本发明属于储能控制
技术领域：
，尤其涉及一种储能系统功率控制方法、控制器和储能系统。
背景技术：
：在储能系统的功率控制过程中，由于储能电池的自身特性，在即将充满电时，如果充电功率过大会触发电池的过压保护机制，即停止充电，此时电池荷电状态(stateofcharge，soc)还有一点余量未达到真正的完全满充状态，同理，在储能电池即将放完电时，如果放电功率过大会导致电池欠压保护，即停止放电，但此时的电池soc还有一点余量，并未达到真正的完全放空状态。上述两种情况均存在因电池的自我保护而提前关闭，进而导致电池电量利用率较低。技术实现要素：有鉴于此，本申请的目的在于提供一种储能系统功率控制方法、控制器和储能系统，以避免储能电池在完全充满电或完全放完电之前关闭，提高储能电池的电量利用率，其公开的技术方案如下：第一方面，本申请提供了一种储能系统的功率控制方法，其特征在于，所述储能系统的控制系统包括电压控制环，且所述电压控制环具有输出限幅功能，所述方法包括：获取储能电池的端电压，以及获取与所述储能电池的充放电状态相匹配的电压给定值；将所述端电压和所述电压给定值输入至所述电压控制环，以使所述电压控制环控制输出值；当检测到所述储能电池即将进入保护状态时，所述电压控制环降低输出值，并降低所述储能系统对应的功率，以及根据降低后的功率更新对应的限幅值，直到所述电压控制环的输出处于限幅状态。在第一方面一种可能的实现方式中，所述当检测到所述储能电池即将进入保护状态时，所述电压控制环降低输出值，并降低所述储能系统对应的功率，以及根据降低后的功率更新对应的限幅值，直到所述电压控制环的输出处于限幅状态，包括：所述储能电池处于充电状态，且确定所述储能电池即将进入过压保护状态时，所述电压控制环降低输出值，根据降低后的输出值降低所述储能系统的输入功率，并根据降低后的输入功率更新第一限幅值，所述电压控制环继续降低输出值，直到所述电压控制环的输出值等于更新后的第一限幅值。在第一方面另一种可能的实现方式中，确定所述储能电池即将进入过压保护状态，包括：当所述电压控制环的输出值小于所述第一限幅值时，确定所述储能电池即将进入过压保护状态。在第一方面又一种可能的实现方式中，所述控制系统包括电流控制环；所述储能电池处于充电状态，且确定所述储能电池即将进入过压保护状态时，降低所述电压控制环的输出值，根据所述输出值降低所述储能系统的输入功率，并根据降低后的输入功率更新所述限幅值，所述电压控制环根据更新后的限幅值继续降低输出值，直到所述电压控制环的输出值等于更新后的第一限幅值，包括：所述储能电池处于充电状态，且确定所述储能电池处于即将进入过压保护状态时，所述电压控制环降低输出值并输入至所述电流控制环；所述电流控制环根据降低后的输出值和所述储能电池的充电电流，降低所述储能系统的输入功率；所述电压控制环根据降低后的输入功率更新所述第一限幅值，并根据更新后的第一限幅值继续降低所述输出值，以使所述储能系统的输入功率继续降低，直到所述电压控制环的输出值等于更新后的第一限幅值。在第一方面又一种可能的实现方式中，获取所述第一限幅值的过程，包括：所述储能电池处于充电状态时，将所述储能电池的最大充电电流、充电允许电流和设定充电电流中的最小值，确定为所述第一限幅值，其中，所述设定充电电流根据允许充电功率和所述端电压的平均值得到，所述允许充电功率根据所述储能系统的输入功率和输出功率确定。在第一方面另一种可能的实现方式中，所述根据降低后的输入功率更新所述第一限幅值，包括：根据所述降低后的输入功率更新所述允许充电功率，根据更新后的允许充电功率更新所述设定充电电流，以及根据更新后的设定充电电流更新所述第一限幅值.在第一方面又一种可能的实现方式中，所述允许充电功率的获取过程，包括：计算所述储能系统的输入功率与输出功率的第一差值，将小于所述第一差值的功率值确定为所述允许充电功率。在第一方面另一种可能的实现方式中，所述当检测到所述储能电池即将进入保护状态时，所述电压控制环降低输出值，并降低所述储能系统对应的功率，以及根据降低后的功率更新对应的限幅值，直到所述电压控制环的输出处于限幅状态，包括：所述储能电池处于放电状态，且确定所述储能电池即将进入欠压保护状态时，所述电压控制环降低输出值，根据降低后的输出值降低所述储能系统的输出功率，并根据降低后的输出功率更新第二限幅值，所述电压控制环继续降低输出值，直到所述电压控制环的输出值绝对值等于更新后的第二限幅值的绝对值。在第一方面又一种可能的实现方式中，确定所述储能电池即将进入欠压保护状态，包括：当所述电压控制环的输出值的绝对值小于所述第二限幅值的绝对值时，确定所述储能电池即将进入欠压保护状态。