本發(fā)明涉及光伏儲能領域，尤其涉及一種用于儲能系統(tǒng)的狀態(tài)控制方法以及光伏儲能系統(tǒng)。

背景技術：

1、伴隨著全球能源結構的轉型和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的推進，光伏儲能作為一種清潔、可再生的能源存儲方式，下游需求與日俱增。光伏儲能系統(tǒng)中的關鍵組件之一便是儲能繼電器，簡稱繼電器，它承擔著電路的接通與斷開、過載保護等重要功能。

2、然而，在實際的研發(fā)與應用場景當中，許多儲能繼電器在各種工況下存在過載使用的情況，這一問題的存在嚴重影響了光伏儲能系統(tǒng)的性能與安全。因此，行業(yè)內需要設計出一種用于儲能系統(tǒng)的狀態(tài)控制的技術方案，來提高繼電器的性能，提升家庭用電的安全性。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術問題是：如何設計出一種用于儲能系統(tǒng)的狀態(tài)控制的技術方案，與現(xiàn)有技術相比能夠顯著提高繼電器的壽命，增加儲能逆變器使用壽命，進而有效保護家庭用電的人身安全。

2、為解決上述問題，本發(fā)明實施例提出一種用于儲能系統(tǒng)的狀態(tài)控制方法以及光伏儲能系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術相比能夠顯著提高繼電器的壽命，增加儲能逆變器使用壽命，進而有效保護家庭用電的人身安全。

3、第一方面，本發(fā)明提出一種用于儲能系統(tǒng)的狀態(tài)控制方法，參見圖1所示，所述方法包括：s10，判斷儲能逆變器的狀態(tài)，是處于并網狀態(tài)還是離網狀態(tài)；s21，如果儲能逆變器處于并網狀態(tài)以及處于放電狀態(tài)，獲取電網的端口流出電流；s22，如果儲能逆變器處于并網狀態(tài)以及處于充電狀態(tài)，獲取電網的端口流入電流；s30，當檢測到市電端口電流gpc、逆變端口電流ipc、離網端口電流epc符合第一預設條件的時候，對儲能逆變器進行充放電功率輸出限制，進而完成對繼電器的保護。

4、上述方案中，對應的光伏儲能系統(tǒng)參見圖2所示，圖中的inv-port對應逆變端口電流ipc；進一步地，圖中的esp-port對應離網端口電流epc，圖中的gird-port對應市電端口電流gpc。

5、進一步地，圖中的逆變端口inv-port對應離網端口繼電器relay1以及離網端口繼電器relay2；進一步地，圖中的離網端口eps-port對應離網端口繼電器relay7以及離網端口繼電器relay8；進一步地，圖中的市電端口gird-port對應離網端口繼電器relay3以及離網端口繼電器relay5。

6、其進一步的技術方案為，所述s21，如果儲能逆變器處于并網狀態(tài)以及處于放電狀態(tài)，獲取電網的端口流出電流，包括：如果儲能逆變器處于并網狀態(tài)以及處于放電狀態(tài)，首先獲取市電端口有功功率gpp，然后依據(jù)市電端口有功功率gpp獲取市電端口電流gpc，即電網的端口流出電流；獲取市電端口有功功率gpp的公式為：市電端口有功功率gpp＝逆變端口功率ipp-離網端口功率epp；獲取市電端口電流gpc的公式為：市電端口電流gpc＝市電端口有功功率gpp÷市電電壓gv。

7、其進一步的技術方案為，所述s22，如果儲能逆變器處于并網狀態(tài)以及處于充電狀態(tài)，獲取電網的端口流入電流，包括：如果儲能逆變器處于并網狀態(tài)以及處于充電狀態(tài)，首先獲取市電端口有功功率gpp，然后依據(jù)市電端口有功功率gpp獲取市電端口電流gpc，即電網的端口流入電流；獲取市電端口有功功率gpp的公式為：市電端口有功功率gpp＝逆變端口功率ipp-離網端口功率epp；獲取市電端口電流gpc的公式為：市電端口電流gpc＝市電端口有功功率gpp÷市電電壓gv。

