组的充放电安全性和可靠性，又能够实现高效的光伏消纳功能，操作简便；因此本实施例中的储能控制***无需对于本地的电力***进行改造的前提下，对于电池组的充电或者放电进行灵活控制，完成对于光伏发电模块的光伏消纳功能，那么储能控制***中的光伏消纳方式可普适性地适用于各个不同的工业技术领域，实用价值较高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例提供的实现光伏消纳的储能控制***的结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的基于储能控制***的光伏消纳方法的具体流程图；

图3为图2所示的基于储能控制***的光伏消纳方法S204的具体流程图；

图4为图3所示的基于储能控制***的光伏消纳方法S2042的具体流程图；

图5为图3所示的基于储能控制***的光伏消纳方法S2043的具体流程图；

图6为本申请一实施例提供的基于储能控制***的光伏消纳方法的另一种具体流程图；

图7为图2所示的基于储能控制***的光伏消纳方法S201的具体流程图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

请参阅图1，本申请实施例提供的实现光伏消纳的储能控制***10的结构示意图，其中储能控制***10与负载20连接，储能控制***10能够利用光伏发电对于负载20供电，并且进行光伏消纳，以保障负载20的用电均衡性，提升了储能控制***10的适用范围；为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

上述储能控制***10包括：至少一个电池组(图1采用1011、1012、…101N表示，其中N为大于0的整数)、至少一个从控制模块(图1采用1021、1022、…102N表示)、光伏发电模块103、电表模块104以及主控制模块105。

每个电池组包括多个依次串联的电池。

示例性的，电池为锂电池，或者其他类型的化学储能电池，通过电池能够实现电能存储，并且充电或者放电；本实施例通过电池组结合多个电池进行充放电，以实现更大容量的电能存储功能；因此通过多个串联的电池进行电能容量扩充，对于光伏发电具有更佳的光伏消纳性能，提高了储能控制***10的适用范围。

各从控制模块与各电池组一一对应连接，从控制模块用于采集与其连接的电池组的荷电状态(State of Charge，SOC)，并根据荷电状态判断该电池组是否满足充放电条件，在电池组满足充放电条件时生成第一驱动信号。

其中每个从控制模块与每个电池组具有一一对应的连接关系，从控制模块能够采集对应的电池组的充放电性能，进而获取每个电池组的实际充放电状态，通过从控制模块能够实时地获取对应的电池组的实际剩余电量；并且通过从控制模块能够精确地判断出电池组的实际充放电安全性能，以便于对于电池组中的电池进行安全、高效的充电控制或者放电控制；因此本实施例通过从控制模块实时地采集对应的电池组的充放电安全性，保障了每个电池组的电能存储安全性和高效性，实现了高效的光伏消纳功能。

光伏发电模块103用于进行光伏发电并生成供电电能，以对负载20供电和/或对各电池组充电。

一方面，光伏发电模块103能够进行光伏发电，以输出供电电能，通过供电电能能够为负载20提供稳定的电能，以保障负载20的工作安全性和可靠性；另一方面，通过光伏发电模块103输出的电能能够对于电池组进行充电操作，进而通过各电池组对于光伏发电模块103光伏发电电能进行存储，以完成光伏发电模块103的光伏消纳功能；因此本实施例通过光伏发电模块103进行实时的光伏发电，以对于负载20进行高效的供电或者对于各电池组充电，保障了光伏发电模块103的光伏发电均衡性和可控性。