在第一方面另一种可能的实现方式中，所述控制系统包括电流控制环；所述储能电池处于放电状态，且确定所述储能电池即将进入欠压保护状态时，降低所述电压控制环的输出值，根据所述输出值降低所述储能系统的输出功率，并根据降低后的输出功率更新所述限幅值，所述电压控制环根据更新后的限幅值继续降低输出值，直到所述电压控制环的输出值绝对值等于更新后的第二限幅值的绝对值，包括：所述储能电池处于放电状态，且确定所述储能电池处于即将进入欠压保护状态时，所述电压控制环降低输出值并输入至所述电流控制环；所述电流环控制器根据降低后的输出值和所述储能电池的放电电流，降低所述储能系统的输出功率；所述电压控制环根据降低后的输出功率更新所述第二限幅值，并根据更新后的第二限幅值继续降低所述输出值，直到所述电压控制环的输出值等于更新后的第二限幅值。在第一方面又一种可能的实现方式中，所述第二限幅值的获取过程，包括：所述储能电池处于放电状态时，将所述储能电池的最大放电电流、放电允许电流和设定放电电流中的最大值，确定为所述第二限幅值，其中，所述设定放电电流根据允许放电功率和所述端电压的平均值得到，所述允许放电功率根据所述储能系统的输入功率和输出功率确定。在第一方面另一种可能的实现方式中，所述根据降低后的输出功率更新所述第二限幅值，包括：根据所述降低后的输出功率更新所述允许放电功率，并根据更新后的允许放电功率更新所述设定放电电流，以及根据更新后的设定放电电流更新所述第二限幅值。在第一方面又一种可能的实现方式中，所述允许放电功率的获取过程，包括：计算所述储能系统的输出功率与输入功率的第二差值，将小于所述第二差值的功率值确定为所述允许放电功率。在第一方面另一种可能的实现方式中，获取与所述储能电池的充放电状态相匹配的电压给定值，包括：将所述储能电池的电池过压保护值减小预设阈值，得到所述储能电池在充电状态对应的电压给定值；将所述储能电池的电池欠压保护值增加预设阈值，得到所述储能电池在放电状态对应的电压给定值。第二方面，本申请还提供了一种控制器，用于控制储能系统的功率，所述控制器包括：存储器和处理器；所述存储器内存储有程序指令；所述处理器调用所述存储器内的程序指令以实现第一方面任一种可能的实现方式所述的储能系统的功率控制方法。第三方面，本申请还体用了一种储能系统，包括：储能电池、储能变流器、直流电源和控制器；所述储能电池连接所述储能变流器的第一直流端口，所述直流电源连接所述储能变流器的第二直流端口，所述储能变流器的交流端连接负载和交流电网中的至少一种；所述控制器用于执行第一方面任一种可能的实现方式所述的储能系统的功率控制方法。与现有技术相比，本发明提供的上述技术方案具有如下优点：该方案的储能系统的控制系统中设置有电压控制环，且该电压控制环具有输出限幅功能。电压控制环根据获得的储能电池的端电压，以及与充放电状态相匹配的电压给定值控制输出值。当检测到储能电池即将进入保护状态时，电压控制环降低输出值，并降低储能系统对应的功率，以及根据降低后的功率更新电压控制环对应的限幅值，直到电压控制环的输出恢复限幅状态。由上述过程可知，该方案在储能电池进入保护状态之前，通过降低电压控制环输出值的方式触发系统相应的功率(输入功率或输出功率)降低，进而更新电压控制环的相应限幅值，实现自动循环降低储能系统的相应功率，直到电压控制环恢复限幅状态时确定储能电池完全充满电或完全放完电，即利用该方案能够控制储能电池完全充满电或完全放完电，因此提高了电池电量的利用率。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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示出了本申请实施例提供的一种储能系统的框图；图2示出了本申请实施例提供的一种储能系统的功率控制方法的流程图；图3示出了本申请实施例提供的储能系统功率控制系统的原理示意图；图4示出了本申请实施例提供的另一种储能系统的功率控制方法的流程图；图5示出了本申请实施例提供的又一种储能系统的功率控制方法的流程图。具体实施方式目前的储能系统通常是根据储能电池的状态信息控制储能电池的功率控制，但是，储能系统中的控制器通常通过外部通讯的方式获得储能电池的状态信息，这种方式延迟较大，导致控制及时性差，进而导致储能电池出现欠压保护或过压保护，最终导致储能电池的电量利用率低。为了解决由于通讯延迟大导致储能电池的自我保护而提前关闭的问题，本申请提供的储能系统功率控制方法中，直接获取储能电池的端电压，进而根据端电压和电压控制环的电压给定值确定储能电池即将进入保护状态时，通过降低电压控制环输出值的方式触发系统的输入功率(或输出功率)降低，进而更新电压控制环的限幅值继续降低输出值，从而实现自动降低储能系统输入功率(或输出功率)，进而降低储能电池的充电功率(或放电功率)，最终实现储能电池完全充满电(或完全放完电)，提高电池电量的利用率。下面先结合图1介绍储能系统，如图1所示，储能系统可以包括储能电池1、直流电源2、储能变流器3、控制器4。