电力系统和控制方法

技术领域

本方案涉及电力技术领域，尤其涉及电力系统和控制方法。

背景技术

在电力系统给电网或负载供电时，储能电池或光伏通过直流(direct current，DC)/DC变流器给电力系统提供直流母线电压，进而，母线通过储能变流器(PowerConversion System，PCS)给负载供电。当输入或输出母线的功率发生变化时会导致直流母线电压波动，例如，光伏发电等新能源发电系统输入母线的功率因光照因素波动时导致母线电压波动，又例如，根据电网的功率调制指令调整供给电网的功率时导致母线电压波动。

在电力系统给电池供电时，电网通过PCS给电力系统提供直流母线电压，进而，母线通过DC/DC变流器给电池充电。当输入或输出母线的功率发生变化时会导致直流母线电压波动，例如，根据电网的功率调制指令调整供给电网的输出功率时导致母线电压波动。

由于母线自身又存在容量和耐压限制，母线电压波动太大可能导致母线电压过高或过低的情况，对母线造成损害。原则上系统将安全性放第一位，当母线在可接受范围内时以调功率优先，当母线电压达到边界时优先控制母线电压，以保证母线电压控制在允许范围内。因此，控制器需要综合功率和当前母线电压值来控制变流器。

目前的技术方案采用开环条件判断，也即是，在确定母线电压过高时降低母线电压，确定母线过低时升高母线电压。该方法无法及时将母线电压调整至正常范围内，对母线电压的控制不连续，容易产生母线电压骤升或骤降的情况，控制母线电压的效果差。

发明内容

本申请实施例提供了电力系统和控制方法，可以调整供给电网或负载的输出功率且控制直流母线的电压不超过电压阈值，实现平稳控制直流母线的电压的效果。

第一方面，本申请实施例提供了一种电力系统，所述电力系统包括第一变流器和控制器，所述控制器用于控制所述第一变流器的输出功率，所述第一变流器的输入端用于连接直流母线，所述第一变流器的输出端连接电网或负载；

所述控制器用于基于所述直流母线的电压与电压阈值，将所述第一变流器的输出电流调整为第一电流值，调整后的所述直流母线的电压与所述电压阈值的差值小于调整前的所述直流母线的电压与所述电压阈值的差值；

所述控制器还用于基于所述第一变流器的输出功率与功率阈值，将所述第一变流器的输出电流调整为第二电流值，调整后的所述第一变流器的输出功率与功率阈值的差值小于调整前的所述第一变流器的输出功率与功率阈值的差值；

所述控制器还用于根据所述第一电流值和所述第二电流值调节所述第一变流器的输出电流。

实施本申请实施例，可以实时根据当前的直流母线的电压和电压阈值确定能够使当前的直流母线的电压趋近于电压阈值的第一电流值，以及实时根据当前直流母线的电压确定能够使通过第一变流器的输出功率趋近于功率阈值的第二电流值，控制器可以根据第一电流值和第二电流值确定目标电流值，该目标电流值为第一电流值时可以保证直流母线的电压趋近于直流母线阈值以保护直流母线的电压处于阈值范围内，该目标电流值为第二电流值时控制器根据该目标电流值控制第一变流器以调整第一变流器的输出功率趋近于功率阈值以满足输出功率的要求。因此，实施本技术方案，可以通过上述控制器实时从第一电流值和第二电流值中确定目标电流值以调整供给电网或负载的输出功率且控制直流母线的电压不超过电压阈值，实现平稳控制直流母线的电压的效果。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述电压阈值为所述直流母线的电压上限值，所述控制器包括电压上限环和功率环；

所述电压上限环用于基于所述直流母线的电压与所述上限值，将所述第一变流器的输出电流调整为所述第一电流值；

所述功率环用于基于所述第一变流器的输出功率与功率阈值，将所述第一变流器的输出电流调整为所述第二电流值；

所述控制器用于将所述第一变流器的输出电流调整为所述第一电流值和所述第二电流值中电流值大的电流值，以及确定所述电压上限环和所述功率环的竞争结果，若所述第一电流值大于所述第二电流值则所述电压上限环的竞争成功，若所述第二电流值大于所述第一电流值则所述功率环的竞争成功。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述电压阈值为直流母线的电压的下限值，所述控制器包括电压下限环和所述功率环；

所述电压下限环用于基于所述直流母线的电压与所述下限值，将所述第一变流器的输出电流调整为所述第三电流值；

所述控制器用于将所述第一变流器的输出电流调整为所述第二电流值和所述第三电流值中电流值小的电流值，以及确定所述电压下限环和所述功率环的竞争结果，若所述第三电流值小于所述第二电流值则所述电压下限环的竞争成功，若所述第二电流值小于所述第三电流值则所述功率环的竞争成功。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述电压上限环还用于：

在所述电压上限环上一次竞争成功时，根据所述直流母线的电压与所述上限值的偏差的比例、积分和微分，得到所述第一电流值；或，

在所述电压上限环上一次竞争失败时，根据所述直流母线的电压与所述上限值的偏差的比例，得到所述第一电流值。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述电压下限环还用于：

在所述电压下限环上一次竞争成功时，根据所述直流母线的电压与所述下限值的偏差的比例、积分和微分，得到所述第三电流值；或，

在所述电压下限环上一次竞争失败时，根据所述直流母线的电压与所述下限值的偏差的比例，得到所述第三电流值。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述功率环还用于：

在所述功率环上一次竞争成功时，根据所述第一变流器的输出功率与所述功率阈值的偏差的比例、积分和微分，得到所述第二电流值；或，

在所述功率环上一次竞争失败时，根据所述第一变流器的输出功率与所述功率阈值的偏差的比例，得到所述第二电流值。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述电力系统还包括第二变流器，所述控制器用于控制所述第二变流器的输入功率，所述第二变流器的输入端用于连接电池，所述第二变流器的输出端连接所述直流母线；

所述控制器用于基于所述直流母线的电压与所述电压阈值，将所述第二变流器的输入电流调整为第四电流值，调整后的所述直流母线的电压与所述电压阈值的差值小于调整前的所述直流母线的电压与所述电压阈值的差值；

所述控制器还用于基于所述第二变流器的输入功率与所述功率阈值，将所述第二变流器的输入电流调整为第五电流值，调整后的所述第二变流器的输入功率与所述功率阈值的差值小于调整前的所述第二变流器的输入功率与所述功率阈值的差值；

所述控制器还用于根据所述第四电流值和所述第五电流值调节所述第二变流器的输入电流。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述电压阈值为直流母线的电压的上限值，所述控制器包括所述电压上限环和所述功率环；

所述电压上限环用于基于所述直流母线的电压与所述上限值，将所述第二变流器的输入电流调整为所述第四电流值；

所述功率环用于基于所述第二变流器的输入功率与所述功率阈值，将所述第二变流器的输入电流调整为所述第五电流值；

所述控制器用于将所述第二变流器的输入电流调整为所述第四电流值和所述第五电流值中电流值小的电流值，以及确定所述电压上限环和所述功率环的竞争结果，若所述第四电流值小于所述第五电流值则所述电压上限环的竞争成功，若所述第五电流值小于所述第四电流值则所述功率环的竞争成功。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述电压阈值为直流母线的电压的下限值，所述控制器包括所述电压下限环和所述功率环；

所述电压下限环用于基于所述直流母线的电压与所述下限值，将所述第二变流器的输入电流调整为所述第六电流值；

所述控制器用于将所述第二变流器的输入电流调整为所述第六电流值和所述第五电流值中电流值大的电流值，以及确定所述电压下限环和所述功率环的竞争结果，若所述第六电流值大于所述第五电流值则所述电压下限环的竞争成功，若为所述第五电流值大于所述第六电流值则所述功率环的竞争成功。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述电压上限环还用于：

在所述电压上限环上一次竞争成功时，根据所述直流母线的电压与所述上限值的偏差的比例、积分和微分，得到所述第四电流值；或，

在所述电压上限环上一次竞争失败时，根据所述直流母线的电压与所述上限值的偏差的比例，得到所述第四电流值。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述电压下限环还用于：

在所述电压下限环上一次竞争成功时，根据所述直流母线的电压与所述下限值的偏差的比例、积分和微分，得到所述第六电流值；或，

在所述电压下限环上一次竞争失败时，根据所述直流母线的电压与所述下限值的偏差的比例，得到所述第六电流值。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述功率环还用于：

