具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1，为本发明实施例提供的用于储能变流器的并离网动作切换的控 制方法的流程示意图。该用于储能变流器的并离网动作切换的控制方法包括如 下步骤：

步骤S1，在储能变流器并入电网情况下，检测该电网在预设时间段内的输 出电压信号，并根据该输出电压信号，确定该电网输出的电压信号中的谐波电 压成分参数；

步骤S2，根据该谐波电压成分参数，确定该电网在该预设时间段内的实际 输出功率状态，再根据该实际输出功率状态，判断该电网的供电有效性；

步骤S3，根据该电网的供电有效性判断结果，指示该储能变流器与该电网 进行并网/离网切换动作。

上述技术方案的有益效果为：该用于储能变流器的并离网动作切换的控制 方法能够在储能变流器并入电网的情况下，通过对电网的输出电压信号进行检 测来确定电网中的谐波电压成分参数，由于电网输出的电压信号中谐波电压占 比高低会直接影响电网的供电质量，而通过分析该谐波电压成分参数，能够准 确地判断电网的供电有效性，这样能够便于指示储能变流器与电网进行适应的 并网/离网切换动作，从而便于电网的实时供电状态，实现储能变流器的智能化 和自动化并网/离网动作切换以及提高电网输电工作的稳定性和可靠性。

优选地，在该步骤S1中，在储能变流器并入电网情况下，检测该电网在 预设时间段内的输出电压信号，并根据该输出电压信号，确定该电网输出的电 压信号中的谐波电压成分具体包括：

步骤S101，在储能变流器并入电网情况下，检测该电网在预设时间段内的 输出电压信号；

步骤S102，分析该输出电压信号，从而确定该输出电压信号包含的基波电 压分量和若干高阶谐波电压分量；

步骤S103，确定在该预设时间段内，该基波电压分量对应的基波电压幅值 和每个高阶谐波电压分量对应的高阶谐波电压幅值，以此作为该谐波电压成分 参数。

上述技术方案的有益效果为：该用于储能变流器的并离网动作切换的控制 方法能够在储能变流器并入电网的情况下，通过对电网的输出电压信号进行检 测来确定电网中的谐波电压成分参数，由于电网输出的电压信号中谐波电压占 比高低会直接影响电网的供电质量，而通过分析该谐波电压成分参数，能够准 确地判断电网的供电有效性，这样能够便于指示储能变流器与电网进行适应的 并网/离网切换动作，从而便于电网的实时供电状态，实现储能变流器的智能化 和自动化并网/离网动作切换以及提高电网输电工作的稳定性和可靠性。

优选地，在该步骤S2中，根据该谐波电压成分参数，确定该电网在该预 设时间段内的实际输出功率状态，再根据该实际输出功率状态，判断该电网的 供电有效性具体包括：

步骤S201，根据该基波电压分量对应的基波电压幅值和每个高阶谐波电压 分量对应的高阶谐波电压幅值，在该预设时间段内，对该电网的输出功率状态 进行计算，从而确定该电网在输出基波电压情况下对应的基波输出功率值和在 输出高阶谐波电压情况下对应的高阶谐波输出功率值；

步骤S202，对该基波输出功率值和该高阶谐波输出功率值进行加和处理， 从而得到该电网在该预设时间段内的实际输出功率值；

步骤S203，将该实际输出功率值与预设功率输出阈值进行比对，若该实际 输出功率值大于或者等于该预设功率输出阈值，则判断该电网当前处于供电有 效状态，否则，判断该电网当前处于供电无效状态。

上述技术方案的有益效果为：由于基波电压对应提供的输出功率与高阶谐 波电压对应提供的输出功率在电网的电能输出所起的作用并不相同，通过对该 基波输出功率值和该高阶谐波输出功率值进行加和处理，从而得到该电网在该 预设时间段内的实际输出功率值，能够准确地表征该电网当前的功率输出情况， 以便于通过阈值比对的方式，对电网当前的供电状态有效与否进行准确的量化 评判。