其中，控制器4可以集成在储能变流器3内部，或者，与储能变流器3相互独立，此处不做限定。储能变流器3的第一直流端口连接储能电池1、第二直流端口连接直流电源2，储能变流器3的交流端连接负载和交流电网中的至少一种。在光伏发电的储能场景中，直流电源是光伏发电模块。在风力发电的储能场景中，直流电源即风力发电模块。而在光伏和风力混合发电的储能场景中，直流电源则包括光伏发电模块和风力发电模块中的至少一种。控制器4用于根据储能电池1的端电压和电压给定值，控制充放电功率，其中，储能电池1的端电压即储能变流器3的第一直流端口的电压。电压给定值根据储能电池的充放电状态对应的保护电压值得到，且充电状态下电压给定值低于电池过压保护值，放电状态下电压给定值高于电压欠压保护值。请参见图2，示出了本申请实施例提供的一种储能系统的功率控制方法流程图，该方法应用于图1所示的控制器中，控制器利用电压控制环控制储能电池的电压，同时，根据电压控制环的输出控制储能系统的输入功率和输出功率，从而实现控制储能电池的充电功率和放电功率。如图2所示，该方法主要包括以下步骤：s110，获取储能电池的端电压。在一种可能的实现方式中，采集储能变流器连接储能电池的端口的电压作为储能电池的端电压。s120，获取与储能电池的充放电状态相匹配的电压给定值。在本申请的一种应用场景中，储能电池处于充电状态，电压给定值小于电池过压保护值。在一示例性实施例中，在电池过压保护值的基础上降低预设阈值，以确保在电池电压超过电池过压保护值之前就采取措施降低充电功率，从而避免储能电池进入过压保护状态。在本申请的另一种应用场景中，储能电池处于放电状态，电压给定值大于电池欠压保护值。在一示例性实施例中，在电池欠压保护值的基础上增加预设阈值，以确保在电池电压低于电池欠压保护值之前就采取措施降低放电功率，从而避免储能电池进入欠压保护状态。s130，将端电压和电压给定值输入电压控制环，以使电压控制环控制输出值。在本申请的一个实施例中，电压控制环具有输出限幅功能。电压控制环包括电压环控制器和限幅器，其中，电压环控制器的输入是储能电池的端电压和电压给定值，电压环控制器根据端电压和电压给定值控制其输出，该输出输入至限幅器进行限幅控制，如果该输出超过限幅器的限幅值，则限幅器输出该限幅值，如果该输出未超过限幅器的限幅值，则限幅器输出该输出值。其中，限幅器包括与充电状态相匹配的第一限幅值，以及与放电状态相匹配的第二限幅值，限幅器的限幅值根据储能系统的输入功率(或输出功率)有关，若输入功率或输出功率变化，则相应的限幅值会跟随变化。s140，当检测到储能电池即将进入保护状态时，电压控制环降低输出值，并降低储能系统对应的功率，以及根据降低后的功率更新对应的限幅值，直到电压控制环的输出处于限幅状态。在一种应用场景中，储能电池处于充电状态，且检测到储能电池即将进入过压保护状态时，电压控制环降低输出值，以触发储能系统的输入功率降低，以及触发第一限幅值更新，电压控制环继续降低输出值，直到电压控制环的输出值等于更新后的第一限幅值。根据储能电池的参数确定储能电池处于充电状态还是放电状态，这些参数可以通过通讯从储能电池的电池管理系统(bms)中获得。确定储能电池处于充电状态后，继续判断储能电池是否即将进入过压保护状态。在一示例性实施例中，根据电压控制环中限幅器的输出确定储能电池是否即将进入过压保护状态。例如，当限幅器未处于限幅状态时确定储能电池即将进入过压保护状态；当限幅器处于限幅状态时，确定储能电池不会进入过压保护状态。在另一示例性实施例中，还可以根据储能电池的端电压和电压给定值判断储能电池是否即将进入过压保护状态。例如，当端电压与电压给定值的差值在预设范围内，确定储能电池即将进入过压保护状态。在确定储能电池即将进入过压保护状态之后，电压控制环会降低输出值，控制器会根据降低后的输出值降低储能系统的输入功率，而前已叙及，电压控制环的第一限幅值与输入功率正相关，当输入功率降低后，第一限幅值会跟随降低。第一限幅值降低后会进一步影响电压控制环的输出值，即继续降低输出值，从而继续降低输入功率，直到储能电池充满电为止。在一示例性实施例中，当检测到限幅器重新恢复限幅状态(即，电压环控制器的输出值大于更新后的第一限幅值)确定储能电池完全充满电。在另一种应用场景中，储能电池处于放电状态，且检测到储能电池即将进入欠压保护状态时，电压控制环降低输出值，以触发储能系统的输出功率降低，以及触发第二限幅值更新，电压控制环继续降低输出值，直到储能电池完全放完电。在一示例性实施例中，当限幅器未处于限幅状态时确定储能电池即将进入过压保护状态；当限幅器处于限幅状态时，确定储能电池不会进入过压保护状态。当检测到限幅器重新恢复限幅状态时，确定储能电池完全放完电。在另一示例性实施例中，当端电压与电压给定值的差值在预设范围内时，确定储能电池即将进入欠压保护状态。