CN116918208A - 发电机并网控制器及控制方法及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及供电技术领域，本发明提供了一种发电机并网控制器及控制方法及存储介质。所述发电机并网控制器包括第一转换单元及第二转换单元，所述第一转换单元的一端用于连接发电机的输出端，以用于在联合供电模式将所述发电机提供的第一交流电压转为第一直流电压；以及所述第二转换单元的一端用于连接所述第一转换单元的另一端，所述第二转换单元的另一端用于连接负载的第一输入端，所述第二转换单元用于在所述联合供电模式将所述第一直流电压转换为第二交流电压以及将所述第二交流电压提供至所述负载，进而所述发电机经由所述发电机并网控制器和与所述负载的第一输入端连接的第一市电单元联合对所述负载进行供电。

Description

发电机并网控制器及控制方法及存储介质

技术领域

本发明涉及供电技术领域，特别是涉及一种发电机并网控制器及控制方法及存储介质。

背景技术

供电装置是连接在关键设备负载与外部电源之间的供电设备，用于在电源正常工作时通过电源给负载提供持续的供电，以及在电源供电中断或供电不足的情况下，通过储能单元等对负载进行供电。

目前，在数据中心领域的关键设备负载，其负载支持市电输入供电。在市电输入故障/异常时候，ATS自动切换装置发出启动发电机信号，发电机在接收信号后启动，当ATS检测发电机输出电压达到一定时长后，切换到发电机供电。但是在实际应用中，如果用发电机带实际负载，ATS(Automatic Transfer Switch)切换过程有中断，且整个过程需要人工操作，对人员操作要求高。

另外，发电机通常使用柴油发电，因为柴油有保质期问题，发电机在数据中心领域，通常作为后备紧急供电电源，长期不投入使用。平时做发电机放电检测，为避免手动切换ATS，通常会外接假负载测试发电机。而假负载是一个热负荷(类似电阻发热设备，例如吹风机)，不能有效利用发电机的电能，同时，为了确保存储的柴油品质，实际上每年发电机的柴油需要通过假负载耗散后，再充满，导致柴油浪费严重。

发明内容

发明人通过研究发现，在电力供应紧张的时候，电网供电容量通常有所限制，而带有ATS切换的应用场景中，只能通过发电机或市电供电，发电机无法和市电并网给用电负荷供电，不能有效利用市电同时提升柴油发电机供电成本。

本发明提供一种可靠性高、更加节能的发电机并网控制器及控制方法及存储介质。

第一方面，本发明提供了一种发电机并网控制器，用于具有第一市电单元和负载的供电系统中，包括第一转换单元及第二转换单元，所述第一转换单元包括整流器或第一双向变流器，所述第一转换单元的一端用于连接发电机的输出端，以用于在联合供电模式将所述发电机提供的第一交流电压转为第一直流电压；以及所述第二转换单元包括逆变器或第二双向变流器，所述第二转换单元的一端用于连接所述第一转换单元的另一端，所述第二转换单元的另一端用于连接负载的第一输入端，所述第二转换单元用于在所述联合供电模式将所述第一直流电压转换为第二交流电压以及将所述第二交流电压提供至所述负载，进而所述发电机经由所述发电机并网控制器和与所述负载的第一输入端连接的第一市电单元联合对所述负载进行供电。

与现有技术相比，本申请实施例的所述发电机并网控制器，可以在所述联合供电模式下，使所述发电机经由所述发电机并网控制器和与所述负载的第一输入端连接的第一市电单元联合对所述负载进行供电，进而有效利用所述发电机的电能、节约能源，从而提升整个系统的供电效率和供电可靠性。

在其中的一个实施例中，所述发电机并网控制器还包括控制单元，所述控制单元用于电连接所述第一转换单元、所述第二转换单元以及所述发电机，所述控制单元用于控制所述发电机并网控制器进入所述联合供电模式。通过设置所述控制单元，可以实现所述发电机并网控制器的供电模式的智能控制，提高用户体验和供电效率。

在其中的一个实施例中，所述控制单元还用于判断所述负载功率是否超过设定值，当所述负载功率超过所述设定值时，所述控制单元控制进入所述联合供电模式；所述负载功率未超过所述设定值时，所述控制单元控制所述发电机关闭。所述控制单元通过对所述负载功率的判断，也可以控制所述发电机的打开或关闭，可以根据实际用电的所述负载的情况更加智能的对所述发电机进行控制，同时，提升用电效率，降低用电成本。