电表模块104用于采集得到总有功功率值，其中总有功功率值包括所有符合充放电条件的电池组的有功功率、负载20的用电功率以及光伏发电模块103的光伏发电功率。

可选的，电表模块104得到总有功功率值后，并进行显示；进而用户可直观地获取多个符合充放电条件的电池组的放电性能和光伏发电模块103的光伏发电性能，以便对于负载20的电能输入输出状态进行精确的控制；示例性的，总有功功率值等于所有符合充放电条件的电池组的有功功率、负载的用电功率以及光伏发电模块的光伏发电功率，电表模块104通过总线与负载20、光伏发电模块103以及每个电池组连接，当光伏发电模块30通过总线输出电能，负载20通过总线接入电能，每个符合充放电条件的电池组通过总线进行充放电时，总线上运行的电能为负载20、光伏发电模块103以及所有符合充放电条件的电池组这三者的总有功功率值，进而电表模块104通过总线能够精确地采集储能控制***10中的总有功功率值，以实时获取储能控制***10的内部电能均实际传输状态；比如光伏发电模块103的光伏发电功率为：-10KW，所有符合充放电条件的电池组的有功功率为：-20Kw，负载20的用电功率为：30KW，按照计算公式得到的总有功功率为0KW，进而本实施例通过电表模块104能够直接采集储能控制***10实际的总有功功率值，以实现对于光伏发电模块103的光伏发电过程进行灵活的光伏消纳。

主控制模块105与电表模块104及每个从控制模块连接，用于将负载20的用电功率和光伏发电模块103的光伏发电功率进行比较得到比较结果，并根据比较结果、第一驱动信号以及总有功功率值生成充放电控制信号。

其中主控制模块105能够比较用电功率与光伏发电功率之间的差值，以得到光伏发电模块103与负载20之间的电能传输均衡性，实现了对于光伏发电模块103的高效光伏消纳功能；比如当判定负载20的用电功率大于光伏发电模块103的光伏发电功率，则需要控制电池组进行出力，以维持负载20的用电安全性和可靠性；当光伏发电模块103的光伏发电功率大于负载20的用电功率，则需要通过电池组对于供电电能的部分进行存储，以防止光伏发电模块103光伏发电过程出现电能浪费；因此本实施例中的主控制模块105能够精确地分析光伏发电模块103与负载20之间的电能传输性能，进而根据比较结果、第一驱动信号以及总有功功率值启动对于光伏发电模块103的光伏消纳过程，保障了光伏消纳的控制灵活性和精确性。

从控制模块还用于根据充放电信号控制供电电能对对应符合充放电条件的电池组充电，或者根据充放电信号控制对应符合充放电条件的电池组放电以对负载20供电。

由于从控制模块与对应的负载进行电性连接，因此从控制模块能够实时地控制与其连接的电池组充电或者放电，以完成光伏发电模块103的光伏消纳功能；当主控制模块105将充放电控制信号输出至从控制模块时，则驱动每个从控制模块实现灵活的充放电控制功能；其中，充放电信号包括充放电控制信息；一方面，从控制模块根据充放电信号控制对应符合充放电条件的电池组充电，进而通过电池组能够接入供电电能中的部分电能，经过所有符合充放电条件的电池组充电后，可降低供电电能的输出功率，进而负载20可接入额定功率的电能；另一方面，通过从控制模块控制对应符合充放电条件的电池组放电，那么结合光伏发电输出的供电电能和所有符合充放电条件的电池组的放电电能能够对于负载20供电，那么通过电池组输出的放电电能可提高总线传输的电能功率，负载20能够实时进入稳定的电能，并维持正常的工作状态；因此本实施例控制电池组充电或者放电，可使得负载20保持供电均衡，并且对于光伏发电模块103的光伏发电实现高效的光伏消纳功能，保障了光伏发电模块103的光伏发电与负载20的供电之间的电能均衡性，负载20具有更高的电能输入安全性和可靠性。

在图1示出储能控制***10的结构示意中，通过对于电池组、光伏发电模块103以及负载20这三者的电能传输状态进行综合分析后，得到总有功功率值；通过比较负载20的实际用电需求和光伏发电模块103的光伏发电性能之间的差异情况，基于总有功功率值分别对于符合充放电条件的电池组进行充放电控制，以完成对于光伏发电模块103的自发自用的光伏消纳功能，保障了负载20的供电均衡性和可靠性，简化了对于光伏发电的光伏消纳控制步骤，适用范围更广；因此本实施例根据光伏发电模块103与负载20之间的功率差异，利用电池组的电能存储性能，完成了对于光伏发电与负载20供电之间的均衡调节，负载20可始终接入额定的电能，以保持负载20的工作稳定性和工作安全性；从而本实施例中的储能控制***10具有较为简化的模块结构，无需对于储能控制***10的内部结构进行改造，即可完成对于光伏发电的光伏消纳，进一步提升了储能控制***10的光伏发电电能的利用率，可普遍地适用于各个不同的工业技术领域；从而有效地解决了传统技术中储能***进行光伏消纳时，需要对于***的内部结构进行改造，光伏消纳的步骤较为复杂，给用户的储能控制操作带来了极大的不便，实用价值不高的问题。