在所述功率环上一次竞争成功时，根据所述第二变流器的输入功率与所述功率阈值的偏差的比例、积分和微分，得到所述第五电流值；或，

在所述功率环上一次竞争失败时，根据所述第二变流器的输入功率与所述功率阈值的偏差的比例，得到所述第五电流值。

第二方面，本申请实施例提供了一种电力系统，所述电力系统包括第一变流器和控制器，所述控制器用于控制所述第一变流器的输入功率，所述第一变流器的输入端连接电网，所述第一变流器的输出端连接直流母线：

所述控制器用于基于所述直流母线的电压与电压阈值，将所述第一变流器的输入电流调整为第一电流值，调整后的所述直流母线的电压与所述电压阈值的差值小于调整前的所述直流母线的电压与所述电压阈值的差值；

所述控制器还用于基于所述第一变流器的输入功率与所述功率阈值，将所述第一变流器的输入电流调整为第二电流值，调整后的所述第一变流器的输入功率与所述功率阈值的差值小于调整前的所述第一变流器的输入功率与所述功率阈值的差值；

所述控制器还用于根据所述第一电流值和所述第二电流值调节所述第一变流器的输入电流。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述电压阈值为所述直流母线的电压上限值，所述控制器包括电压上限环和功率环；

所述电压上限环用于基于所述直流母线的电压与所述上限值，将所述第一变流器的输入电流调整为所述第一电流值；

所述功率环用于基于所述第一变流器的输入功率与所述功率阈值，将所述第一变流器的输入电流调整为所述第二电流值；

所述控制器用于将所述第一变流器的输入电流调整为所述第一电流值和所述第二电流值中电流值小的电流值，以及确定所述电压上限环和所述功率环的竞争结果，若所述第一电流值小于所述第二电流值则所述电压上限环的竞争成功，若所述第二电流值小于所述第一电流值则所述功率环的竞争成功。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所所述电压阈值为直流母线的电压的下限值，所述控制器包括电压下限环和所述功率环；

所述电压下限环用于基于所述直流母线的电压与所述下限值，将所述第一变流器的输入电流调整为所述第三电流值；

所述控制器用于将所述第一变流器的输入电流调整为所述第二电流值和所述第三电流值中电流值大的电流值，以及确定所述电压下限环和所述功率环的竞争结果，若所述第三电流值大于所述第二电流值则所述电压下限环的竞争成功，若所述第二电流值大于所述第三电流值则所述功率环的竞争成功。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述电压上限环还用于：

在所述电压上限环上一次竞争成功时，根据所述直流母线的电压与所述上限值的偏差的比例、积分和微分，得到所述第一电流值；或，

在所述电压上限环上一次竞争失败时，根据所述直流母线的电压与所述上限值的偏差的比例，得到所述第一电流值。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述电压下限环还用于：

在所述电压下限环上一次竞争成功时，根据所述直流母线的电压与所述下限值的偏差的比例、积分和微分，得到所述第三电流值；或，

在所述电压下限环上一次竞争失败时，根据所述直流母线的电压与所述下限值的偏差的比例，得到所述第三电流值。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述功率环还用于：

在所述功率环上一次竞争成功时，根据所述第一变流器的输入功率与所述功率阈值的偏差的比例、积分和微分，得到所述第二电流值；或，

在所述功率环上一次竞争失败时，根据所述第一变流器的输入功率与所述功率阈值的偏差的比例，得到所述第二电流值。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述电力系统还包括第二变流器，所述控制器用于控制所述第二变流器的输出功率，所述第一变流器的输入端连接所述直流母线，所述第一变流器的输出端连接电池：

所述控制器用于基于所述直流母线的电压与所述电压阈值，将所述第二变流器的输出电流调整为第四电流值，调整后的所述直流母线的电压与所述电压阈值的差值小于调整前的所述直流母线的电压与所述电压阈值的差值；

所述控制器还用于基于所述第二变流器的输出功率与所述功率阈值，将所述第二变流器的输出电流调整为第五电流值，调整后的所述第二变流器的输出功率与所述功率阈值的差值小于调整前的所述第二变流器的输出功率与所述功率阈值的差值；

所述控制器还用于根据所述第四电流值和所述第五电流值调节所述第二变流器的输出电流。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述电压阈值为直流母线的电压的上限值，所述控制器包括所述电压上限环和所述功率环；

所述电压上限环用于基于所述直流母线的电压与所述上限值，将所述第二变流器的输出电流调整为所述第四电流值；

所述功率环用于基于所述第四变流器的输出功率与所述功率阈值，将所述第二变流器的输出电流调整为所述第五电流值；

所述控制器用于将所述第二变流器的输出电流调整为所述第四电流值和所述第五电流值中电流值大的电流值，以及确定所述电压上限环和所述功率环的竞争结果，若所述第四电流值大于所述第五电流值则所述电压上限环的竞争成功，若所述第五电流值大于所述第四电流值则所述功率环的竞争成功。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述电压阈值为直流母线的电压的下限值，所述控制器包括所述电压下限环和所述功率环；

所述电压下限环用于基于所述直流母线的电压与所述下限值，将所述第二变流器的输出电流调整为所述第六电流值；

所述控制器用于将所述第二变流器的输出电流调整为所述第六电流值和所述第五电流值中电流值小的电流值，以及确定所述电压下限环和所述功率环的竞争结果，若所述第六电流值小于所述第五电流值则所述电压下限环的竞争成功，若所述第五电流值小于所述第六电流值则所述功率环的竞争成功。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述电压上限环还用于：

在所述电压上限环上一次竞争成功时，根据所述直流母线的电压与所述上限值的偏差的比例、积分和微分，得到第四电流值；或，

在所述电压上限环上一次竞争失败时，根据所述直流母线的电压与所述上限值的偏差的比例，得到第四电流值。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述电压下限环还用于：

在所述电压下限环上一次竞争成功时，根据所述直流母线的电压与所述下限值的偏差的比例、积分和微分，得到第六电流值；或，

在所述电压下限环上一次竞争失败时，根据所述直流母线的电压与所述下限值的偏差的比例，得到第六电流值。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述功率环还用于：

在所述功率环上一次竞争成功时，根据所述第二变流器的输出功率与所述功率阈值的偏差的比例、积分和微分，得到第五电流值；或，

在所述功率环上一次竞争失败时，根据所述第二变流器的输出功率与所述功率阈值的偏差的比例，得到第五电流值。

第三方面，本申请实施例提供了一种控制方法，应用于电力系统，所述电力系统包括第一变流器和控制器，所述控制器用于控制所述第一变流器的输出功率，所述第一变流器的输入端连接直流母线，所述第一变流器的输出端连接电网或负载；所述方法包括：

基于所述直流母线的电压与电压阈值，计算第一电流值，若将所述第一变流器的输出电流调整为所述第一电流值，则调整后的所述直流母线的电压与所述电压阈值的差值小于调整前的所述直流母线的电压与所述电压阈值的差值；

基于所述第一变流器的输出功率与功率阈值，计算第二电流值，若将所述第一变流器的输出电流调整为所述第二电流值，则调整后的所述第一变流器的输出功率与所述功率阈值的差值小于调整前的所述第一变流器的输出功率与所述功率阈值的差值；

根据所述第一电流值和所述第二电流值调节所述第一变流器的输出电流。

结合第三方面，在一种可能的实现方式中，所述电压阈值为所述直流母线的电压上限值或直流母线的电压下限值，所述控制器包括电压上限环和/或电压下限环；所述基于所述直流母线的电压与电压阈值，计算第一电流值，包括：

所述电压上限环基于所述直流母线的电压与所述上限值，计算所述第一电流值；或，所述电压下限环基于所述直流母线的电压与所述下限值，计算所述第三电流值。

结合第三方面，在一种可能的实现方式中，所述控制器包括功率环，所述基于所述第一变流器的输出功率与功率阈值，计算第二电流值，包括：

所述功率环基于所述第一变流器的输出功率与功率阈值，计算所述第二电流值。

结合第三方面，在一种可能的实现方式中，所述电压阈值为所述直流母线的电压上限值，所述根据所述第一电流值和所述第二电流值调节所述第一变流器的输出电流，包括：

将所述第一变流器的输出电流调整为所述第一电流值和所述第二电流值中电流值大的电流值；

确定所述电压上限环和所述功率环的竞争结果，若所述第一电流值大于所述第二电流值则所述电压上限环的竞争成功，若所述第二电流值大于所述第一电流值则所述功率环的竞争成功。