储能电池放电状态的控制过程与充电控制过程相似，当确定储能电池即将进入欠压保护状态时，电压控制环降低输出值，控制器会根据降低后的输出值降低储能系统的输出功率，第二限幅值跟随降低后的输出功率降低，电压控制环继续降低输出值，从而继续降低输出功率，直到输出值大于降低后的第二限幅值。需要说明的是，放电状态下，不考虑放电参数的方向，即，放电状态下电压控制环的输出值，以及第二限幅值均不考虑方向符号，仅考虑数值大小。本实施例提供的储能系统的功率控制方法，在储能电池进入保护状态之前，通过降低电压控制环输出值的方式触发系统的输入功率(或输出功率)降低，进而更新电压控制环的第一限幅值(或第二限幅值)；电压控制环继续降低输出值，直到输出值超过相应的限幅值。该方案实现了自动降低输入功率(或输出功率)进而降低储能电池的充电功率(或放电功率)，最终实现储能电池完全充满电(或完全放完电)，提高电池电量的利用率。下面将结合图3介绍储能系统的功率控制方法，请参见图3，示出了本申请实施例提供的储能系统功率控制系统的原理示意图，如图3所示，整个功率控制过程包括一个电压控制环和一个电流控制环。在本申请的一个示例性实施例中，如图3所示，电压控制环包括电压环控制器和限幅器，其中，电压环控制器可以采用pi控制器、pr控制器、pid控制器等实现；限幅器用于限制电压环控制器的输出信号的幅值。电压环控制器的输入为电压给定值vbatref与端电压vbat，电压环控制器根据两个输入值的差值，即vbatref-vbat，控制其输出值，记为piout。电压控制环用于将储能电池的端电压控制在于电压给定值接近的范围内。电压环控制器的输出经过限幅器进行限幅控制，限幅器的输出即电压控制环的输出，该输出作为电流控制环的一个输入，即电流给定值ibatref。电流控制环用于将储能电池的电流控制在电流给定值范围内。在本申请的一个示例性实施例中，电流控制环包括电流环控制器，电流环控制器的输入为电流给定值ibatref和电池实际电流值ibat，电流控制环根据两个输入之间的差值，即ibatref-ibat，控制其输出。电流控制环的输出用于控制储能变流器pcs的功率，从而实现对整个储能系统的输入功率或输出功率的控制。其中，本申请实施例中使用到的参数如表1所示：表1参数名称及标识参数名称及标识电池欠压保护值vlow电池的端电压vbat电池过压保护值vover设定阀值vbaterr电池实时电压vreal预设误差阀值verr最大充电功率pchargmax电池电压给定值vbatref最大放电功率pdischargmax充电允许电流ipcharg最大充电电流ichargmax放电允许电流ipdischarg最大放电电流idischargmax电池端电压平均值vman设定充电电流icharg设定放电电流idischarg电压控制环输出值piout电池电流给定ibatref需要说明的是，表1中左边一列的参数均通过与储能电池通讯获得，而右侧一列的参数实时采集或计算得到。下面将结合图4，详细介绍本申请实施例提供的另一种储能系统的功率控制方法，如图4所示，该方法可以包括以下步骤：s210，获取储能电池的端电压。s220，判断储能电池的充放电状态；如果储能电池处于充电状态，则执行s230；如果储能电池处于放电状态，则执行s260。储能系统的控制器与储能电池(如，储能电池中的bms)进行通讯获得储能电池的充放电状态。在本申请的一个实施例中，确认储能系统正常工作后，才执行本申请提供的储能系统的功率控制方法，在一示例性实施例中，通过检测储能电池的端电压vbat及通过通讯获得的电池实时电压vreal，当vbat与vreal的差值小于设定阈值vbaterr，则表明储能系统能够正常工作。其中，设定阈值vbaterr可以根据实际需求设定。s230，获取储能电池处于充电状态时对应的电压给定值。其中，电压给定值作为图3所示控制原理图中电压环控制器的一个输入参数。在一示例性实施例中，充电状态对应的电压给定值vbatref是将电池过压保护值vover增加预设误差阈值verr得到，即充电状态的电压给定值vbatref＝vover verr。其中，预设误差阈值不超过设定阈值，即verr≤vbaterr。s240，获取限幅器此时对应的第一限幅值。在一示例性实施例中，储能系统的控制器与储能电池通过通讯获得电池最大充电电流ichargmax、最大充电功率pchargmax，并实时计算得到充电允许电流ipcharg＝pchargmax/vman，其中，vman表示端电压vbat在一段时间内的平均值，例如，20ms内的平均值。同时，储能系统还可以设置储能电池的设定充电电流icharg，由直流电源的功率ppv(此处以直流电源是光伏发电模块为例)、交流电网限制功率pg和负载功率pl计算获得，其中，根据公式1计算得到icharg：icharg＜(ppv-pl-pg)/vman(式1)公式1中，ppv即储能系统的输入功率，pl和pg均为储能系统的输出功率。