8、其進一步的技術方案為，將預設最大電流上限值，作為衡量繼電器是否即將到達上限的臨界值；所述s30，當檢測到市電端口電流gpc、逆變端口電流ipc、離網端口電流epc符合第一預設條件的時候，對儲能逆變器進行充放電功率輸出限制，進而完成對繼電器的保護，包括：獲取逆變端口電流ipc的電流值，以及離網端口電流epc的電流值；檢測市電端口電流gpc、逆變端口電流ipc、離網端口電流epc，三個端口電流當中，是否存在至少一個端口電流超過了預設最大電流上限值；所述預設最大電流上限值等于最大額定電流值irelay×預設下限比例lr；如果三個端口電流當中，不存在任何一個端口電流超過了預設最大電流上限值，保持現(xiàn)有狀態(tài)不變；如果三個端口電流當中，存在至少一個端口電流超過了預設最大電流上限值，參照電流誤差值ierr的調整公式，基于調整公式對應的調整結果進行功率調節(jié)，進而完成對繼電器的保護。

9、上述方案中，繼續(xù)參見圖2，獲取逆變端口電流ipc的電流值，以及離網端口電流epc的電流值，其中獲取逆變端口電流ipc的電流值對應圖中的ct1，其中獲取離網端口電流epc的電流值對應圖中的ct2。進一步地，所述最大額定電流值irelay當中的“irelay”，具體可以拆分為i以及relay，在此二者合并為本領域技術人員能夠理解的符號irelay，參照該案例，本技術中其它符號的含義也相同或相似。

10、上述方案中，預設下限比例lr的數(shù)值可以為80％或以上的任意數(shù)值，例如可以為85％或者90％或者95％。在一實施例中，當檢測到市電端口電流gpc、逆變端口電流ipc、離網端口電流epc，三個端口電流當中的其中一個，其電流值大于“最大額定電流值irelay×預設下限比例lr”的時候，也就是電流值大于“最大額定電流值irelay×95％”的時候，說明繼電器即將到達上限，也就是預設最大電流上限值；進一步地，對儲能逆變器進行充放電功率輸出限制，具體限制方式為，參照電流誤差值ierr的調整公式，基于調整公式對應的調整結果進行功率調節(jié)，進而完成對繼電器的保護。

11、其進一步的技術方案為，所述參照電流誤差值ierr的調整公式，基于調整公式對應的調整結果進行功率調節(jié)，包括：通過以下公式計算電流誤差值ierr的數(shù)值：ierr＝max(gpc，ipc，epc)-irelay×lr。

12、上述公式中，所述max(gpc，ipc，epc)的具體含義為從gpc，ipc，epc當中，選出最大的；當電流誤差值ierr小于等于0時，說明市電端口電流gpc，逆變端口電流ipc，離網端口電流epc輸出電流小于等于繼電器額定電流，不需要調節(jié)儲能逆變器的功率降低繼電器抗電流能力；當電流誤差值ierr大于0時，說明繼電器存在過流風險，接下來通過儲能逆變器進行功率控制保護繼電器，直至電流參考值iref降載到0為止；如果當電流參考值iref降載到0時，其中一個繼電器還是超過繼電器的最大額定電流值irelay×預設下限比例lr，直接執(zhí)行s40的繼電器保護步驟。

13、其進一步的技術方案為，所述接下來通過儲能逆變器進行功率控制保護繼電器，直至電流參考值iref降載到0為止，包括：若儲能逆變器處于充電狀態(tài)，則電網繼電器抗過載能力最大，電網存在又給儲能逆變器充電，又要帶離網端口的負載，則進入充電狀態(tài)，與充電狀態(tài)相對應，設置輸出電流值iset小于0，電流誤差值ierr大于0，通過pi調節(jié)輸出一個正向電流，使儲能逆變器緩慢由充電轉放電，降低電網繼電器抗過載能力；若儲能逆變器處于放電狀態(tài)，則離網端口繼電器relay7以及離網端口繼電器relay8的抗過載能力最大，離網端口eps-port對應的離網端口電流epc大于最大額定電流值irelay，對繼電器進行斷開保護，以保護繼電器壽命。