结合第三方面，在一种可能的实现方式中，所述电压阈值为所述直流母线的电压下限值，所述根据所述第一电流值和所述第二电流值调节所述第一变流器的输出电流，包括：

将所述第一变流器的输出电流调整为所述第二电流值和所述第三电流值中电流值小的电流值；

确定所述电压下限环和所述功率环的竞争结果，若所述第三电流值小于所述第二电流值则所述电压下限环的竞争成功，若所述第二电流值小于所述第三电流值则所述功率环的竞争成功。

结合第三方面，在一种可能的实现方式中，所述电压上限环基于所述直流母线的电压与所述上限值，计算所述第一电流值，包括：

在所述电压上限环上一次竞争成功时，根据所述直流母线的电压与所述上限值的偏差的比例、积分和微分，得到所述第一电流值；或，

在所述电压上限环上一次竞争失败时，根据所述直流母线的电压与所述上限值的偏差的比例，得到所述第一电流值。

结合第三方面，在一种可能的实现方式中，所述电压下限环基于所述直流母线的电压与电压阈值，计算第三电流值，包括：

在所述电压下限环上一次竞争成功时，根据所述直流母线的电压与所述下限值的偏差的比例、积分和微分，得到所述第三电流值；或，

在所述电压下限环上一次竞争失败时，根据所述直流母线的电压与所述下限值的偏差的比例，得到所述第三电流值。

结合第三方面，在一种可能的实现方式中，所述功率环基于所述第一变流器的输出功率与所述功率阈值，计算第二电流值，包括：

在所述功率环上一次竞争成功时，根据所述第一变流器的输出功率与所述功率阈值的偏差的比例、积分和微分，得到所述第二电流值；或，

在所述功率环上一次竞争失败时，根据所述第一变流器的输出功率与所述功率阈值的偏差的比例，得到所述第二电流值。

结合第三方面，在一种可能的实现方式中，所述电力系统还包括第二变流器，所述控制器控制所述第二变流器的输入功率，所述第二变流器的输入端连接电池，所述第二变流器的输出端连接所述直流母线；所述方法还包括：

基于所述直流母线的电压与电压阈值，计算第四电流值，若将所述第二变流器的输入电流调整为所述第四电流值，则调整后的所述直流母线的电压与所述电压阈值的差值小于调整前的所述直流母线的电压与所述电压阈值的差值；

基于所述第二变流器的输入功率与所述功率阈值，计算第五电流值，若将所述第二变流器的输入电流调整为所述第五电流值，则调整后的所述第二变流器的输入功率与所述功率阈值的差值小于调整前的所述第二变流器的输入功率与所述功率阈值的差值；

根据所述第四电流值和所述第五电流值调节所述第二变流器的输入电流。

第四方面，本申请实施例提供了一种控制方法，所述电力系统包括第一变流器和控制器，所述控制器用于控制所述第一变流器的输入功率，所述第一变流器的输入端连接电网，所述第一变流器的输出端连接直流母线；所述方法包括：

基于所述直流母线的电压与电压阈值，计算第一电流值，若将所述第一变流器的输入电流调整为所述第一电流值，则调整后的所述直流母线的电压与所述电压阈值的差值小于调整前的所述直流母线的电压与所述电压阈值的差值；

基于所述第一变流器的输入功率与功率阈值，计算第二电流值，若将所述第一变流器的输入电流调整为所述第二电流值，则调整后的所述第一变流器的输入功率与所述功率阈值的差值小于调整前的所述第一变流器的输入功率与所述功率阈值的差值；

根据所述第一电流值和所述第二电流值调节所述第一变流器的输入电流。

结合第四方面，在一种可能的实现方式中，所述电压阈值为所述直流母线的电压上限值或所述直流母线的电压下限值，所述控制器包括电压上限环和/或电压下限环；所述基于所述直流母线的电压与电压阈值，计算第一电流值，包括：

所述电压上限环基于所述直流母线的电压与所述上限值，计算所述第一电流值；或，所述电压下限环基于所述直流母线的电压与所述下限值，计算所述第四电流值。

结合第四方面，在一种可能的实现方式中，所述控制器包括功率环，所述基于所述第一变流器的输入功率与功率阈值，计算第二电流值，包括：

所述功率环基于所述第一变流器的输入功率与所述功率阈值，计算所述第二电流值。

结合第四方面，在一种可能的实现方式中，所述电压阈值为所述直流母线的电压上限值，所述根据所述第一电流值和所述第二电流值调节所述第一变流器的输入电流，包括：

将所述第一变流器的输入电流调整为所述第一电流值和所述第二电流值中电流值小的电流值；

确定所述电压上限环和所述功率环的竞争结果，若所述第一电流值小于所述第二电流值则所述电压上限环的竞争成功，若所述第二电流值小于所述第一电流值则所述功率环的竞争成功。

结合第四方面，在一种可能的实现方式中，所述电压阈值为所述直流母线的电压下限值，所述根据所述第一电流值和所述第二电流值调节所述第一变流器的输入电流，包括：

将所述第一变流器的输入电流调整为所述第二电流值和所述第四电流值中电流值大的电流值；

确定所述电压下限环和所述功率环的竞争结果，若所述第四电流值大于所述第二电流值则所述电压下限环的竞争成功，若所述第二电流值大于所述第四电流值则所述功率环的竞争成功。

结合第四方面，在一种可能的实现方式中，所述电压上限环基于所述直流母线的电压与电压阈值，计算第一电流值，包括：

在所述电压上限环上一次竞争成功时，根据所述直流母线的电压与所述上限值的偏差的比例、积分和微分，得到所述第一电流值；或，

在所述电压上限环上一次竞争失败时，根据所述直流母线的电压与所述上限值的偏差的比例，得到所述第一电流值。

结合第四方面，在一种可能的实现方式中，所述电压下限环基于所述直流母线的电压与电压阈值，计算第三电流值，包括：

在所述电压下限环上一次竞争成功时，根据所述直流母线的电压与所述下限值的偏差的比例、积分和微分，得到所述第三电流值；或，

在所述电压下限环上一次竞争失败时，根据所述直流母线的电压与所述下限值的偏差的比例，得到所述第三电流值。

结合第四方面，在一种可能的实现方式中，所述功率环基于所述第一变流器的输入功率与所述功率阈值，计算所述第二电流值，包括：

在所述功率环上一次竞争成功时，根据所述第一变流器的输入功率与所述功率阈值的偏差的比例、积分和微分，得到所述第二电流值；或，

在所述功率环上一次竞争失败时，根据所述第一变流器的输入功率与所述功率阈值的偏差的比例，得到所述第二电流值。

结合第四方面，在一种可能的实现方式中，所述电力系统还包括第二变流器，所述控制器用于控制所述第二变流器的输出功率，所述第一变流器的输入端连接所述直流母线，所述第一变流器的输出端连接电池：

基于所述直流母线的电压与电压阈值，计算第四电流值，若将所述第二变流器的输出电流调整为所述第四电流值，则调整后的所述直流母线的电压与所述电压阈值的差值小于调整前的所述直流母线的电压与所述电压阈值的差值；

基于所述第二变流器的输出功率与所述功率阈值，计算第五电流值，若将所述第二变流器的输出电流调整为所述第五电流值，则调整后的所述第二变流器的输出功率与所述功率阈值的差值小于调整前的所述第二变流器的输出功率与所述功率阈值的差值；

根据所述第四电流值和所述第五电流值调节所述第二变流器的输出电流。

附图说明

下面对本申请实施例用到的附图进行介绍。

图1为本申请实施例提供的一种电力系统架构示意图；

图2A为本申请提供的一种电力系统应用于电池向电网或负载供电的示意图；

图2B为本申请提供的一种电力系统应用于电网向电池充电的示意图；

图3为本申请实施例提供的一种控制器30的示意图；

图4为本申请实施例提供的一种控制方法的流程图；

图5为本申请实施例提供的另一种控制方法的流程图；

图6为本申请实施例提供的又一种控制方法的流程图；

图7为本申请实施例提供的再一种控制方法的流程图。

具体实施方式

本申请以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请实施例的限制。如在本申请实施例的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括复数表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解，本申请实施例中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个所列出项目的任何或所有可能组合。