储能电池在充电状态下，充电电流不能超过ipcharg、ichargmax、icharg中的任意一个，因此，从ipcharg、ichargmax、icharg这三个参数值中选取最小值作为充电状态对应的电流给定值ibatref，通常icharg小于ipcharg、ichargmax，因此，充电状态对应的ibatref取决于icharg。s250，电压环控制器根据端电压和充电状态下的电压给定值控制输出值，限幅器根据第一限幅值对该输出值进行限幅后输入电流控制环。电压环控制器根据储能电池的端电压和充电状态下的电压给定值控制其输出值，该输出值经限幅器进行限幅后作为电流控制环的电流给定值。当电压环控制器的输出值大于等于限幅器的第一限幅值时，限幅器处于限幅状态，即，电压控制环的输出值等于限幅器输出第一限幅值。当电压环控制器的输出值小于第一限幅值时，限幅器处于非限幅状态，即，电压控制环的输出值等于电压环控制器的输出值。在开始充电阶段，端电压和电压给定值之间的差值较大，允许的充电电流较大，即电压环控制器的输出较大，通常大于限幅器的第一限幅值，因此，此阶段限幅器处于限幅状态。随着储能电池充电时间增加，储能电池的端电压接近于电压给定值，此时，允许的充电电流较小，即电压环控制器的输出值降低，降低后输出值小于第一限幅值，此时，限幅器退出限幅状态，即限幅器处于非限幅状态。s260，电流控制环根据降低后的电流给定值，控制储能变流器的输入功率降低。如图3所示，充电状态对应的电流给定值ibatref降低后，电流控制环会检测到储能电池的实际电流ibat大于ibatref，因此，控制储能系统输入功率降低，即，降低直流电源2的功率ppv，降低储能系统的输入功率即降低了储能电池的充电功率，最终降低了储能电池的充电电流。s270，电压控制环根据降低后的输入功率更新第一限幅值，并根据更新后的第一限幅值继续降低电流给定值，直到限幅器恢复限幅状态。由公式1可知，ppv降低后icharg会随之降低，而ipcharg、ichargmax基本不变，因此第一限幅值也会降低。若电压环控制器的输出值仍小于更新后的第一限幅值，则电压控制环继续降低输出值，即ibatref进一步降低，进而导致电流控制环继续降低储能系统的输入功率，即重复上述过程，直到限幅器重新进入限幅状态为止。当检测到电压环控制器的输出值piout大于等于当前的第一限幅值时，即限幅器处于限幅状态时，确定储能电池完全充满电。s280，获取储能电池处于放电状态时对应的电压给定值。储能电池处于放电状态时对应的电池给定值vbatref，是将电池欠压保护值vlow增加预设误差阈值verr得到，即充电状态的vbatref＝vlow verr。其中，预设误差阈值不超过设定阈值，即verr≤vbaterr。s290，获取限幅器此时对应的第二限幅值。在一示例性实施例中，储能系统获得储能电池的最大放电功率pdischargmax、最大放电电流idischargmax，并实时计算得到放电允许电流ipdischarg＝pdischargmax/vman。同时，储能系统还可以设置储能电池的设定放电电流idischarg，由直流电源的功率ppv(此处以直流电源是光伏发电模块为例)、交流电网限制功率pg和负载功率pl计算获得，其中，根据公式2计算得到idischarg：idischarg＝(pg pl–ppv)/vman(式2)若不考虑放电电流与充电电流的方向不同，仅考虑放电电流的数值大小，储能电池在放电状态下，放电电流不能超过ipcharg、ichargmax、icharg中的最小值，因此，从ipdischarg、idischargmax、idischarg这三个参数值中选取最小值作为放电状态对应的第二限幅值。通常idischarg小于ipdischarg、idischargmax，因此，放电状态对应的第二限幅值取决于idischarg。s2100，电压环控制器根据端电压和放电状态下的电压给定值控制输出值，限幅器根据第二限幅值对该输出值进行限幅后输入电流控制环。该步骤的过程与s250的过程相似，电压环控制器根据储能电池的端电压以及放电状态下的电压给定值，控制其输出值，该输出值经限幅器根据第二限幅值进行限幅后作为电流控制环的电流给定值。此步骤不考虑第二限幅值的方向，仅考虑数值大小，当电压环控制器的输出值小于第二限幅值时，限幅器处于非限幅状态，即，限幅器的输出值等于电压环控制器的输出值。当电压环控制器的输出值大于等于第二限幅值时，限幅器处于限幅状态，即限幅器的输出值等于第二限幅值。s2110，当电流控制环检测到电流给定值降低后，控制储能变流器的输出功率降低。当电压控制环中的限幅器处于非限幅状态时，即，电流控制环接收到的电流给定值低于第二限幅值，此时，电流控制环会根据储能电池的实际电流和电流给定值，控制电流控制环的输出，即控制储能系统的输出功率降低。