作为一种可选的实施方式，请参阅图1，所述储能控制***10包括：变压器模块106，变压器模块106与电网、所述电表模块104、所述光伏发电模块103、所述负载20以及每个所述从控制模块连接，用于当所述从控制模块根据所述充放电信号控制所述供电电能对对应符合充放电条件的电池组充电时，将所述供电电能输出至所述电网。

其中变压器模块106具有电能转换控制功能，当光伏发电模块103的光伏发电功率大于负载20的用电功率时，则此时一方面通过从控制模块控制对应符合充放电条件的电池组进行充电，以使得电池组能够接入供电电能中的部分；另一方面，变压器模块106还能够将供电电能的部分反馈至电网，以对于光伏发电模块103实现更佳的光伏消纳功能；因此本实施例通过变压器模块106能够将光伏发电模块103输出的剩余电能反馈至电网，提升了光伏发电模块103的发电利用率，所述储能控制***10具有更高的适用范围。

图2示出了本实施例提供的基于如上所述的储能控制***10的光伏消纳方法的具体实现流程，请参阅图2，光伏消纳方法具体包括：

S201：采用从控制模块采集与其连接的电池组的荷电状态，并检测电池组是否满足充放电条件，当判定电池组满足充放电条件时生成第一驱动信号。

S202：采用光伏发电模块进行光伏发电并生成供电电能，以对负载供电和/或对各电池组充电。

S203：采用电表模块采集得到总有功功率值，其中总有功功率值包括所有符合充放电条件的电池组的有功功率、负载的用电功率以及光伏发电模块的光伏发电功率。

S204：采用主控制模块将负载的用电功率和光伏发电模块的光伏发电功率进行比较得到比较结果，并根据比较结果、第一驱动信号以及总有功功率值生成充放电控制信号。

S205：采用从控制模块根据充放电信号控制供电电能对对应符合充放电条件的电池组充电，或者根据充放电信号控制对应符合充放电条件的电池组放电以对负载供电。

需要说明的是，图2中光伏消纳方法与图1中储能控制***相对应，因此关于图2中光伏消纳方法各个操作步骤的实施方式可参照图1的实施例，此处将不再赘述。

因此在图2示出光伏消纳方法的具体实现流程中，通过对于光伏发电模块的光伏发电功率与负载的用电功率进行比较后，可对于所有符合充放电条件的电池组进行灵活的充放电控制，利用电池组的充放电过程对于光伏发电模块的光伏发电进行光伏消纳，以保障负载的供电过程与光伏发电过程之间的均衡性，负载可始终接入稳定的电能以维持正常的工作状态；比如当光伏发电模块的光伏发电功率过大时，则利用电池组接入供电电能的部分，以重复利用部分光伏发电电能；因此本实施例保障了光伏发电输出电能的利用率，光伏消纳过程较为简便，利用电池组自身的充放电性能即可完成均衡的充放电性能，光伏消纳的成本较低，可普遍地适用于各个不同的工业技术领域；从而有效地解决了传统技术的光伏消纳过程较为复杂，给用户的光伏消纳过程带来极大的不便，难以普遍适用的问题。

作为一种可选的实施方式，图3示出了图2中光伏消纳方法S204的具体实现流程，请参阅图3，S204具体包括：

S2041：采用主控制模块比较负载的用电功率和光伏发电模块的光伏发电功率；若负载的用电功率大于光伏发电模块的光伏发电功率，则根据第一驱动信号和总有功功率值生成放电控制信号；若负载的用电功率小于光伏发电模块的光伏发电功率，则根据第一驱动信号和总有功功率值生成充电控制信号。

可选的，当负载的用电功率等于光伏发电功率，则采用主控制模块无法生成放电控制信号和充电控制信号，此时负载与光伏发电模块能够保持电能传输的均衡性，通过光伏发电模块的光伏发电电能能够刚刚满足负载的供电功率需求。