为了更好地理解本申请实施例提供的电力系统和控制方法，下面先对本申请实施例使用的系统架构进行描述。

请参见图1，图1为本申请实施例提供的一种电力系统架构示意图。如图1所示，该系统架构可以包括电网或负载、第一变流器、直流母线(也可以简称为母线)、第二变流器、电池和控制器，其中，控制器可以包括第一控制器和第二控制器，该第一控制器可以用于控制第一变流器的输入功率或输入功率，该第二控制器可以用于控制第二变流器的输入功率或输出功率。

其中，第一变流器可以为直流DC/交流AC变换模块(也可以称为DC/AC变换器)，也可以是储能变流器(Power Conversion System，PCS)；第二变流器可以为直流DC/DC变换模块(也可以称为DC/DC变流器)，也可以为逆变器；电网也称为电力网，包括电力系统中各种电压的变电所及输配电线路，即变电、输电、配电三个单元，用于输送与分配电能，改变电压。

需要说明的是，本申请提供的电力系统可为基于新能源发电以及不同类型的电池的混合电力系统，例如，光伏发电系统。其中，新能源发电可包括太阳能发电(如太阳能光伏发电或者太阳能光热发电)、地热能发电、风能发电、海洋能发电(如波浪发电或者潮汐发电)以及生物质能发电。新能源发电，具有无动部件、无噪声、无污染、可靠性高等特点，在偏远地区的通信电力系统中有极好的应用前景。这里不同类型的电池可以包括锂离子电池、铅酸电池(或称铅酸蓄电池)，以及超级电容(又名电化学电容)等，本申请对电池中元器件的具体类型不做具体限定。本申请提供的电力系统可适用于无市电或者市电差的偏远地区的基站设备，或者光伏发电设备或者风力发电设备等多种类型的发电设备，或者其它用电设备(如电网、家用设备或者工业和商业用电设备)，具体可根据实际应用场景确定，在此不做限制。

以下结合图2A和图2B示例性的对电力系统应用于不同场景的情况进行介绍。

请参见图2A，图2A为本申请提供的一种电力系统应用于电池向电网或负载供电的示意图。如图2A所示，该电力系统包括电池、电网或负载、储能变流器、直流母线、DC/DC变流器和控制器，其中，控制器包括第一控制器和第二控制器。其中，电池通过DC/DC变流器向母线传输功率，母线通过储能变流器向电网或负载传输功率，控制器用于控制储能变流器的输出功率以及控制DC/DC变流器的输入功率。其中：

控制器用于基于直流母线的电压与电压阈值，将第一变流器的输出电流调整为第一电流值，调整后的直流母线的电压与电压阈值的差值小于调整前的直流母线的电压与电压阈值的差值；

控制器还用于基于第一变流器的输出功率与功率阈值，将第一变流器的输出电流调整为第二电流值，调整后的第一变流器的输出功率与功率阈值的差值小于调整前的第一变流器的输出功率与功率阈值的差值；

控制器还用于根据第一电流值和第二电流值调节第一变流器的输出电流。

具体的，控制器可以获取电压反馈值和功率反馈值，即，第一控制器获取储能变流器的输出功率作为功率反馈值，获取母线电压作为电压反馈值；第二控制器获取DC/DC变流器的输入功率作为功率反馈值，获取母线电压作为电压反馈值。进而，控制器可以根据功率反馈值和电压反馈值分别确定对储能变流器和DC/DC变流器的控制指令，以控制储能变流器的输出功率和控制DC/DC变流器的输入功率。具体的，第一控制器可以基于母线的电压与电压阈值，计算第一电流值，若将储能变流器的输出电流调整为第一电流值，调整后的直流母线的电压与电压阈值的差值小于调整前的直流母线的电压与电压阈值的差值；控制器基于储能变流器的输出功率与功率阈值，计算第二电流值，若将所述储能变流器的输出电流调整为第二电流值，调整后的所述第一变流器的输出功率与功率阈值的差值小于调整前的所述第一变流器的输出功率与功率阈值的差值；控制器可以实时根据第一电流值和第二电流值调节储能变流器的输出电流；第二控制器可以基于母线的电压与电压阈值，计算第四电流值，将所述DC/DC变流器的输入电流调整为第四电流值，调整后的所述直流母线的电压与所述电压阈值的差值小于调整前的所述直流母线的电压与所述电压阈值的差值；基于DC/DC变流器的输入功率与功率阈值，计算第五电流值，将所述DC/DC变流器的输入电流调整为第五电流值，调整后的所述DC/DC变流器的输入功率与所述功率阈值的差值小于调整前的所述DC/DC变流器的输入功率与所述功率阈值的差值；进而，根据第四电流值和第五电流值中调节DC/DC变流器的输入电流。

其中，控制器还可以包括检测单元，该检测单元用于获取母线电压、储能变流器的输出功率和DC/DC变流器的输入功率。

请参见图2B，图2B为本申请提供的一种电力系统应用于电网向电池充电的示意图。如图2B所示，该电力系统包括电池、电网、储能变流器、直流母线、DC/DC变流器和控制器，其中，控制器包括第一控制器和第二控制器。其中，电网通过储能变流器向母线传输功率，母线通过DC/DC变流器向电池传输功率，控制器用于控制储能变流器的输入功率以及控制DC/DC变流器的输出功率。其中：

所述控制器用于基于所述直流母线的电压与电压阈值，将所述第一变流器的输入电流调整为第一电流值，调整后的所述直流母线的电压与所述电压阈值的差值小于调整前的所述直流母线的电压与所述电压阈值的差值；

所述控制器还用于基于所述第一变流器的输入功率与所述功率阈值，将所述第一变流器的输入电流调整为第二电流值，调整后的所述第一变流器的输入功率与所述功率阈值的差值小于调整前的所述第一变流器的输入功率与所述功率阈值的差值；

所述控制器还用于根据所述第一电流值和所述第二电流值调节所述第一变流器的输入电流。

具体的，控制器可以获取电压反馈值和功率反馈值，即，第一控制器获取储能变流器的输入功率作为功率反馈值，获取母线电压作为电压反馈值；第二控制器获取DC/DC变流器的输出功率作为功率反馈值，获取母线电压作为电压反馈值。进而，控制器可以根据电压反馈值和功率反馈值分别确定对储能变流器和DC/DC变流器的控制指令，以控制储能变流器的输入功率和控制DC/DC变流器的输出功率。具体的，第一控制器可以基于母线的电压与电压阈值，计算第一电流值，若将储能变流器的输入电流调整为第一电流值，调整后的直流母线的电压与电压阈值的差值小于调整前的直流母线的电压与电压阈值的差值；控制器基于储能变流器的输出功率与功率阈值，确定第二电流值，若将储能变流器的输入电流调整为第二电流值，调整后的储能变流器的输入功率与功率阈值的差值小于调整前的储能变流器的输入功率与功率阈值的差值；第二控制器可以实时根据第一电流值和第二电流值调节储能变流器的输出电流；第一控制器可以基于母线的电压与电压阈值，确定第四电流值，若将DC/DC变流器的输出电流调整为第四电流值，调整后的直流母线的电压与电压阈值的差值小于调整前的直流母线的电压与电压阈值的差值；基于DC/DC变流器的输出功率与功率阈值，确定第五电流值，若将DC/DC变流器的输出电流调整为第五电流值，调整后的DC/DC变流器的输出功率与功率阈值的差值小于调整前的DC/DC变流器的输出功率与功率阈值的差值；根据第四电流值和第五电流值调节DC/DC变流器的输出电流。

其中，控制器还可以包括检测单元，该检测单元用于获取母线电压、储能变流器的输入功率和DC/DC变流器的输出功率。

可以理解的是，图1、图2A或图2B中的电力系统架构只是本申请实施例中的一种示例性的实施方式，本申请实施例中的电力系统架构包括但不仅限于以上电力系统架构。

其中，控制器可以是一个处理器，也可以是多个处理元件的统称。例如，处理器可以是一个通用中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，也可以是特定应用集成电(application-specific Integrated Circuit，ASIC)，或一个或多个用于控制本申请方案程序执行的集成电路，例如：一个或多个微处理器(Digital Signal Processor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)。在具体实现中，作为一种实施例，处理器40可以包括一个或多个CPU。又例如，控制器可以是比例积分(proportional-integral-derivative control)控制器或者其它控制器。

该系统还可以包括存储器，其中，存储器可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(randomaccess memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM))或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在。存储器也可以和控制器集成在一起。

本申请实施例中，存储器还用于存储执行本申请方案的应用程序代码，并由控制器来控制执行。也即，所述控制器用于执行所述存储器中存储的应用程序代码。

需要说明书的是，图1、图2A或图2B并不构成对本申请实施例的电力系统的具体限定。在本申请另一些实施例中，电力系统可以包括比图示更多或更少的模块，或者组合某些模块，或者拆分某些模块，或者不同的模块布置。