优选地，在该步骤S201中，根据该基波电压分量对应的基波电压幅值和 每个高阶谐波电压分量对应的高阶谐波电压幅值，在该预设时间段内，对该电 网的输出功率状态进行计算，从而确定该电网在输出基波电压情况下对应的基 波输出功率值和在输出高阶谐波电压情况下对应的高阶谐波输出功率值具体 包括：

步骤S2011，利用下面公式(1)，确定该基波电压分量对应的基波输出功 率值，

在上述公式(1)中，P_L表示该基波电压分量对应的基波输出功率值，U(ωt) 表示电网中所有负载的输入电压矢量和，ω表示电网中所有负载的输入电压矢 量和对应的角频率，L表示电网中该负载进行串并联后的总电感值，C表示电 网中所有负载进行串并联后的总电容值，R表示电网中所有负载进行串并联后 的总电阻值，t表示电网中基波电压对应传输的时刻，由于该基波电压是对应 于电网中传输的交变电流的，故该时刻t就是对应电网中交变电流的传输时刻；

步骤S2012，利用下面公式(2)，确定该高阶谐波电压分量对应的高阶谐 波输出功率值，

在上述公式(2)中，P_H,A表示该高阶谐波电压分量对应的第A阶谐波输 出功率值，Z_N表示第n阶次谐波对应阻抗，I_na表示电网中第a个谐振源对应 的n阶次谐波电流，θ_n表示n阶次谐波电流的相位角，α_n表示n阶次谐波电压 的相位角，β_n表示n阶次谐波电压的相位角，U_N表示电网的标称电压，该标称 电压的取值可为但不限于是220V或者380V，t表示电网中高阶谐波电压对应 传输的时刻，由于该高阶谐波电压是对应于电网中传输的交变电流的，故该时 刻t就是对应电网中交变电流的传输时刻；由于电网通常包括若干输电线路， 每一条输电线路都会同时存在基波谐波和若干高阶谐波，该基波谐波对应该输 电线路存在一个基波谐波源，每一个高阶谐波对应该输电线路存在一个高阶谐 波源，上述参数Z_N、I_na、θ_n、α_n、β_n分别对应输电线路中每一个谐波源的参 数；

步骤S2013，利用下面公式(3)，确定该基波电压分量对应的基波输出标 准功率值，

在上述公式(3)中，表示该基波电压分量对应的基波输出标准功率值， f₀表示基波频率、并且其取值为50Hz，t表示电网中基波电压对应传输的时刻， 由于该基波电压是对应于电网中传输的交变电流的，故该时刻t就是对应电网 中交变电流的传输时刻，U(2πf₀t)表示基波频率f₀所对应的角频率2πf₀下的负载 输入电压矢量和；

步骤S2014，利用下面公式(4)，根据该基波输出功率值P_L该基波输出标 准功率值判断是否对电网中的负载进行滤波处理，

在上述公式(4)，δ表示是否对电网中的负载进行滤波处理的判定值，u() 表示阶跃函数、当括号内的值大于或者等于0时阶跃函数的函数值为1，当括 号内的值小于0时阶跃函数的函数值为0，若δ＝1，表示不需要对电网中的负 载进行滤波处理，若δ＝0，表示需要对电网中的负载进行滤波处理。

上述技术方案的有益效果为：利用上述公式(1)和(2)能够准确地计算 出该电网在输出基波电压情况下对应的基波输出功率值和在输出高阶谐波电 压情况下对应的高阶谐波输出功率值；而利用公式(3)根据国家的基波频率 在其上下范围内5HZ都算是稳定的基波电压输出功率，超出该范围内的均算 作供电无效状态，并计算电网在输出基波电压情况下对应的基波输出功率值， 再利用公式(4)将高阶谐波的阶数固定在2到40以内，规避不必要的计算并 可以直接摒弃规划为供电无效状态，然后再计算在输出高阶谐波电压情况下对 应的高阶谐波输出功率值。