在其中的一个实施例中，所述第一转换单元的另一端和所述第二转换单元的一端还用于电连接储能单元，所述第一转换单元还用于在所述联合供电模式输出所述第一直流电压给所述储能单元充电达到第一预设容量值；当所述联合供电结束，所述储能单元还用于经由所述第二转换单元向所述负载供电，直到所述储能单元的电能达到第二预设容量值。通过设置所述储能单元，可以使所述发电机的多余电力给所述储能单元充电，若输出负载不足时候，所述发电机避免低载运行造成柴油积碳，提升所述发电机工作效率。同时关闭所述发电机后，可以继续用所述储能单元放电，直至所述储能单元放电达到所述第二预设容量值，从而提升所述供电系统的可靠性，并且节约能源。

在其中的一个实施例中，所述发电机并网控制器还包括切换单元，所述切换单元的第一端连接所述第一转换单元的一端，所述切换单元的第二端用于连接所述发电机，使得所述发电机经由所述切换单元的所述第二端和所述第一端连接所述第一转换单元的一端，所述切换单元的第三端用于连接所述第二转换单元的另一端以连接所述负载，当未处于所述联合供电模式时，所述第一端和所述第二端断开，所述第一端和所述第三端导通；当处于所述联合供电模式时，所述第一端和所述第二端导通，所述第一端和所述第三端断开。通过设置切换单元，可以在未处于所述联合供电模式时，不需要切换到所述发电机输出导通状态，在处于所述联合供电模式时，切换到所述发电机输出导通状态，使电路导通状态更易于控制，不需要人力介入。

在其中的一个实施例中，所述发电机并网控制器还包括切换单元，所述切换单元的第一端连接所述第一转换单元的一端，所述切换单元的第二端用于连接所述发电机，使得所述发电机经由所述切换单元的所述第二端和所述第一端连接所述第一转换单元的一端，所述切换单元的第三端用于连接所述负载的第二输入端和第二市电单元，当未处于所述联合供电模式时，所述第一端和所述第二端断开，所述第一端和所述第三端导通，所述第一双向变流器和所述第二双向变流器运行在无功补偿和/或有源滤波模式；当处于所述联合供电模式时，所述第一端和所述第二端导通，所述第一端和所述第三端断开。通过设置切换单元，可以在未处于所述联合供电模式时，不需要切换到所述发电机输出导通状态，在处于所述联合供电模式时，所述发电机输出导通，使电路导通状态更易于控制，不需要人力介入。

在其中的一个实施例中，所述控制单元还电连接所述切换单元以控制所述切换单元的导通与断开。

在其中的一个实施例中，所述发电机并网控制器还包括第一开关、第二开关及第三开关，所述第一开关的一端用于连接所述发电机，另一端连接所述第一转换单元，使得所述第一转换单元经由所述第一开关连接所述发电机，所述第二开关用于连接于所述发电机和第一交流母线之间，所述第一交流母线还用于连接所述第一市电单元和所述负载的第一输入端，所述第三开关用于连接于所述第一交流母线和所述第二转换单元的另一端之间，使得所述第二转换单元经由所述第三开关和所述第一交流母线连接所述负载的第一输入端；在所述联合供电模式，所述第一开关和所述第三开关处于导通状态，所述第二开关处于关闭状态。

在其中的一个实施例中，所述发电机并网控制器还包括第三转换单元，所述第三转换单元包括逆变器或第三双向变流器，所述第三转换单元的一端用于连接所述第一转换单元的另一端，所述第三转换单元的另一端用于连接所述负载的第二输入端，所述第三转换单元用于在所述联合供电模式将所述第一直流电压转换为第五交流电压以及将所述第五交流电压提供至所述负载，进而所述发电机经由所述发电机并网控制器和与所述负载的第二输入端连接的第二市电单元联合对所述负载进行供电。通过设置所述第三转换单元，可以连接多个所述负载或所述负载的多个输入端进行供电，进而有效利用所述发电机的电能、节约能源，从而提升整个系统的供电效率和供电可靠性。

在其中的一个实施例中，所述供电系统具有发电机测试模式，在所述第一市电单元正常且处于所述发电机测试模式时，所述控制单元控制进入所述联合供电模式，使得在所述发电机测试时，所述发电机和所述第一市电单元联合向所述负载供电。可以理解，在所述发电机测试模式，所述发电机和所述第一市电单元可以同时联合向所述负载供电，进而有效利用所述发电机的电能、节约能源，从而提升整个系统的供电效率和供电可靠性。

