本申請涉及微電網領域，尤其涉及儲能系統功率約束控制方法、儲能控制裝置及儲能系統。

背景技術：

1、隨著配電網負荷需求的增長和分布式能源的廣泛接入，配電網的供電質量問題日益突出。為了優化供電質量，在供電線路末端配置儲能系統和臺區互聯系統已成為廣泛采用的解決方案。

2、目前，應用于臺區互聯系統的儲能系統主要采用直流下垂控制來實現臺區間的功率轉供。由于電壓治理通常采用單相獨立控制方式，而直流側交互的是總有功功率，使得儲能系統無法通過直流下垂實現各單相功率的精確控制。特別是當單相功率存在正負功率共存的情況時，現有方法無法準確反映互聯臺區之間的功率運行情況，容易導致系統因過載而宕機，存在較大的安全隱患。

3、因此，如何在無通信條件下實現臺區互聯系統中儲能系統的單相功率精確控制，同時解決三相功率不平衡帶來的過載風險，是本領域亟需解決的技術問題。

技術實現思路

1、本申請的主要目的在于提供儲能系統功率約束控制方法、儲能控制裝置及儲能系統，旨在解決現有臺區互聯系統中儲能系統通過直流下垂控制無法實現單相功率精確控制，且在三相功率不平衡時容易導致過載宕機的技術問題。

2、為實現上述目的，本申請提供一種儲能系統功率約束控制方法，所述方法包括：獲取pcs功率模塊的運行參數；根據所述運行參數進行功率信息編碼，獲取編碼結果，通過所述編碼結果控制直流母線電壓；其中，所述運行參數至少包括所述pcs功率模塊的各相運行功率；獲取直流母線的實時電壓，得到監測結果；根據所述監測結果進行功率信息解碼，獲取解碼結果，根據所述解碼結果對pcs功率模塊的各相運行功率進行約束控制。

3、可選地，所述運行參數還包括正向額定功率、負向額定功率和第一功率修正系數，所述正向額定功率為所述pcs功率模塊的最大供電功率，所述負向額定功率為所述pcs功率模塊的最大用電功率；所述根據所述運行參數進行功率信息編碼，獲取編碼結果，包括：根據各相運行功率確定出單相最大運行功率和單相最小運行功率；根據所述單相最大運行功率、所述正向額定運行功率和所述第一功率修正系數，得到正向功率修正電壓；根據所述單相最小運行功率、所述負向額定運行功率和所述第一功率修正系數，得到負向功率修正電壓；根據所述正向功率修正電壓、所述負向功率修正電壓、所述直流母線的額定電壓、預設周期和預設占空比進行信息編碼，得到所述編碼結果，所述編碼結果為周期性變化的電壓調制波形。

4、可選地，所述根據所述單相最大運行功率、所述正向額定運行功率和所述第一功率修正系數，得到正向功率修正電壓，包括：根據所述單相最大運行功率確定正向總功率；根據所述正向總功率與所述正向額定運行功率，得到正向功率差值；根據所述正向功率差值與所述第一功率修正系數，得到所述正向功率修正電壓。

5、可選地，所述根據所述單相最小運行功率、所述負向額定運行功率和所述第一功率修正系數，得到負向功率修正電壓，包括：根據所述單相最小運行功率確定負向總功率；根據所述負向總功率和所述負向額定運行功率，得到負向功率差值；根據所述負向功率差值與所述第一功率修正系數，得到所述負向功率修正電壓。

6、可選地，所述根據所述監測結果進行功率信息解碼，獲取解碼結果，包括：根據所述監測結果，提取所述直流母線的實時電壓；根據所述實時電壓與所述直流母線的額定電壓，得到電壓最大差值和電壓最小差值；根據所述電壓最大差值、所述電壓最小差值和第二功率修正系數，得到所述解碼結果，其中，所述第二功率修正系數為所述第一功率修正系數的相反數。

7、可選地，所述解碼結果包括正向最大運行轉供功率和負向最大運行轉供功率；所述根據所述電壓最大差值、所述電壓最小差值和第二功率修正系數，得到所述解碼結果，包括：基于所述電壓最大差值和所述第二功率修正系數，得到所述正向最大運行轉供功率；基于所述電壓最小差值和所述第二功率修正系數，得到所述負向最大運行轉供功率。

8、可選地，所述運行參數還包括pcs功率模塊的各相功率設定值；所述根據所述解碼結果對pcs功率模塊的各相運行功率進行約束控制，包括：基于各相所述功率設定值確定功率設定值總和；根據所述功率設定值總和所述正向最大運行轉供功率得到初步正向功率降額系數，對所述初步正向功率降額系數進行約束處理，得到正向功率降額系數；根據所述功率設定值總和所述負向最大運行轉供功率得到初步負向功率降額系數，并對所述初步負向功率降額系數進行約束處理，得到負向功率降額系數；基于所述正向功率降額系數和所述負向功率降額系數對各相功率設定值進行調整，得到各相功率調整值；通過各相功率調整值對所述pcs功率模塊的各相運行功率進行約束控制。