下面将结合图3至图7对本申请提供的控制器和控制方法进行示例说明。本申请实施例的控制器和控制方法可以应用于图1、图2A和图2B中的电力系统中，用于控制电力系统的输出功率和稳定母线电压。

请参见图3，图3为本申请实施例提供的一种控制器30的示意图。如图3所示，该控制器30包括电压上限环301、电压下限环303、功率环302和竞争单元304。具体的，电压上限环301和电压下限环303用于获取母线电压作为电压反馈值，以及，用于接收来自竞争单元304的上一次竞争的竞争结果；功率环302用于接收变流器的输入功率或输出功率作为功率反馈值，以及，用于接收来自竞争单元304的上一次竞争的竞争结果；进而，电压上限环301、功率环302和电压下限环303分别用于生成电流值，用于将生成的电流值发送至竞争单元304，竞争单元304用于根据预设的竞争规则确定对变流器的电流值和竞争结果，用于向变流器发送控制指令以调整变流器的电流值和向电压上限环301、电压下限环303和功率环302反馈竞争结果。其中，电压上限环301、功率环302和电压下限环303可以是比例微分控制器30，也可以是其他控制器30，此处不做限定。

需要说明的是，图3并不构成对本申请实施例的控制器30的具体限定。在本申请另一些实施例中，控制器30可以包括比图示更多或更少的单元，或者组合某些单元，或者拆分某些单元，或者不同的单元布置。例如，控制器30可以仅包括电压上限环301和电压下限环303；又例如，控制器30可以仅包括功率环和功率环302。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。

结合图2A和图3，以下示例性的介绍控制器应用于电力系统运行于电池向电网或负载供电的实施例。

以下介绍第一控制器控制第一变流器的一种具体实现。

在一些实施例中，控制器包括电压上限环和功率环，其中，电压上限环中预设的电压阈值为母线的电压上限值。具体的，电压上限环用于基于母线的电压与上限值，确定第一电流值，第一变流器的输出电流等于第一电流值时母线的电压趋近于上限值；功率环用于基于第一变流器的输出功率与功率阈值，确定第二电流值，第一变流器的输出电流等于第二电流值时第一变流器的输出功率趋近于功率阈值；竞争单元用于将第一电流值和第二电流值中电流值大的电流值确定为目标电流值，以及确定电压上限环和功率环的竞争结果，若目标电流值为第一电流值则电压上限环的竞争成功，若目标电流值为第二电流值则功率环的竞争成功。

例如，电力系统的初始状态为母线电压为正常值(即母线电压位于上限值和下限值之间)，第一变流器的输出功率超过功率阈值(或电网要求减小第一变流器的输出功率或功率阈值变小)，假设此时第一变流器的输出电流q，当第一变流器的电流值为q’时母线电压为上限值。可以理解的，电池向电网供电时，第一变流器的输出电流减小，则第一变流器的输出功率减小，母线的电压升高。

电压上限环用于在确定母线电压低于上限值时，确定第一电流值为q1，q1小于q以使母线电压升高；又因为第一电流值使母线电压趋近于上限值，即第一电流值使母线电压小于等于上限值，则q1大于q’，即大于q1的电流应用于第一变流器的母线电压均低于上限值；

则功率环用于在确定第一变流器的输出功率超过功率阈值时，确定第二电流值q2，q2小于q以使输出功率减小；

竞争单元用于在第二电流值q2大于第一电流值q1时，确定功率环竞争成功，将第一变流器的输出电流调节为第二电流值，实现在母线电压处于正常值时满足电网输出功率的需求。可以理解的。若q2大于q1，意味着q2用于变流器时母线的电压不低于上限值，则竞争单元可以确定功率环竞争成功，可以实现在母线电压处于正常值时满足电网输出功率的需求；

竞争单元还用于在第二电流值q2小于第一电流值q1时，确定电压上限环竞争成功，将第一变流器的输出电流调节为第一电流值以确保母线电压低于上限值。可以理解的，若q2小于q1，则不确定q2用于变流器时母线的电压是否低于上限值，则竞争单元可以确定电压上限环竞争成功，不考虑调节功率的需求，优先确保母线电压低于上限值。

综上可知，竞争单元可以将第一电流值和第二电流值中电流大的电流值确定为目标电流值，调整第一变流器的输出电流值为目标电流值，可以确保母线电压低于上限值且在母线电压处于母线电压上限值以下时满足电网的功率需求。

进一步的，在电压上限环得到上一次竞争结果后，电压上限环还用于，在电压上限环上一次竞争成功时，根据母线的电压与上限值的偏差的比例、积分和微分，确定第一电流值；或，在电压上限环上一次竞争失败时，根据母线的电压与上限值的偏差的比例，确定第一电流值。

进一步的，在功率环得到上一次竞争结果后，功率环还用于，在功率环上一次竞争成功时，根据第一变流器的输出功率与功率阈值的偏差的比例、积分和微分，确定第二电流值；或，在功率环上一次竞争失败时，根据第一变流器的输出功率与功率阈值的偏差的比例，确定第二电流值。可以理解的，电压上限环和功率换可以是比例积分控制器或其他控制器以实现上述功能。

假设上一次竞争中，第一电流值q1大于第二电流值q2，竞争单元确定电压上限环竞争成功，功率环得到竞争失败的结果后，根据第一变流器的输出功率与功率阈值的偏差的比例，确定第二电流值，此时功率环锁定状态，将q2稳定在略小于竞争失败时的电流值；而电压上限环不断减小q1以提高母线电压趋近于上限值。

假设上一次竞争中，第一电流值q1大于第二电流值q2且q1和q2均为大于q’，在q1不断减小至小于q2时，切换至功率环控制功率。由于功率环将q2稳定在略小于竞争失败时的电流值，则电压上限环切换到功率环时，竞争单元可以短时间将q2用于第一变流器的输出电流以控制功率，因此控制器切换电压上限环和功率换的过程中能够保证母线电压的稳定；

假设上一次竞争中，第一电流值q1大于第二电流值q2且q2小于q’，则竞争单元确定电压上限环竞争成功，电压上限环将第一变流器的输出电流调整至大于等于q’，也就是说，母线电压稳定在小于等于上限值。

在另一些实施例中，控制器包括电压下限环和功率环，其中，电压上限环中预设的电压阈值为母线电压的下限值。具体的，电压下限环用于基于母线的电压与下限值，确定第三电流值；竞争单元用于将第二电流值和第三电流值中电流值小的电流值确定为目标电流值以及确定电压下限环和功率环的竞争结果，若目标电流值为第三电流值则电压下限环的竞争成功，若目标电流值为第二电流值则功率环的竞争成功。

例如，电力系统的初始状态为母线电压为正常值(即母线电压位于上限值和下限值之间)，第一变流器的输出功率小于功率阈值(或电网要求增大第一变流器的输出功率或功率阈值变大)，假设此时第一变流器的输出电流q，当第一变流器的电流值为q’时母线电压为下限值。可以理解的，电池向电网供电时，第一变流器的输出电流增大，则第一变流器的输出功率增大，母线的电压降低。

电压下限环用于在确定母线电压高于下限值时，确定第三电流值为q3，q3大于q以使母线电压降低；又因为第三电流值使母线电压趋近于下限值，即第三电流值使母线电压大于等于下限值，也即是第三电流值不使母线电压低于下限值，故q1大于q’，可见，小于q1的电流值应用于第一变流器的输出功率时母线电压高于下限值；

功率环用于在确定第一变流器的输出功率小于功率阈值时，确定第二电流值q2，q2大于q以使输出功率增大；

竞争单元用于在第二电流值q2小于第三电流值q1时，确定功率环竞争成功，将第一变流器的输出电流调节为第二电流值，实现在母线电压处于正常值时满足电网输出功率的需求。可以理解的。若q2小于q1，意味着q2用于变流器时母线的电压不低于下限值，则竞争单元可以确定功率环竞争成功，可以实现在母线电压处于正常值时满足电网输出功率的需求；

竞争单元还用于在第二电流值q2大于第三电流值q1时，确定电压下限环竞争成功，将第一变流器的输出电流调节为第三电流值以确保母线电压低于下限值。可以理解的，若q2大于q1，则不确定q2用于变流器时母线的电压是否低于下限值，则竞争单元可以确定电压下限环竞争成功，不考虑调节功率的需求，优先确保母线电压低于下限值。