当负载的用电功率大于光伏发电模块的光伏发电功率，则说明光伏发电模块的光伏发电性能无法满足负载的用电需求，则主控制模块生成放电控制信号，通过放电控制信号间接驱动电池组放电，以对于负载的供电进行出力；相反，若负载的用电功率小于光伏发电模块的光伏发电功率，则说明光伏发电模块的光伏发电电能大于负载的用电量，则采用主控制模块生成充电控制信号，通过充电控制信号间接驱动符合充放电条件的电池组充电，以存储供电电能中的部分，以使得负载能够接入额定的电能，并保持正常、稳定的工作状态；因此本实施例通过主控制模块生成放电控制信号或者充电控制信号使得电池组充电或者放电，提高了对于光伏发电模块的光伏消纳的灵敏性和精度，光伏消纳的控制效率较高。

S2042：采用从控制模块根据充电控制信号控制供电电能对对应符合充放电条件的电池组充电。

其中采用从控制模块根据充电控制信号能够充电控制，以使得符合充放电条件的电池组充电，那么符合充放电条件的电池组能够接入供电电能中的部分，以避免光伏发电模块的光伏发电电能被浪费；因此通过电池组的电能存储性能，完成对于光伏发电的灵活光伏消纳功能。

S2043：采用从控制模块根据放电控制信号控制对应符合充放电条件的电池组放电以对负载供电。

其中采用从控制模块根据放电控制信号放电控制，进而通过符合充放电条件的电池组的放电电能能够弥补光伏发电功率不足之处；那么结合光伏发电电能和符合充放电条件的电池组的放电电能能够对于负载进行额定的供电，以保障负载的电能输入安全性和工作稳定性；因此本实施例通过放电控制信号改变电池组的放电过程，通过符合充放电条件的电池组的放电功能，对于光伏发电过程进行光伏消纳，那么在光伏发电模块的光伏发电电能不足的条件下，仍然能够对于负载进行均衡的供电，提高了负载的电能输入灵敏性和精确性。

作为一种可选的实施方式，图4示出了本实施例提供的图3中光伏消纳方法S2042的具体实现流程，请参阅图4，S2042具体包括：

S401：采用主控制模块计算每个符合充放电条件的电池组的第一充电功率。

其中第一充电功率的计算公式为：

P_in＝P/N (1)

在上式(1)中，P为总有功功率值，N为所有符合充放电条件的电池组的数量，P_in为第一充电功率。

其中，从控制模块识别出对应的电池组是否满足充放电条件，并且当对应的电池组满足充放电条件时，则从控制模块生成并输出第一驱动信号，进而主控制模块接入至少一路第一驱动信号，并计算出所有满足充放电条件的电池组的数量；进而基于上述公式(1)，对于总线上的总有功功率值进行均匀计算后，可得到符合充放电条件的电池组的第一充电功率；其中第一充电功率代表符合充放电条件的电池组的实际充电效率，因此通过预先得到光伏发电模块的光伏电能、电池组的充电功率以及负载的用电功率这三者的总有功功率值，可均匀得到每个电池组的实际充电性能，进而当光伏发电功率大于负载的用电功率时，则利用符合充放电条件的电池组的充电性能，可完成对于光伏发电电能的光伏消纳功能。

S402：采用从控制模块根据充电控制信号控制供电电能按照第一充电功率对对应符合充放电条件的电池组充电。

其中，采符合充放电条件的电池组按照第一充电功率充电，即保障了每个符合充放电条件的电池组的充电安全性和稳定性，通过电池组接入供电电能中的部分，以完成对于光伏发电过程中的光伏消纳；此时电池组能够接入一定幅值的电能，那么通过供电电能既能够对于负载供电又能够对于符合充放电条件的电池充电，提高了光伏发电的电能利用率。

作为一种可选的实施方式，图5示出了本实施例提供的图3中光伏消纳方法S2043的具体实现流程，请参阅图5，S2043具体包括：

S501：采用主控制模块计算每个符合充放电条件的电池组的第一放电功率。

其中第一放电功率的计算公式为：

P_OUT＝P/N (2)