在其中的一个实施例中，所述控制单元用于在所述发电机测试模式控制所述发电机启动，使得所述发电机根据设定的输出功率输出所述第一交流电压，以及使得发电机输出电能表获取所述发电机的输出电能和/或供电时间，所述控制单元还用于在所述输出电能和/或所述供电时间达到预设值时控制所述发电机关闭，从而完成所述发电机测试。通过连接所述发电机输出电能表进行所述发电机测试，可以获得准确的供电容量需求，优化电力容量需求，降低运营成本。

在其中的一个实施例中，所述控制单元还用于判断是否处于峰电时段，当处于所述峰电时段、所述第一市电单元正常且处于所述发电机测试模式时，所述控制单元控制进入所述联合供电模式；当所述峰电时段结束时，所述控制单元控制所述联合供电模式结束，所述发电机关闭。

在其中的一个实施例中，所述第一转换单元的另一端和所述第二转换单元的一端还用于电连接储能单元，所述第一转换单元还用于在所述发电机测试模式输出所述第一直流电压向所述储能单元供电，且当所述发电机测试模式结束，所述储能单元还用于经由所述第二转换单元向所述负载供电。通过设置所述储能单元，可以在所述发电机测试模式时兼顾对所述储能单元进行充电的同时完成所述发电机测试，可以有效利用所述发电机的电能、节约能源，同时所述发电机测试模式结束后，可以继续用所述储能单元放电，从而提升所述供电系统的可靠性，并且节约能源。

第二方面，本发明提供了一种发电机并网控制方法，用于具有第一市电单元、发电机、第一转换单元、第二转换单元和负载的供电系统中，所述第一转换单元包括整流器或第一双向变流器，所述第一转换单元的一端用于连接发电机的输出端，所述第二转换单元包括逆变器或第二双向变流器，所述第二转换单元的一端用于连接所述第一转换单元的另一端，所述第二转换单元的另一端用于连接负载的第一输入端，所述方法包括：

在联合供电模式，控制所述第一转换单元将所述发电机提供的第一交流电压转为第一直流电压，以及控制所述第二转换单元将所述第一直流电压转换为第二交流电压以及将所述第二交流电压提供至所述负载，进而所述发电机和与所述负载的第一输入端连接的第一市电单元联合对所述负载进行供电。

在其中的一个实施例中，所述供电系统还包括第三转换单元，所述第三转换单元包括逆变器或第三双向变流器，所述第一转换单元的另一端用于连接第三转换单元的一端，所述第三转换单元的一端用于连接所述第一转换单元的另一端，所述第三转换单元的另一端用于连接所述负载的第二输入端，所述方法包括：

在所述联合供电模式，控制所述第三转换单元将所述第一直流电压转换为第五交流电压以及将所述第五交流电压提供至所述负载，进而所述发电机和与所述负载的第二输入端连接的第二市电单元联合对所述负载进行供电。

在其中的一个实施例中，所述供电系统具有发电机测试模式，所述方法包括：

在所述第一市电单元正常且处于所述发电机测试模式时，控制所述供电系统进入所述联合供电模式，使得在所述发电机测试时，所述发电机和所述第一市电单元联合向所述负载供电。

第三方面，本发明提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述任意一项所述的供电控制方法。

附图说明

图1是本发明第一实施例供电系统的结构示意图。

图2是图1所示供电系统在联合供电模式下的示意图。

图3是本发明第二实施例供电系统的结构示意图。

图4是图3所示供电系统在联合供电模式下的示意图。

图5是本发明第三实施例供电系统未在联合供电模式下的示意图。

图6是图5所示供电系统在联合供电模式下的示意图。

图7是本发明第四实施例供电系统未在联合供电模式下的示意图。

图8是图7所示供电系统在联合供电模式下的示意图。

图9是本发明第五实施例供电系统的结构示意图。

图10是本发明第六实施例供电系统的结构示意图。

图11是本发明第七实施例供电系统的结构示意图。

图12是本发明第八实施例供电系统的结构示意图。

图13是本发明第一实施例发电机并网控制方法的流程示意图。

图14是本发明第二实施例发电机并网控制方法的流程示意图。

图15是本发明第三实施例发电机并网控制方法的流程示意图。

图16是本发明第四实施例发电机并网控制方法的流程示意图。

图17是本发明第五实施例发电机并网控制方法的流程示意图。

图18是本发明第六实施例发电机并网控制方法的流程示意图。

图19是本发明一实施例的计算机存储介质的结构示意图。

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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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做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。