综上可知，竞争单元可以将第三电流值和第二电流值中电流小的电流值确定为目标电流值，调整第一变流器的输出电流值为目标电流值，可以确保母线电压低于下限值且在母线电压处于母线电压下限值以下时满足电网的功率需求。

进一步的，在电压下限环得到上一次竞争结果后，电压下限环还用于，在电压下限环上一次竞争成功时，根据母线的电压与下限值的偏差的比例、积分和微分，确定第三电流值；或，在电压下限环上一次竞争失败时，根据母线的电压与下限值的偏差的比例，确定第三电流值。

假设上一次竞争中，第二电流值q2大于第三电流值q1，竞争单元确定电压下限环竞争成功，功率环得到竞争失败的结果后，根据第一变流器的输出功率与功率阈值的偏差的比例，确定第二电流值，此时功率环锁定状态，将q2稳定在略大于竞争失败时的电流值；而电压下限环不断减小q1以降低母线电压趋近于下限值。

假设上一次竞争中，第二电流值q2大于第三电流值q1且q1和q2均为大于q’，在q1不断减小至大于q2时，切换至功率环控制功率。由于功率环将q2稳定在略大于竞争失败时的电流值，则电压下限环切换到功率环时，竞争单元可以短时间将q2用于第一变流器的输出电流以控制功率，因此控制器切换电压下限环和功率换的过程中能够保证母线电压的稳定。

假设上一次竞争中，第二电流值q2大于第三电流值q1且q2小于q’，则最终母线电压下限环控制母线电压为小于或等于下限值。

以下介绍第二控制器控制第二变流器的一种具体实现。

在一些实施例中，控制器包括电压上限环和功率环，电压上限环中设定的电压阈值为母线电压的上限值。其中，电压上限环用于基于母线的电压与上限值，确定第四电流值，第二变流器的输入电流等于第四电流值时母线电压趋近于上限值；功率环用于基于第二变流器的输入功率与功率阈值，确定第五电流值，第二变流器的输入电流等于第五电流值时第二变流器的输入功率趋近于功率阈值。控制器还可以包括竞争单元，竞争单元用于将第四电流值和第五电流值中电流值小的电流值确定为目标电流值，以及确定电压上限环和功率环的竞争结果，若目标电流值为第四电流值则电压上限环的竞争成功，若目标电流值为第五电流值则功率环的竞争成功。

进一步的，在电压上限环得到上一次竞争结果后，电压上限环还用于，在电压上限环上一次竞争成功时，根据母线的电压与上限值的偏差的比例、积分和微分，确定第四电流值；或，在电压上限环上一次竞争失败时，根据母线的电压与上限值的偏差的比例，确定第四电流值。

进一步的，在功率环得到上一次竞争结果后，功率环还用于，在功率环上一次竞争成功时，根据第二变流器的输入功率与功率阈值的偏差的比例、积分和微分，确定第五电流值；或，在功率环上一次竞争失败时，根据第二变流器的输入功率与功率阈值的偏差的比例，确定第五电流值。

例如，在母线电压为正常值时功率环控制第二变流器的输入电流，功率环用于根据第二变流器的输入功率与功率阈值的偏差的比例、积分和微分，确定第五电流值；电压上限环，用于根据母线的电压与上限值的偏差的比例，确定第四电流值。在电网要求减小第一变流器的输出功率导致母线电压升高时，电压上限环确定的第四电流值变小，当第四电流值减小至小于第五电流值时，竞争单元确定电压上限环竞争成功，由电压上限环控制第二变流器的输入电流以确保母线电压不超过上限值。

在另一些实施例中，控制器还可以包括电压下限环，电压下限环中设定的电压阈值为母线电压的下限值。其中，电压下限环用于基于母线的电压与下限值，确定第六电流值；竞争单元用于将第六电流值和第五电流值中电流值大的电流值确定为目标电流值以及确定电压下限环和功率环的竞争结果，若目标电流值为第六电流值则电压下限环的竞争成功，若目标电流值为第五电流值则功率环的竞争成功。

进一步的，在电压下限环得到上一次竞争结果后，电压下限环还用于，在电压下限环上一次竞争成功时，根据母线的电压与下限值的偏差的比例、积分和微分，确定第六电流值；或，在所述电压下限环上一次竞争失败时，根据所述母线的电压与所述下限值的偏差的比例，确定所述第六电流值。

例如，在母线电压为正常值时功率环控制第二变流器的输入电流，功率环用于根据第二变流器的输入功率与功率阈值的偏差的比例、积分和微分，确定第五电流值；电压下限环用于根据所述母线的电压与所述下限值的偏差的比例，确定所述第六电流值。在电网要求增大第一变流器的输出功率导致母线电压降低时，电压下限环确定的第六电流值增大，在第六电流值增大至大于第五电流值时，竞争单元确定电压下限环竞争成功，由电压下限环控制第二变流器的输入电流以确保母线电压不低于下限值。

需要说明的是，控制器包括电压上限环、功率环和电压下限环时，控制器根据上述内容同时对电压上限环、功率环和电压下限环确定的电流值进行比较，从电压上限环、功率环和电压下限环中确定用于第二变流器的电流值，具体内容可以参见以上相关内容，此处不再赘述。

结合图2A和图3，以下示例性的介绍控制器应用于电力系统运行于电网向电池充电的实施例。

以下介绍第一控制器控制第一变流器的输入功率一种具体实现。

在一些实施例中，控制器包括电压上限环和功率环，其中，电压上限环中预设的电压阈值为母线的电压上限值。具体的，电压上限环用于基于母线的电压与上限值，确定第一电流值；功率环用于基于第一变流器的输入功率与功率阈值，确定第二电流值，第一变流器的输入电流等于第二电流值时第一变流器的输入功率趋近于功率阈值；控制器用于将第一电流值和第二电流值中电流值小的电流值确定为目标电流值，以及确定电压上限环和功率环的竞争结果，若目标电流值为第一电流值则电压上限环的竞争成功，若目标电流值为第二电流值则功率环的竞争成功。

进一步的，在电压上限环得到上一次竞争结果后，电压上限环还用于，在电压上限环上一次竞争成功时，根据母线的电压与上限值的偏差的比例、积分和微分，确定第一电流值；或，在电压上限环上一次竞争失败时，根据母线的电压与上限值的偏差的比例，确定第一电流值。

进一步的，在功率环得到上一次竞争结果后，功率环还用于，在功率环上一次竞争成功时，根据第一变流器的输入功率与功率阈值的偏差的比例、积分和微分，确定第二电流值；或，在功率环上一次竞争失败时，根据第一变流器的输入功率与功率阈值的偏差的比例，确定第二电流值。

例如，在母线电压为正常值时功率环控制第一变流器的输入电流，功率环用于根据第一变流器的输入功率与功率阈值的偏差的比例、积分和微分，确定第二电流值；电压上限环用于根据母线的电压与上限值的偏差的比例，确定第一电流值。在电网要求减小第一变流器的输出功率导致母线电压升高时，电压上限环确定的第一电流值变小，当第一电流值减小至小于第二电流值时，竞争单元确定电压上限环竞争成功，由电压上限环控制第一变流器的输入电流以确保母线电压不超过上限值。

在另一些实施例中，控制器包括电压下限环和功率环，其中，电压上限环中预设的电压阈值为母线电压的下限值。具体的，电压下限环用于基于母线的电压与下限值，确定第三电流值；控制器用于将第二电流值和第三电流值中电流值大的电流值确定为目标电流值以及确定电压下限环和功率环的竞争结果，若目标电流值为第三电流值则电压下限环的竞争成功，若目标电流值为第二电流值则功率环的竞争成功。

进一步的，在电压下限环得到上一次竞争结果后，电压下限环还用于，电压下限环用于基于母线的电压与电压阈值，确定第三电流值，包括用于：在电压下限环上一次竞争成功时，根据母线的电压与下限值的偏差的比例、积分和微分，确定第三电流值；或，在电压下限环上一次竞争失败时，根据母线的电压与下限值的偏差的比例，确定第三电流值。

例如，在母线电压为正常值时功率环控制第二变流器的输入电流，功率环用于根据第一变流器的输入功率与功率阈值的偏差的比例、积分和微分，确定第二电流值；电压下限环用于根据母线的电压与下限值的偏差的比例，确定第三电流值。在电网要求增大第一变流器的输出功率导致母线电压降低时，电压下限环确定的第三电流值增大，当第三电流值增大至大于第二电流值时，竞争单元确定电压下限环竞争成功，由电压下限环控制第二变流器的输入电流以确保母线电压不低于下限值。