14、上述方案中，最大值篩選的過程如下：

15、如果市電端口電流gpc＞逆變端口電流ipc，市電端口電流gpc＞離網端口電流epc；則市電端口電流gpc電流最大。

16、如果離網端口電流epc＞市電端口電流gpc，離網端口電流epc＞逆變端口電流ipc；則離網端口電流epc電流最大。

17、如果逆變端口電流ipc＞市電端口電流gpc，逆變端口電流ipc＞離網端口電流epc；則逆變端口電流ipc電流最大。

18、得到最大電流值后，在預設下限比例lr等于95％的情況下，得到最大電流端口電流與繼電器額定電流誤差值，即電流誤差值ierr，公式如下：

19、電流誤差值ierr＝最大端口電流mpc-最大額定電流值irelay×0.95；

20、其中的最大端口電流mpc，即max(gpc，ipc，epc)的數(shù)值，也就是市電端口電流gpc、逆變端口電流ipc、離網端口電流epc，三個端口電流當中的最大的電流值。

21、第一，如果電流誤差值ierr≤0；說明離網、儲能逆變器、電網端口最大端口電流沒有超過繼電器最大額定電流上限，繼電器沒有過載，此時電流誤差值ierr最終經過pi調節(jié)輸出為電流給定值iderref＝0，儲能逆變器不需要進行加載/降載處理來減輕繼電器的抗過載能力。

22、第二，如果電流誤差值ierr大于0；說明離網、儲能逆變器、電網端口最大端口電流有超過繼電器最大額定電流上限值，需要通過儲能逆變器進行加載/降載控制減輕繼電器抗負載的能力，具體如下：

23、若儲能逆變器處于充電狀態(tài)，則電網繼電器抗過載能力最大，電網存在又給儲能逆變器充電，又要帶離網端口的負載，則充電，則設置輸出電流值iset小于0，電流誤差值ierr大于0，通過pi調節(jié)輸出一個正向電流，使儲能逆變器緩慢由充電轉放電，降低電網繼電器抗過載能力。

24、若儲能逆變器處于放電狀態(tài)，則離網端口繼電器relay7以及離網端口繼電器relay8的抗過載能力最大，離網端口eps-port對應的離網端口電流epc大于最大額定電流值irelay，對繼電器進行斷開保護，以保護繼電器壽命。

25、其進一步的技術方案為，所述逆變端口的電流，受到儲能逆變器的控制，只需要預設最大充放電額定功率不超過最大額定電流值irelay×預設下限比例lr的功率值即可確保安全。

26、其進一步的技術方案為，所述判斷儲能逆變器的狀態(tài)，是處于并網狀態(tài)還是離網狀態(tài)之后，所述方法還包括：s40，如果儲能逆變器的狀態(tài)處于離網狀態(tài)，通過第二預設條件，對繼電器進行斷開保護。

27、其進一步的技術方案為，所述s40，通過第二預設條件，對繼電器進行斷開保護，包括：通過市電端口電流gpc大于最大額定電流值irelay；逆變端口電流ipc大于最大額定電流值irelay；離網端口電流epc大于最大額定電流值irelay對繼電器進行斷開保護，保護繼電器壽命。

28、第二方面，本發(fā)明提出一種光伏儲能系統(tǒng)，所述光伏儲能系統(tǒng)用于如第一方面所述的狀態(tài)控制方法。本技術所述的解決方案，源于實際研發(fā)工作中的問題反饋，與現(xiàn)有技術相比能夠顯著提高繼電器的壽命，增加儲能逆變器使用壽命，進而有效保護家庭用電的人身安全。