如图3所示，放电状态对应的电流给定值ibatref降低后，电流控制环会检测到储能电池的实际电流ibat大于电流给定值ibatref，因此，控制储能系统输出功率降低，即，降低交流电网功率pg，降低储能系统的输出功率即降低了储能电池的放电功率，最终降低了储能电池的放电电流。s2120，电压控制环根据降低后的输出功率更新第二限幅值，并根据更新后的第二限幅值继续降低电流给定值，直到储能电池完全放完电。由公式2可知，pg降低idischarg会随之降低，而ipdischarg、idischargmax基本不变，因此，第二限幅值会随之降低。电压环控制器的输出值仍小于降低后的第二限幅值，则电压控制环继续降低其输出值，即ibatref进一步降低，进而导致电流控制环继续降低储能系统的输入功率，即重复上述过程，直到储能电池完全放完电为止。在一示例性实施例中，当检测到电压环控制器的输出值piout大于等于当前的第二限幅值时，即限幅器重新进入限幅状态时，确定储能电池完全放完电。本实施例提供的储能系统的功率控制方法，利用电压环控制器根据电池的端电压与电压给定值控制电流给定值，进而由电流控制环根据电流给定值控制储能系统中的输入功率、输出功率，以降低电池的充电电流、放电电流。而且，电压控制环在端电压接近于电压给定值时，自动降低输出值，即电流给定值，电流控制环检测到电流给定值降低后，自动降低储能系统的输入功率或输出功率。而输入功率或输出功率降低后，会触发电压控制环的相应限幅值更新，电压控制环继续降低输出值，电流控制环继续降低输入功率或输出功率，该过程一直重复执行，直到电池充满电或放完电。而且，该过程中储能电池可以连续运行无需停机重启，从而避免功率降至零后又恢复的问题。请参见图5，示出了本申请实施例提供的又一种储能系统的功率控制方法的流程图，如图5所示，该方法可以包括以下步骤：s310，获取储能电池的端电压。s320，获取与储能电池的充放电状态相匹配的电压给定值。其中，充电状态的电压给定值是将储能电池的电池过压保护值降低预设阈值后得到，放电状态的电压给定值是将储能电池的电池欠压保护值增加预设阈值后得到。s330，检测到端电压接近于充放电状态对应的电压给定值后，控制储能电池的充放电功率降至预设功率值，直到储能电池完全充满电或完全放完电。储能电池处于充电状态，若端电压大于充电状态对应的电压给定值，控制储能电池的充电功率降低至预设充电功率值，例如，降低充电功率为原充电功率的50％，直到储能电池完全充满电。储能电池处于放电状态，若端电压小于放电状态对应的电压给定值，控制储能电池的放电功率降低至预设放电功率值，例如，降低放电功率为原放电功率的50％，直到储能电池完全放完电。需要说明的是，本实施例提供的控制方法无需依赖图3所示的控制逻辑系统，本实施例可以直接由控制器检测实时采集的端电压与相应的电压给定值的大小关系，进而直接对储能变流器进行pwm控制，实现充放电功率的降低预设幅值。本实施例提供的储能系统的功率控制方法，在检测到储能电池的端电压接近相应的电压给定值后，直接控制充放电功率降低预设幅值，可见，该方案在储能电池的实际电压未达到相应的保护电压值时就已经开始限制储能电池的充放电功率，从而避免储能电池自我保护而提前关闭，以使储能电池完全充满电或完全放完电，最终提高储能电池的电量利用率。另一方面，本申请还提供了一种控制器，用于控制储能系统的功率，该控制器包括处理器和存储器，该存储器内存储有可在处理器上运行的程序。该处理器运行存储器内存储的该程序时实现上述任一种储能系统的功率控制方法。本申请还提供了一种计算设备可执行的存储介质，该存储介质中存储有程序，该程序由计算设备执行时实现上述任一种储能系统的功率控制方法。本申请还提供了一种计算机程序产品，当其在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有上述任一种储能系统的功率控制方法的程序。对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。需要说明的是，本说明书中的各个实施例记载的技术特征可以相互替代或组合，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。本申请各实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。本申请各实施例中的装置及终端中的模块和子模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的终端实施例仅仅是示意性的，例如，模块或子模块的划分，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，例如多个子模块或模块可以结合或者可以集成到另一个模块，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。