以下介绍第二控制器控制第二变流器的一种具体实现。

电力系统还包括第二变流器和电池，母线通过第二变流器向电池传输功率，控制器还用于控制第二变流器的输出功率；控制器用于基于母线的电压与电压阈值，确定第四电流值，第二变流器的输出电流等于第四电流值时母线的电压趋近于电压阈值；控制器还用于基于第二变流器的输出功率与功率阈值，确定第五电流值，第二变流器的输出电流等于第五电流值时第二变流器的输出功率趋近于功率阈值；控制器还用于从第四电流值和第五电流值中确定第二变流器的目标电流值；控制器还用于调节第二变流器的输出电流等于目标电流值。

在一些实施例中，控制器包括电压上限环和功率环，其中，电压上限环中预设的电压阈值为母线的电压上限值。具体的，电压上限环用于基于母线的电压与上限值，确定第四电流值；功率环用于基于第四变流器的输出功率与功率阈值，确定第五电流值，第四变流器的输出电流等于第五电流值时第四变流器的输出功率趋近于功率阈值；控制器用于将第四电流值和第五电流值中电流值大的电流值确定为目标电流值，以及确定电压上限环和功率环的竞争结果，若目标电流值为第四电流值则电压上限环的竞争成功，若目标电流值为第五电流值则功率环的竞争成功。

进一步的，在电压上限环得到上一次竞争结果后，电压上限环还用于，在电压上限环上一次竞争成功时，根据母线的电压与上限值的偏差的比例、积分和微分，确定第四电流值；或，在电压上限环上一次竞争失败时，根据母线的电压与上限值的偏差的比例，确定第四电流值。

进一步的，在功率环得到上一次竞争结果后，功率环还用于，在功率环上一次竞争成功时，根据第二变流器的输出功率与功率阈值的偏差的比例、积分和微分，确定第五电流值；或，在功率环上一次竞争失败时，根据第二变流器的输出功率与功率阈值的偏差的比例，确定第五电流值。

例如，在母线电压为正常值时功率环控制第二变流器的输出电流，在电网要求减小第一变流器的输出功率导致母线电压升高时，电压上限环根据母线的电压与上限值的偏差的比例确定的第四电流值会不断增大，当第四电流值增大至大于第五电流值时，竞争单元确定电压上限环竞争成功，由电压上限环控制第二变流器的输出电流以确保母线电压不高于上限值。

在另一些实施例中，控制器包括电压下限环和功率环，其中，电压上限环中预设的电压阈值为母线电压的下限值。具体的，电压下限环用于基于母线的电压与下限值，确定第六电流值；控制器用于将第六电流值和第五电流值中电流值小的电流值确定为目标电流值以及确定电压下限环和功率环的竞争结果，若目标电流值为第六电流值则电压下限环的竞争成功，若目标电流值为第五电流值则功率环的竞争成功。

进一步的，在电压下限环得到上一次竞争结果后，电压下限环还用于，在电压下限环上一次竞争成功时，根据母线的电压与下限值的偏差的比例、积分和微分，确定第六电流值；或，在电压下限环上一次竞争失败时，根据母线的电压与下限值的偏差的比例，确定第六电流值。

例如，在母线电压为正常值时功率环控制第二变流器的输出电流，在电网要求增大第一变流器的输出功率导致母线电压降低时，电压下限环根据母线的电压与下限值的偏差的比例确定的第四电流值会不断减小，当第四电流值减小至小于第五电流值时，竞争单元确定电压下限环竞争成功，由电压下限环控制第二变流器的输出电流以确保母线电压不低于下限值。

需要说明的是，控制器包括电压上限环、功率环和电压下限环时，控制器根据上述内容同时对电压上限环、功率环和电压下限环确定的电流值进行比较，从电压上限环、功率环和电压下限环中确定用于变流器的电流值，具体内容可以参见以上相关内容，此处不再赘述。

需要说明的是，控制器应用于电力系统运行于电网向电池充电的实施例的原理可以参见控制器应用于电力系统运行于电池向电网或负载供电的实施例的原理的相关叙述，此处不再赘述。

请参考图4，图4为本申请实施例提供的一种控制方法的流程图。该方法可应用于上述图1的电力系统，该电力系统运行在如图2A所示的场景。该方法可以由控制器执行，该方法可以包括以下部分或全部步骤。

S401、基于母线的电压与电压阈值，计算第一电流值，若将第一变流器的输出电流调整为第一电流值，则调整后的直流母线的电压与电压阈值的差值小于调整前的直流母线的电压与电压阈值的差值。

控制器可以包括电压上限环和/或电压下限环，该步骤可以由图3所示的电压上限环或电压下限环执行。

在一些实施例中，控制器还可以在电压上限环上一次竞争成功时，根据母线的电压与上限值的偏差的比例、积分和微分，确定第一电流值；或，在电压上限环上一次竞争失败时，根据母线的电压与上限值的偏差的比例，确定第一电流值。

在另一些实施例中，控制器可以在电压下限环上一次竞争成功时，根据母线的电压与下限值的偏差的比例、积分和微分，确定第三电流值；或，在电压下限环上一次竞争失败时，根据母线的电压与下限值的偏差的比例，确定第三电流值。

需要说明的是，步骤S401的具体过程可以参见图1至图3中描述的相关内容，此处不再赘述。

S402、基于第一变流器的输出功率与功率阈值，计算第二电流值，若将第一变流器的输出电流调整为第二电流值，则调整后的第一变流器的输出功率与功率阈值的差值小于调整前的第一变流器的输出功率与功率阈值的差值。

该步骤可以由图3所示的功率环执行。

在一些实施例中，控制器还可以在功率环上一次竞争成功时，根据第一变流器的输出功率与功率阈值的偏差的比例、积分和微分，确定第二电流值；或，在功率环上一次竞争失败时，根据第一变流器的输出功率与功率阈值的偏差的比例，确定第二电流值。

需要说明的是，步骤S402的过程可以参见图1至图3中描述的相关内容，此处不再赘述。

S403、根据第一电流值和第二电流值调节第一变流器的输出电流。

在一些实施例中，第一电流值是电压上限环确定的电流值时，控制器可以将第一电流值和第二电流值中电流值大的电流值确定为目标电流值，以及确定电压上限环和功率环的竞争结果，若目标电流值为第一电流值则电压上限环的竞争成功，若目标电流值为第二电流值则功率环的竞争成功。进而，控制器可以分别将电压上限环和功率环的竞争结果反馈至电压上限环和功率环。

在另一些实施例中，第一电流值是电压上限环确定的电流值时，控制器可以将第二电流值和第三电流值中电流值小的电流值确定为目标电流值以及确定电压下限环和功率环的竞争结果，若目标电流值为第三电流值则电压下限环的竞争成功，若目标电流值为第二电流值则功率环的竞争成功。进而，控制器可以分别将电压下限环和功率环的竞争结果反馈至电压下限环和功率环。

进而，控制器可以向第一变流器发送控制指令，该控制指令用于指示调节第一变流器的输出电流等于上述目标电流值。

需要说明的是，步骤S403的具体过程可以参见图1至图3中描述的相关内容，此处不再赘述。

请参考图5，图5为本申请实施例提供的另一种控制方法的流程图。该方法可应用于上述图1的电力系统，该电力系统运行在如图2A所示的场景，该方法可以由控制器执行，该方法可以包括以下部分或全部步骤。

S501、基于母线的电压与电压阈值，计算第四电流值，若将第二变流器的输入电流调整为第四电流值，则调整后的直流母线的电压与电压阈值的差值小于调整前的直流母线的电压与电压阈值的差值。

控制器可以包括电压上限环和/或电压下限环，该步骤可以由图3所示的电压上限环或电压下限环执行。

在一些实施例中，控制器还可以在电压上限环上一次竞争成功时，根据母线的电压与上限值的偏差的比例、积分和微分，确定第四电流值；或，在电压上限环上一次竞争失败时，根据母线的电压与上限值的偏差的比例，确定第四电流值。

在另一些实施例中，控制器可以在电压下限环上一次竞争成功时，根据母线的电压与下限值的偏差的比例、积分和微分，确定第六电流值；或，在电压下限环上一次竞争失败时，根据母线的电压与下限值的偏差的比例，确定第六电流值。