在上式(2)中，P为总有功功率值，N为所有符合充放电条件的电池组的数量，P_OUT为第一放电功率。

当采用从控制模块检测到对应的电池组满足充放电条件时，则生成第一驱动信号，那么主控制模块接入到至少一路第一驱动信号，并且主控制模块根据第一驱动信号计算所有符合充放电条件的电池组的数量，基于总线上有功功率值，按照上述(2)可快速地计算出每个满足充放电条件的电池组的实际放电功率，其中第一放电功率代表符合充放电条件的电池组的出力值；因此本实施例根据总线上的总有功功率值实现对于每个符合充放电条件的电池组的进行均衡的放电控制，实现了对于光伏发电模块的稳定光伏消纳功能。

S502：采用从控制模块根据放电控制信号控制对应符合充放电条件的电池组按照第一放电功率放电，以对负载供电。

其中，当主控制模块将放电控制信号输出至每个从控制模块时，则从控制模块在放电控制信号的驱动下，按照第一放电功率启动放电操作，那么通过符合充放电条件的电池组能够输出特定幅值的放电功能；因此结合电池组的放电电能和光伏发电模块的光伏发电电能能够对于负载进行高效的供电，以完成对于光伏发电过程的光伏消纳功能；因此本实施例结合电池组的放电性能和光伏发电模块的光伏发电性能，实现了对于负载的高效、均衡供电性能。

作为一种可选的实施方式，图6示出了本实施例提供的光伏消纳方法的另一种实现流程，其中图6中的S601～S604与图2中的S201～S204相同，下面将重点论述S605和S606，具体如下：

S605：采用主控制模块生成检测驱动指令，并将检测驱动指令发送至从控制模块。

当主控制模块比较负载的用电功率和光伏发电模块的光伏发电功率之后，并在通过充放电控制信号启动对于符合充放电条件的电池组进行充放电控制之前，则生成检测驱动指令，通过检测驱动指令能够控制每个从控制模块的状态检测功能，以确保每个从控制模块的充放电控制安全性和充放电控制效率，进而利用每个电池组的充放电性能可实时保障光伏消纳控制的稳定性。

S606：采用从控制模块根据检测驱动指令检测对应符合充放电条件的电池组是否处于正常状态；若判定对应符合充放电条件的电池组处于正常状态，则采用从控制模块根据充放电信号控制供电电能对对应符合充放电条件的电池组充电，或者根据充放电信号控制对应符合充放电条件的电池组放电以对负载供电。

示例性的，当电池组中的电池出现物理故障，如电能泄漏、封口料破裂等，则从控制模块判定对应的电池组处于非正常状态；只有当电池组不存在物理故障时，则说明电池组处于正常状态；则采用从控制模块控制与其连接的电池组进行正常的充放电控制，以保障电池组的充放电安全性；因此本实施例在对于电池组进行充放电控制之前，预先检测每个符合充放电条件的电池组是否处于正常状态，只有当电池组处于正常状态时，才会启动对于电池组的充放电控制功能，保障了电池组的内部物理安全性，进而利用符合充放电条件的电池组充电或者放电，可实时保障对于光伏发电模块的光伏消纳的稳定性和可靠性，提升了光伏消纳方法的实用价值。

作为一种可选的实施方式，图7示出了本实施例提供的图2中光伏消纳方法S201的具体实现流程，在S201中，采用从控制模块采集与其连接的电池组的荷电状态，并检测电池组是否满足充放电条件，具体包括：

S2011：采用从控制模块实时采集与其连接的电池组的荷电状态，以得到电池组的剩余电量。

其中每个从控制模块能够采集对应的电池组的SOC，根据电池组的SOC能够实时地获取对应的电池组的实际充放电状态，进而对于对应的电池组的进行更加精确、灵活的充放电控制；根据电池组的剩余电量对于光伏发电过程进行光伏消纳，利用电池组的电能存储功能，提升了对于光伏消纳过程的控制精度和控制灵活性。

S2012：采用从控制模块根据电池组的剩余电量与预设充电电量之间的差值，检测与其连接的电池组是否满足安全充电条件。

示例性，当电池组的剩余电量小于预设充电电量时，则判定对应的电池组满足安全充电条件，此时可对于满足安全充电条件的电池组实现快速的充电功能；当电池组的剩余电量大于或者等于预设充电电量时，则判定对应的电池组不满足安全充电条件；因此本实施例根据电池组的剩余电量与预设充电电量之间的差值，可对于电池组的安全充电条件进行定量化的判断，简化了对于电池组的充电安全性的判断过程。