作为分离部件说明的模块或子模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块或子模块的部件可以是或者也可以不是物理模块或子模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块或子模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块或子模块来实现本实施例方案的目的。另外，在本申请各个实施例中的各功能模块或子模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块或子模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块或子模块集成在一个模块中。上述集成的模块或子模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块或子模块的形式实现。最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种储能系统的功率控制方法，其特征在于，所述储能系统的控制系统包括电压控制环，且所述电压控制环具有输出限幅功能，所述方法包括：
获取储能电池的端电压，以及获取与所述储能电池的充放电状态相匹配的电压给定值；
将所述端电压和所述电压给定值输入至所述电压控制环，以使所述电压控制环控制输出值；
当检测到所述储能电池即将进入保护状态时，所述电压控制环降低输出值，并降低所述储能系统对应的功率，以及根据降低后的功率更新对应的限幅值，直到所述电压控制环的输出处于限幅状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当检测到所述储能电池即将进入保护状态时，所述电压控制环降低输出值，并降低所述储能系统对应的功率，以及根据降低后的功率更新对应的限幅值，直到所述电压控制环的输出处于限幅状态，包括：
所述储能电池处于充电状态，且确定所述储能电池即将进入过压保护状态时，所述电压控制环降低输出值，根据降低后的输出值降低所述储能系统的输入功率，并根据降低后的输入功率更新第一限幅值，所述电压控制环继续降低输出值，直到所述电压控制环的输出值等于更新后的第一限幅值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所述储能电池即将进入过压保护状态，包括：
当所述电压控制环的输出值小于所述第一限幅值时，确定所述储能电池即将进入过压保护状态。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制系统包括电流控制环；
所述储能电池处于充电状态，且确定所述储能电池即将进入过压保护状态时，降低所述电压控制环的输出值，根据所述输出值降低所述储能系统的输入功率，并根据降低后的输入功率更新所述限幅值，所述电压控制环根据更新后的限幅值继续降低输出值，直到所述电压控制环的输出值等于更新后的第一限幅值，包括：
所述储能电池处于充电状态，且确定所述储能电池处于即将进入过压保护状态时，所述电压控制环降低输出值并输入至所述电流控制环；
所述电流控制环根据降低后的输出值和所述储能电池的充电电流，降低所述储能系统的输入功率；
所述电压控制环根据降低后的输入功率更新所述第一限幅值，并根据更新后的第一限幅值继续降低所述输出值，以使所述储能系统的输入功率继续降低，直到所述电压控制环的输出值等于更新后的第一限幅值。
5.根据权利要求2至4任一项所述的方法，其特征在于，获取所述第一限幅值的过程，包括：
所述储能电池处于充电状态时，将所述储能电池的最大充电电流、充电允许电流和设定充电电流中的最小值，确定为所述第一限幅值，其中，所述设定充电电流根据允许充电功率和所述端电压的平均值得到，所述允许充电功率根据所述储能系统的输入功率和输出功率确定。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据降低后的输入功率更新所述第一限幅值，包括：
根据所述降低后的输入功率更新所述允许充电功率，根据更新后的允许充电功率更新所述设定充电电流，以及根据更新后的设定充电电流更新所述第一限幅值。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述允许充电功率的获取过程，包括：