需要说明的是，步骤S501的具体过程可以参见图1至图3中描述的相关内容，此处不再赘述。

S502、基于第二变流器的输入功率与功率阈值，计算第五电流值，若将第二变流器的输入电流调整为第五电流值，则调整后的第二变流器的输入功率与功率阈值的差值小于调整前的第二变流器的输入功率与功率阈值的差值。

该步骤可以由图3所示的功率环执行。

在一些实施例中，控制器还可以在功率环上一次竞争成功时，根据第二变流器的输入功率与功率阈值的偏差的比例、积分和微分，确定第五电流值；或，在功率环上一次竞争失败时，根据第二变流器的输入功率与功率阈值的偏差的比例，确定第五电流值。

需要说明的是，步骤S502的过程可以参见图1至图3中描述的相关内容，此处不再赘述。

S503、根据第四电流值和第五电流值调节第二变流器的输入电流。

在一些实施例中，第一电流值是电压上限环确定的电流值时，控制器可以将第四电流值和第五电流值中电流值小的电流值确定为目标电流值，以及确定电压上限环和功率环的竞争结果，若目标电流值为第四电流值则电压上限环的竞争成功，若目标电流值为第五电流值则功率环的竞争成功。进而，控制器可以分别将电压上限环和功率环的竞争结果反馈至电压上限环和功率环。

在另一些实施例中，第一电流值是电压上限环确定的电流值时，控制器可以将第六电流值和第五电流值中电流值大的电流值确定为目标电流值以及确定电压下限环和功率环的竞争结果，若目标电流值为第六电流值则电压下限环的竞争成功，若目标电流值为第五电流值则功率环的竞争成功。进而，控制器可以分别将电压下限环和功率环的竞争结果反馈至电压下限环和功率环。

进而，控制器可以向第一变流器发送控制指令，该控制指令用于指示调节第二变流器的输入电流等于目标电流值。

需要说明的是，控制器确定第二电流值的过程可以参见图1至图3中描述的相关内容，此处不再赘述。

请参考图6，图6为本申请实施例提供的又一种控制方法的流程图。该方法可应用于上述图1的电力系统，该电力系统运行在如图2B所示的场景，该方法可以由控制器执行，该方法可以包括以下部分或全部步骤。

S601、基于母线的电压与电压阈值，计算第一电流值，若将第一变流器的输入电流调整为第一电流值，则调整后的直流母线的电压与电压阈值的差值小于调整前的直流母线的电压与电压阈值的差值。

控制器可以包括电压上限环和/或电压下限环，该步骤可以由图3所示的电压上限环或电压下限环执行。

在一些实施例中，控制器还可以在电压上限环上一次竞争成功时，根据母线的电压与上限值的偏差的比例、积分和微分，确定第一电流值；或，在电压上限环上一次竞争失败时，根据母线的电压与上限值的偏差的比例，确定第一电流值。

在另一些实施例中，控制器可以在电压下限环上一次竞争成功时，根据母线的电压与下限值的偏差的比例、积分和微分，确定第三电流值；或，在电压下限环上一次竞争失败时，根据母线的电压与下限值的偏差的比例，确定第三电流值。

需要说明的是，步骤S601的具体过程可以参见图1至图3中描述的相关内容，此处不再赘述。

S602、基于第一变流器的输入功率与功率阈值，计算第二电流值，若将第一变流器的输入电流调整为第二电流值，则调整后的第一变流器的输入功率与功率阈值的差值小于调整前的第一变流器的输入功率与功率阈值的差值。

控制器可以包括功率环，该步骤可以由图3所示的功率环执行。

在一些实施例中，控制器还可以在功率环上一次竞争成功时，根据第一变流器的输入功率与功率阈值的偏差的比例、积分和微分，确定第二电流值；或，在功率环上一次竞争失败时，根据第一变流器的输入功率与功率阈值的偏差的比例，确定第二电流值。

需要说明的是，步骤S602可以参见图1至图3中描述的相关内容，此处不再赘述。

S603、根据第一电流值和第二电流值调节第一变流器的输入电流。

在一些实施例中，第一电流值是电压上限环确定的电流值时，控制器可以将第一电流值和第二电流值中电流值小的电流值确定为目标电流值，以及确定电压上限环和功率环的竞争结果，若目标电流值为第一电流值则电压上限环的竞争成功，若目标电流值为第二电流值则功率环的竞争成功。进而，控制器可以分别将电压上限环和功率环的竞争结果反馈至电压上限环和功率环。

在另一些实施例中，第一电流值是电压上限环确定的电流值时，控制器可以将第二电流值和第三电流值中电流值大的电流值确定为目标电流值以及确定电压下限环和功率环的竞争结果，若目标电流值为第三电流值则电压下限环的竞争成功，若目标电流值为第二电流值则功率环的竞争成功。进而，控制器可以分别将电压下限环和功率环的竞争结果反馈至电压下限环和功率环。

进而，控制器可以向第一变流器发送控制指令，该控制指令用于指示调节第一变流器的输入电流等于目标电流值。

需要说明的是，该步骤的过程可以参见图1至图3中描述的相关内容，此处不再赘述。

请参考图7，图7为本申请实施例提供的再一种控制方法的流程图。该方法可应用于上述图1的电力系统，该电力系统运行在如图2B所示的场景，该方法可以由控制器执行，该方法可以包括以下部分或全部步骤。

S701、基于母线的电压与电压阈值，计算第四电流值，若将第二变流器的输出电流调整为第四电流值，则调整后的直流母线的电压与电压阈值的差值小于调整前的直流母线的电压与电压阈值的差值。

控制器可以包括电压上限环和/或电压下限环，该步骤可以由图3所示的电压上限环或电压下限环执行。

在一些实施例中，控制器还可以在电压上限环上一次竞争成功时，根据母线的电压与上限值的偏差的比例、积分和微分，确定第四电流值；或，在电压上限环上一次竞争失败时，根据母线的电压与上限值的偏差的比例，确定第四电流值。

在另一些实施例中，控制器可以在电压下限环上一次竞争成功时，根据母线的电压与下限值的偏差的比例、积分和微分，确定第六电流值；或，在电压下限环上一次竞争失败时，根据母线的电压与下限值的偏差的比例，确定第六电流值。

需要说明的是，步骤S701的具体过程可以参见图1至图3中描述的相关内容，此处不再赘述。

S702、基于第二变流器的输出功率与功率阈值，计算第五电流值，若将第二变流器的输出电流调整为第五电流值，则调整后的第二变流器的输出功率与功率阈值的差值小于调整前的第二变流器的输出功率与功率阈值的差值。

控制器可以包括功率环，该步骤可以由图3所示的功率环执行。

在一些实施例中，控制器还可以在功率环上一次竞争成功时，根据第二变流器的输出功率与功率阈值的偏差的比例、积分和微分，确定第五电流值；或，在功率环上一次竞争失败时，根据第二变流器的输出功率与功率阈值的偏差的比例，确定第五电流值。

需要说明的是，步骤S702可以参见图1至图3中描述的相关内容，此处不再赘述。

S703、根据第四电流值和第五电流值调节第二变流器的输出电流。

在一些实施例中，第一电流值是电压上限环确定的电流值时，控制器可以将第四电流值和第五电流值中电流值大的电流值确定为目标电流值，以及确定电压上限环和功率环的竞争结果，若目标电流值为第四电流值则电压上限环的竞争成功，若目标电流值为第五电流值则功率环的竞争成功。

在另一些实施例中，第一电流值是电压上限环确定的电流值时，控制器可以将第六电流值和第五电流值中电流值小的电流值确定为目标电流值以及确定电压下限环和功率环的竞争结果，若目标电流值为第六电流值则电压下限环的竞争成功，若目标电流值为第五电流值则功率环的竞争成功。

进而，控制器可以向第一变流器发送控制指令，该控制指令用于指示调节第二变流器的输出电流等于目标电流值。

需要说明的是，该步骤的过程可以参见图1至图3中描述的相关内容，此处不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述方法实施例中的具体过程，可以参考前述描述的装置和各个单元的具体工作过程，在此不再赘述。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，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部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言，由于其与实施例公开的装置相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见装置部分说明即可。

需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，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，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。

本申请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。

本申请的各实施方式可以任意进行组合，以实现不同的技术效果。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid StateDisk)等。

总之，以上所述仅为本发明技术方案的实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡根据本发明的揭露，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。