当判断电池组满足安全充电条件时，则采用从控制模块根据充放电信号采用供电电能对对应的符合安全充电条件的电池组进行实时的充电控制，利用电池组的充电功能可有效地减少供电电能中的部分电能，实现对于光伏发电中的光伏消纳功能；因此本实施例在对于电池组充电控制的过程中，需要预先对于电池组充电安全性检测，避免对于电池组出现过充的状态；本实施例中可实时地保障电池组与负载之间的电能传输安全性和可靠性。

S2013：采用从控制模块根据电池组的剩余电量与预设放电电量之间的差值，检测与其连接的电池组是否满足安全放电条件。

示例性的，当电池组的剩余电量大于预设放电电量时，则从控制模块判定对应的电池组满足安全放电条件；当电池的剩余电量小于或者等于预设放电电量时，则从控制模块判定对应的电池组不满足安全放电条件；因此本实施例根据电池组的剩余电量与预设放电电量之间的差值，能够定量化、精确地判断出电池组是否满足安全放电条件，以保障了在光伏消纳过程中，对于电池组的放电控制稳定性和灵活性。

当采用从控制模块判定电池组满足安全放电条件时，则采用从控制模块根据充放电信号控制对应符合安全放电条件的电池组放电以对负载供电；此时通过符合安全放电条件的电池组放电，以保障负载的用电安全性和可靠性；因此本实施例利用电池组的放电电能能够对于负载供电，以完成对于光伏发电模块的高效光伏消纳功能，保障了电池组的电能存储安全性和可靠性，实现了光伏消纳过程的实时控制。

因此本实施例将充放电条件包括安全充电条件和安全放电条件，则根据电池组的剩余电量能够精确地获取电池组的实际充放电性能，可精确地辨别出满足充放电条件的电池组，利用电池组的充电性能和放电性能完成光伏消纳功能，提高了光伏消纳的控制稳定性。

作为一种可选的实施方式，采用从控制模块根据充放电信号控制供电电能对对应符合充放电条件的电池组充电时，光伏消纳方法包括：

将供电电能输出至电网。

当利用各个符合充放电条件的电池组进行充电，对光伏发电模块进行光伏消纳时，还可将供电电能输出至电网，那么电网能够接入光伏发电模块输出的电能，实现了对于光伏发电模块的更高精度的光伏消纳功能；将供电电能的部分输出至电网，便于其它用电设备能够从电网中提取电能，提高了对于光伏发电模块输出的供电电能的利用效率，提高了光伏消纳方法的控制稳定性和灵活性。

作为一种可选的实施方式，采用从控制模块根据充放电信号控制对应符合充放电条件的电池组放电以对负载供电，还包括：

按照预设的比例，将符合充放电条件的电池组输出的放电电能回馈给电网和负载。

其中预设的比例为预先设定，当采用光伏发电模块输出的供电电能对于负载供电后，由于供电电能的输出功率较小，需要符合充放电条件的电池组出力，以保障负载的供电稳定性和可靠性；此时对于电池组的放电电能进行自适应调节，以预设的比例作为最终受益的比例，合理地规划储能控制***的充放电时间段；以使得符合充放电条件的电池输出的放电电能按照预设的比例划分为两份，分别输出至负载和电网，以使得负载和电网都能够获得受益；在保障电网和各个电池组的安全性的基础之上，电池组自身的电能可反馈至电网，既完成了对于光伏发电模块的光伏消纳功能，又提高了对于光伏发电模块的光伏发电的光伏消纳控制效率和控制灵活性。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

在本文对各种器件、电路、装置、***和/或方法描述了各种实施方式。阐述了很多特定的细节以提供对如在说明书中描述的和在附图中示出的实施方式的总结构、功能、制造和使用的彻底理解。然而本领域中的技术人员将理解，实施方式可在没有这样的特定细节的情况下被实施。在其它实例中，详细描述了公知的操作、部件和元件，以免使在说明书中的实施方式难以理解。本领域中的技术人员将理解，在本文和所示的实施方式是非限制性例子，且因此可认识到，在本文公开的特定的结构和功能细节可以是代表性的且并不一定限制实施方式的范围。