计算所述储能系统的输入功率与输出功率的第一差值，将小于所述第一差值的功率值确定为所述允许充电功率。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当检测到所述储能电池即将进入保护状态时，所述电压控制环降低输出值，并降低所述储能系统对应的功率，以及根据降低后的功率更新对应的限幅值，直到所述电压控制环的输出处于限幅状态，包括：
所述储能电池处于放电状态，且确定所述储能电池即将进入欠压保护状态时，所述电压控制环降低输出值，根据降低后的输出值降低所述储能系统的输出功率，并根据降低后的输出功率更新第二限幅值，所述电压控制环继续降低输出值，直到所述电压控制环的输出值绝对值等于更新后的第二限幅值的绝对值。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，确定所述储能电池即将进入欠压保护状态，包括：
当所述电压控制环的输出值的绝对值小于所述第二限幅值的绝对值时，确定所述储能电池即将进入欠压保护状态。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述控制系统包括电流控制环；
所述储能电池处于放电状态，且确定所述储能电池即将进入欠压保护状态时，降低所述电压控制环的输出值，根据所述输出值降低所述储能系统的输出功率，并根据降低后的输出功率更新所述限幅值，所述电压控制环根据更新后的限幅值继续降低输出值，直到所述电压控制环的输出值绝对值等于更新后的第二限幅值的绝对值，包括：
所述储能电池处于放电状态，且确定所述储能电池处于即将进入欠压保护状态时，所述电压控制环降低输出值并输入至所述电流控制环；
所述电流环控制器根据降低后的输出值和所述储能电池的放电电流，降低所述储能系统的输出功率；
所述电压控制环根据降低后的输出功率更新所述第二限幅值，并根据更新后的第二限幅值继续降低所述输出值，直到所述电压控制环的输出值等于更新后的第二限幅值。
11.根据权利要求8至10任一项所述的方法，其特征在于，所述第二限幅值的获取过程，包括：
所述储能电池处于放电状态时，将所述储能电池的最大放电电流、放电允许电流和设定放电电流中的最大值，确定为所述第二限幅值，其中，所述设定放电电流根据允许放电功率和所述端电压的平均值得到，所述允许放电功率根据所述储能系统的输入功率和输出功率确定。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据降低后的输出功率更新所述第二限幅值，包括：
根据所述降低后的输出功率更新所述允许放电功率，并根据更新后的允许放电功率更新所述设定放电电流，以及根据更新后的设定放电电流更新所述第二限幅值。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述允许放电功率的获取过程，包括：
计算所述储能系统的输出功率与输入功率的第二差值，将小于所述第二差值的功率值确定为所述允许放电功率。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取与所述储能电池的充放电状态相匹配的电压给定值，包括：
将所述储能电池的电池过压保护值减小预设阈值，得到所述储能电池在充电状态对应的电压给定值；
将所述储能电池的电池欠压保护值增加预设阈值，得到所述储能电池在放电状态对应的电压给定值。
15.一种控制器，其特征在于，用于控制储能系统的功率，所述控制器包括：存储器和处理器；
所述存储器内存储有程序指令；
所述处理器调用所述存储器内的程序指令以实现权利要求1-14任一项所述的储能系统的功率控制方法。
16.一种储能系统，其特征在于，包括：储能电池、储能变流器、直流电源和控制器；
所述储能电池连接所述储能变流器的第一直流端口，所述直流电源连接所述储能变流器的第二直流端口，所述储能变流器的交流端连接负载和交流电网中的至少一种；
所述控制器用于执行权利要求1-14任一项所述的储能系统的功率控制方法。
技术总结本申请提供了一种储能系统功率控制方法、控制器及储能系统，该方案设置有电压控制环，且该电压控制环具有输出限幅功能。电压控制环根据获得的储能电池的端电压，以及与充放电状态相匹配的电压给定值控制输出值。当检测到储能电池即将进入保护状态时，电压控制环降低输出值，并降低储能系统对应的功率，以及根据降低后的功率更新电压控制环对应的限幅值，直到电压控制环的输出恢复限幅状态。由上述过程可知，该方案在储能电池进入保护状态之前，就降低电压控制环的输出值，以及降低系统相应的功率，进而更新电压控制环的相应限幅值，从而实现自动循环降低储能系统的相应功率，直到储能电池充满电或放完电，因此，该方案提高了电池电量的利用率。
技术研发人员：陶庭欢;李海涛;张权宝;岳盛奏;徐金城
受保护的技术使用者：阳光电源股份有限公司
技术研发日：2021.06.08
技术公布日：2021.08.03