优选地，在该步骤S2014中，当确定需要对电网中的负载进行滤波处理时， 利用下面公式(5)确定电网回路对负载进行控制滤波后的输入电压，

在上述公式(5)中，U'(ω_it)表示电网回路对第i个负载进行控制滤波后的 输入电压，U(ω_it)表示对第i个负载进行控制滤波前、电网回路对第i个负载的 输入电压，ω_i表示电网回路中第i个负载的输入电压的角频率，f₀表示基波频 率、且其取值为50Hz，u()表示阶跃函数，当括号内的数值大于或等于0时阶 跃函数的取值为1，当括号内的数值小于0时阶跃函数的取值为0。

上述技术方案的有益效果为：通过上述公式(5)确定电网回路对负载进 行控制滤波后的输入电压，这样能够保证所有负载并入电网后能够保证电网的 运作频率保持稳定，从而避免谐波影响干扰电网的正常运作和降低电网发生故 障的概率。

优选地，在该步骤S3中，根据该电网的供电有效性判断结果，指示该储 能变流器与该电网进行并网/离网切换动作具体包括：

步骤S301，当判断该电网当前处于供电有效状态，则指示该储能变流器保 持并入该电网，同时指示该储能变流器作为电压源输出功率；

步骤S302，当判断该电网当前处于供电无效状态，则指示该储能变流器与 该电网进行离网动作，同时指示该储能变流器作为电流源输出功率。

上述技术方案的有益效果为：当判断该电网当前处于供电有效状态时，表 明该储能变流器并入电网后，能够有效地改善电网的供电性能，此时应当继续 保持储能变流器与电网之间的并网状态，并指示该储能变流器作为电压源输出 功率，从而最大限度地提高电网的供电稳定性。当判断该电网当前处于供电无 效状态时，表明该储能变流器并入电网后，反而是电网的供电性能劣化，此时 应当将该储能变流器与电网进行离网动作，并指示该储能变流器作为电流源输 出功率，从而保证该储能变流器自身对其他设备负载的独立有效供电。

参阅图2，为本发明实施例提供的用于储能变流器的并离网动作切换的控 制系统的结构示意图。该用于储能变流器的并离网动作切换的控制系统包括电 压信号检测模块、电压信号分析模块、电网输出功率确定模块、电网供电状态 判断模块和储能变流器切换动作模块；其中，

该电压信号检测模块用于在储能变流器并入电网情况下，检测该电网在预 设时间段内的输出电压信号；

该电压信号分析模块用于根据该输出电压信号，确定该电网输出的电压信 号中的谐波电压成分参数；

该电网输出功率确定模块用于根据该谐波电压成分参数，确定该电网在该 预设时间段内的实际输出功率状态；

该电网供电状态判断模块用于根据该实际输出功率状态，判断该电网的供 电有效性；

该储能变流器切换动作模块用于根据该电网的供电有效性判断结果，指示 该储能变流器与该电网进行并网/离网切换动作。

上述技术方案的有益效果为：该用于储能变流器的并离网动作切换的控制 系统能够在储能变流器并入电网的情况下，通过对电网的输出电压信号进行检 测来确定电网中的谐波电压成分参数，由于电网输出的电压信号中谐波电压占 比高低会直接影响电网的供电质量，而通过分析该谐波电压成分参数，能够准 确地判断电网的供电有效性，这样能够便于指示储能变流器与电网进行适应的 并网/离网切换动作，从而便于电网的实时供电状态，实现储能变流器的智能化 和自动化并网/离网动作切换以及提高电网输电工作的稳定性和可靠性。

优选地，该电压信号分析模块根据该输出电压信号，确定该电网输出的电 压信号中的谐波电压成分参数具体包括：

分析该输出电压信号，从而确定该输出电压信号包含的基波电压分量和若 干高阶谐波电压分量；

再确定在该预设时间段内，该基波电压分量对应的基波电压幅值和每个高 阶谐波电压分量对应的高阶谐波电压幅值，以此作为该谐波电压成分参数。

上述技术方案的有益效果为：由于电网自身会安装连接有不同类型的非线 性电子元件，当该储能变流器并入电网时，该储能变流器会与这些非线性电子 元件相互作用而使得电网内部发生电压起伏，从而使得该电网输出的电压信号 中高阶谐波电压成分增大，当该电网输出的电压信号中高阶谐波电压成分的占 比增大到一定程度时会严重地影响电网的输出电能质量，而通过对电网的输出 电压信号进行分析能够为后续准确分析电网供电状态的有效性提供可靠的依 据。