在整个说明书中对“各种实施方式”、“在实施方式中”、“一个实施方式”或“实施方式”等的引用意为关于实施方式所述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施方式中。因此，短语“在各种实施方式中”、“在一些实施方式中”、“在一个实施方式中”或“在实施方式中”等在整个说明书中的适当地方的出现并不一定都指同一实施方式。此外，特定特征、结构或特性可以在一个或多个实施方式中以任何适当的方式组合。因此，关于一个实施方式示出或描述的特定特征、结构或特性可全部或部分地与一个或多个其它实施方式的特征、结构或特性进行组合，而没有假定这样的组合不是不合逻辑的或无功能的限制。任何方向参考(例如，加上、减去、上部、下部、向上、向下、左边、右边、向左、向右、顶部、底部、在…之上、在…之下、垂直、水平、顺时针和逆时针)用于识别目的以帮助读者理解本公开内容，且并不产生限制，特别是关于实施方式的位置、定向或使用。

虽然上面以某个详细程度描述了某些实施方式，但是本领域中的技术人员可对所公开的实施方式做出很多变更而不偏离本公开的范围。连接参考(例如，附接、耦合、连接等)应被广泛地解释，并可包括在元件的连接之间的中间构件和在元件之间的相对运动。因此，连接参考并不一定暗示两个元件直接连接/耦合且彼此处于固定关系中。“例如”在整个说明书中的使用应被广泛地解释并用于提供本公开的实施方式的非限制性例子，且本公开不限于这样的例子。意图是包含在上述描述中或在附图中示出的所有事务应被解释为仅仅是例证性的而不是限制性的。可做出在细节或结构上的变化而不偏离本公开。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种实现光伏消纳的储能控制***，与负载连接，其特征在于，所述储能控制***包括：

至少一个电池组，其中每个电池组包括多个依次串联的电池；

至少一个从控制模块，各所述从控制模块与各所述电池组一一对应连接，所述从控制模块用于采集与其连接的所述电池组的荷电状态，并根据所述荷电状态判断该电池组是否满足充放电条件，在所述电池组满足充放电条件时生成第一驱动信号；

光伏发电模块，用于进行光伏发电并生成供电电能，以对所述负载供电和/或对各所述电池组充电；

电表模块，用于采集得到总有功功率值，其中所述总有功功率值包括所有符合充放电条件的电池组的有功功率、所述负载的用电功率以及所述光伏发电模块的光伏发电功率；

主控制模块，与所述电表模块及每个所述从控制模块连接，用于将所述负载的用电功率和所述光伏发电模块的光伏发电功率进行比较得到比较结果，并根据所述比较结果、所述第一驱动信号以及所述总有功功率值生成充放电控制信号；

所述从控制模块还用于根据所述充放电信号控制所述供电电能对对应符合充放电条件的电池组充电，或者根据所述充放电信号控制对应符合充放电条件的电池组放电以对所述负载供电。

2.根据权利要求1所述的储能控制***，其特征在于，还包括：

变压器模块，与电网、所述电表模块、所述光伏发电模块、所述负载以及每个所述从控制模块连接，用于当所述从控制模块根据所述充放电信号控制所述供电电能对对应符合充放电条件的电池组充电时，将所述供电电能输出至所述电网。

3.一种基于如权利要求1-2任一项所述的储能控制***的光伏消纳方法，其特征在于，包括：

采用所述从控制模块采集与其连接的所述电池组的荷电状态，并检测所述电池组是否满足充放电条件，当判定所述电池组满足充放电条件时生成第一驱动信号；

采用光伏发电模块进行光伏发电并生成供电电能，以对负载供电和/或对各所述电池组充电；

采用所述电表模块采集得到总有功功率值，其中所述总有功功率值包括所有符合充放电条件的电池组的有功功率、所述负载的用电功率以及所述光伏发电模块的光伏发电功率；

采用所述主控制模块将所述负载的用电功率和所述光伏发电模块的光伏发电功率进行比较得到比较结果，并根据所述比较结果、所述第一驱动信号以及所述总有功功率值生成充放电控制信号；