9、可選地，所述基于所述正向功率降額系數和所述負向功率降額系數對所述各相功率設定值進行調整，得到各相功率調整值，包括：根據所述正向功率降額系數和所述負向功率降額系數，得到總降額系數；基于所述總降額系數對各相功率設定值進行調整，得到各相功率調整值。

10、此外，為實現上述目的，本申請還提供一種儲能控制裝置，其特征在于，所述儲能控制裝置包括pcs功率模塊和控制器，所述pcs功率模塊的交流側連接三相交流系統，所述pcs功率模塊的直流側通過直流母線連接其他儲能控制裝置中的pcs功率模塊，所述控制器用于控制對應的pcs功率模塊；當所述控制器應用于用電端時，所述控制器用于獲取pcs功率模塊的運行參數；根據所述運行參數進行功率信息編碼，獲取編碼結果，通過所述編碼結果控制直流母線電壓；其中，所述運行參數至少包括所述pcs功率模塊的各相運行功率；當所述控制器應用于供電端時，所述控制器用于獲取直流母線的實時電壓，得到監測結果；根據所述監測結果進行功率信息解碼，獲取解碼結果，根據所述解碼結果對pcs功率模塊的各相運行功率進行約束控制。

11、此外，本申請還提供一種儲能系統，所述儲能系統應用于臺區互聯系統，所述臺區互聯系統包括多個配電臺區，每個所述配電臺區設置一儲能控制裝置；其中，所述pcs功率模塊的交流側與所述配電臺區的三相交流系統連接，所述pcs功率模塊的直流側通過直流母線與相鄰配電臺區的pcs功率模塊互聯。

12、本申請所能實現的有益效果如下：

13、通過獲取pcs功率模塊的運行參數，根據pcs功率模塊的運行參數將pcs功率模塊的各相運行功率進行信息編碼，控制直流母線電壓的周期性變化，使儲能系統能夠將單相功率信息轉化為直流母線上的電壓特征，實現了無通信條件下的功率信息傳遞；通過監測獲取直流母線的實時電壓獲取功率信息并據此對pcs功率模塊的各相運行功率分別進行約束控制，使儲能系統能夠解析電壓特征中包含的功率信息，并據此進行精確的單相功率約束，防止過載。

14、綜上所述，本申請突破了現有直流下垂控制只能調節總功率的限制，實現了對各相功率的獨立調節。由于本申請能夠分別約束各相功率，有效避免了因三相功率不平衡導致的過載風險。同時，本申請無需增加專門的通信線路，降低了系統成本，提高了系統可靠性。

技術特征：

1.一種儲能系統功率約束控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述運行參數還包括正向額定功率、負向額定功率和第一功率修正系數，所述正向額定功率為所述pcs功率模塊的最大供電功率，所述負向額定功率為所述pcs功率模塊的最大用電功率；所述根據所述運行參數進行功率信息編碼，獲取編碼結果，包括：

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據所述單相最大運行功率、所述正向額定運行功率和所述第一功率修正系數，得到正向功率修正電壓，包括：

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據所述單相最小運行功率、所述負向額定運行功率和所述第一功率修正系數，得到負向功率修正電壓，包括：

5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據所述監測結果進行功率信息解碼，獲取解碼結果，包括：

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述解碼結果包括正向最大運行轉供功率和負向最大運行轉供功率；所述根據所述電壓最大差值、所述電壓最小差值和第二功率修正系數，得到所述解碼結果，包括：

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述運行參數還包括pcs功率模塊的各相功率設定值；所述根據所述解碼結果對pcs功率模塊的各相運行功率進行約束控制，包括：

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述正向功率降額系數和所述負向功率降額系數對所述各相功率設定值進行調整，得到各相功率調整值，包括：

9.一種儲能控制裝置，其特征在于，所述儲能控制裝置包括pcs功率模塊和控制器，所述pcs功率模塊的交流側連接三相交流系統，所述pcs功率模塊的直流側通過直流母線連接其他儲能控制裝置中的pcs功率模塊，所述控制器用于控制對應的pcs功率模塊；

10.一種儲能系統，其特征在于，所述儲能系統應用于臺區互聯系統，所述臺區互聯系統包括多個配電臺區，每個所述配電臺區設置一權利要求9所述的儲能控制裝置；

技術總結
本申請公開了儲能系統功率約束控制方法、儲能控制裝置及儲能系統，方法包括：獲取PCS功率模塊的運行參數；根據運行參數進行功率信息編碼，獲取編碼結果，通過編碼結果控制直流母線電壓；獲取直流母線的實時電壓，得到監測結果；根據監測結果進行功率信息解碼，獲取解碼結果，根據解碼結果對PCS功率模塊的各相運行功率進行約束控制。本申請解決了現有臺區互聯系統中儲能系統通過直流下垂控制無法實現單相功率精確控制，且在三相功率不平衡時容易導致過載宕機的技術問題，達到了在無通信條件下，通過直流母線電壓周期性變動實現單相功率精確控制，同時解決三相功率不平衡導致的過載風險，確保系統安全運行的技術效果。

技術研發人員：孫運杰,倪書靖,魚英俠,劉凡,許立
受保護的技術使用者：西安領充數字能源科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24