优选地，该电网输出功率确定模块根据该谐波电压成分参数，确定该电网 在该预设时间段内的实际输出功率状态具体包括：

根据该基波电压分量对应的基波电压幅值和每个高阶谐波电压分量对应 的高阶谐波电压幅值，在该预设时间段内，对该电网的输出功率状态进行计算， 从而确定该电网在输出基波电压情况下对应的基波输出功率值和在输出高阶 谐波电压情况下对应的高阶谐波输出功率值；

再对该基波输出功率值和该高阶谐波输出功率值进行加和处理，从而得到 该电网在该预设时间段内的实际输出功率值；

以及，

该电网供电状态判断模块根据该实际输出功率状态，判断该电网的供电有 效性具体包括：

将该实际输出功率值与预设功率输出阈值进行比对，若该实际输出功率值 大于或者等于该预设功率输出阈值，则判断该电网当前处于供电有效状态，否 则，判断该电网当前处于供电无效状态。

上述技术方案的有益效果为：由于基波电压对应提供的输出功率与高阶谐 波电压对应提供的输出功率在电网的电能输出所起的作用并不相同，通过对该 基波输出功率值和该高阶谐波输出功率值进行加和处理，从而得到该电网在该 预设时间段内的实际输出功率值，能够准确地表征该电网当前的功率输出情况， 以便于通过阈值比对的方式，对电网当前的供电状态有效与否进行准确的量化 评判。

优选地，该储能变流器切换动作模块根据该电网的供电有效性判断结果， 指示该储能变流器与该电网进行并网/离网切换动作具体包括：

当判断该电网当前处于供电有效状态，则指示该储能变流器保持并入该电 网，同时指示该储能变流器作为电压源输出功率；

当判断该电网当前处于供电无效状态，则指示该储能变流器与该电网进行 离网动作，同时指示该储能变流器作为电流源输出功率。

上述技术方案的有益效果为：当判断该电网当前处于供电有效状态时，表 明该储能变流器并入电网后，能够有效地改善电网的供电性能，此时应当继续 保持储能变流器与电网之间的并网状态，并指示该储能变流器作为电压源输出 功率，从而最大限度地提高电网的供电稳定性。当判断该电网当前处于供电无 效状态时，表明该储能变流器并入电网后，反而是电网的供电性能劣化，此时 应当将该储能变流器与电网进行离网动作，并指示该储能变流器作为电流源输 出功率，从而保证该储能变流器自身对其他设备负载的独立有效供电。

从上述实施例的内容可知，该用于储能变流器的并离网动作切换的控制方 法及系统通过在储能变流器并入电网情况下，检测该电网在预设时间段内的输 出电压信号，并根据该输出电压信号，确定该电网输出的电压信号中的谐波电 压成分参数，接着根据该谐波电压成分参数，确定该电网在该预设时间段内的 实际输出功率状态，再根据该实际输出功率状态，判断该电网的供电有效性， 最后根据该电网的供电有效性判断结果，指示该储能变流器与该电网进行并网 /离网切换动作；可见，该用于储能变流器的并离网动作切换的控制方法及系统 能够在储能变流器并入电网的情况下，通过对电网的输出电压信号进行检测来 确定电网中的谐波电压成分参数，由于电网输出的电压信号中谐波电压占比高低会直接影响电网的供电质量，而通过分析该谐波电压成分参数，能够准确地 判断电网的供电有效性，这样能够便于指示储能变流器与电网进行适应的并网 /离网切换动作，从而便于电网的实时供电状态，实现储能变流器的智能化和自 动化并网/离网动作切换以及提高电网输电工作的稳定性和可靠性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发 明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及 其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。