采用所述从控制模块根据所述充放电信号控制所述供电电能对对应符合充放电条件的电池组充电，或者根据所述充放电信号控制对应符合充放电条件的电池组放电以对所述负载供电。

4.根据权利要求3所述的光伏消纳方法，其特征在于，采用所述主控制模块将所述负载的用电功率和所述光伏发电模块的光伏发电功率进行比较得到比较结果，并根据所述比较结果、所述第一驱动信号以及所述总有功功率值生成充放电控制信号，具体为：

采用所述主控制模块比较所述负载的用电功率和所述光伏发电模块的光伏发电功率；若所述负载的用电功率大于所述光伏发电模块的光伏发电功率，则根据所述第一驱动信号和所述总有功功率值生成放电控制信号；若所述负载的用电功率小于所述光伏发电模块的光伏发电功率，则根据所述第一驱动信号和所述总有功功率值生成充电控制信号；

采用所述从控制模块根据所述充电控制信号控制所述供电电能对对应符合充放电条件的电池组充电；

采用所述从控制模块根据所述放电控制信号控制对应符合充放电条件的电池组放电以对所述负载供电。

5.根据权利要求4所述的光伏消纳方法，其特征在于，采用所述从控制模块根据所述充放电信号控制所述供电电能对对应符合充放电条件的电池组充电，具体包括：

采用所述主控制模块计算每个符合充放电条件的电池组的第一充电功率；

其中所述第一充电功率的计算公式为：

P_in＝P/N

在上式中，所述P为所述总有功功率值，所述N为所有符合充放电条件的电池组的数量，所述P_in为所述第一充电功率；

采用所述从控制模块根据所述充电控制信号控制所述供电电能按照所述第一充电功率对对应符合充放电条件的电池组充电。

6.根据权利要求4所述的光伏消纳方法，其特征在于，采用所述从控制模块根据所述放电控制信号控制对应符合充放电条件的电池组放电以对所述负载供电，具体包括：

采用所述主控制模块计算每个符合充放电条件的电池组的第一放电功率；

其中所述第一放电功率的计算公式为：

P_OUT＝P/N

在上式中，所述P为所述总有功功率值，所述N为所有符合充放电条件的电池组的数量，所述P_OUT为所述第一放电功率；

采用所述从控制模块根据所述放电控制信号控制对应符合充放电条件的电池组按照所述第一放电功率放电，以对所述负载供电。

7.根据权利要求3所述的光伏消纳方法，其特征在于，采用所述从控制模块根据所述充放电信号控制所述供电电能对对应符合充放电条件的电池组充电之前，或者根据所述充放电信号控制对应符合充放电条件的电池组放电以对所述负载供电之前，所述光伏消纳方法还包括：

采用所述主控制模块生成检测驱动指令，并将所述检测驱动指令发送至所述从控制模块；

采用所述从控制模块根据所述检测驱动指令检测对应符合充放电条件的电池组是否处于正常状态；若判定对应符合充放电条件的电池组处于正常状态，则采用所述从控制模块根据所述充放电信号控制所述供电电能对对应符合充放电条件的电池组充电，或者根据所述充放电信号控制对应符合充放电条件的电池组放电以对所述负载供电。

8.根据权利要求3所述的光伏消纳方法，其特征在于，采用所述从控制模块采集与其连接的所述电池组的荷电状态，并检测所述电池组是否满足充放电条件，具体包括：

采用所述从控制模块实时采集与其连接的所述电池组的荷电状态，以得到所述电池组的剩余电量；

采用所述从控制模块根据所述电池组的剩余电量与预设充电电量之间的差值，检测与其连接的电池组是否满足安全充电条件；

采用所述从控制模块根据所述电池组的剩余电量与预设放电电量之间的差值，检测与其连接的电池组是否满足安全放电条件。

9.根据权利要求3所述的光伏消纳方法，其特征在于，采用所述从控制模块根据所述充放电信号控制所述供电电能对对应符合充放电条件的电池组充电时，所述光伏消纳方法包括：

将所述供电电能输出至电网。

10.根据权利要求3所述的光伏消纳方法，其特征在于，采用所述从控制模块根据所述充放电信号控制对应符合充放电条件的电池组放电以对所述负载供电，还包括：

按照预设的比例，将符合充放电条件的电池组输出的放电电能回馈给电网和所述负载。

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