本发明中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

如图1所示，本发明实施例提供了一种发电机并网控制器1，用于具有第一市电单元4和负载3的供电系统100中，包括第一转换单元11及第二转换单元12，所述第一转换单元11包括整流器或第一双向变流器，所述第一转换单元11的一端用于连接发电机2的输出端，以用于在联合供电模式将所述发电机2提供的第一交流电压转为第一直流电压；以及所述第二转换单元12包括逆变器或第二双向变流器，所述第二转换单元12的一端用于连接所述第一转换单元11的另一端，所述第二转换单元12的另一端用于连接负载3的第一输入端31，所述第二转换单元12用于在所述联合供电模式将所述第一直流电压转换为第二交流电压以及将所述第二交流电压提供至所述负载3，进而所述发电机2经由所述发电机并网控制器1和与所述负载3的第一输入端31连接的第一市电单元4联合对所述负载3进行供电。如图1所示，本实施例中，所述第一转换单元11为第一双向变流器，所述第二转换单元12为第二双向变流器，双向变流器，英文名PCS(Power Conversion System)，是实现电能双向转换的装置。既可把直流电逆变成交流电，输送给电网或者给交流负荷使用；也可把电网的交流电整流为直流电，给其他设备充电。

请参阅图2所示，举例来说，本实施例中，所述负载3的功率为2000KW，所述发电机2的输出功率为800KW，在所述联合供电模式下，所述第一转换单元11将所述发电机2提供的第一交流电压转为第一直流电压，所述第二转换单元12将所述第一直流电压转换为第二交流电压以及将所述第二交流电压提供至所述负载3，此时，所述第一市电单元4仅需提供1200KW的输出功率就可以使所述负载3正常工作。

本申请实施例的所述发电机并网控制器1，可以在所述联合供电模式下，使所述发电机2经由所述发电机并网控制器1和与所述负载3的第一输入端31连接的第一市电单元4联合对所述负载3进行供电，进而有效利用所述发电机2的电能以及市电，所述发电机2作为市电供电补充，从而有效利用市电和发电机，节约能源，并且可以提升整个系统的供电效率和供电可靠性。

进一步地，所述发电机并网控制器1还包括控制单元13，所述控制单元13用于电连接所述第一转换单元11、所述第二转换单元12以及所述发电机2，所述控制单元13用于控制所述发电机并网控制器1进入所述联合供电模式。通过设置所述控制单元13，可以实现所述发电机并网控制器1的供电模式的智能控制，实现所述发电机2控制自动化，不需要人工操作开关，提高用户体验和供电效率。

进一步地，所述控制单元13还用于判断所述负载3功率是否超过设定值，当所述负载3功率超过所述设定值时，所述控制单元13控制进入所述联合供电模式；所述负载3功率未超过所述设定值时，所述控制单元13控制所述发电机2关闭。请继续参阅图2所示，本实施例中，所述设定值可以为1200KW，此时，所述负载3的功率2000KW超过了所述设定值1200KW，所述控制单元13控制进入所述联合供电模式，在所述联合供电模式下，所述第一市电单元4提供1200KW输出功率给所述负载3，剩下的800KW由所述发电机2提供，所述控制单元13通过对所述负载3功率是否超过设定值的判断，也可以控制所述发电机2的打开或关闭，可以根据实际用电的所述负载3的情况更加智能的对所述发电机2进行控制，在所述负载3功率超过所述设定值时，所述发电机2和所述第一市电单元4做联合供电，降低所述第一市电单元4供电容量需求和电力容量费用的同时，从而提升市电的用电效率，提高负荷用电保障。特别是在市电负荷过重(如夏天炎热限电)的情况下，通过所述发电机2和所述第一市电单元4做联合供电，可以有效降低市电负荷，提高用电保障。

请参阅图3所示，所述第一转换单元11的另一端和所述第二转换单元12的一端还用于电连接储能单元9，所述第一转换单元11还用于在所述联合供电模式输出所述第一直流电压给所述储能单元9充电达到第一预设容量值(如充满电)；当所述联合供电结束，所述储能单元9还用于经由所述第二转换单元12向所述负载3供电，直到所述储能单元9的电能达到第二预设容量值(如最低电量)。请参阅图4所示，可以理解，在所述联合供电模式下，所述发电机2输出的第一交流电压被所述第一转换单元11转为所述第一直流电压，所述第一直流电压再被所述第二转换单元12转换为第二交流电压以及将所述第二交流电压提供至所述负载3的同时，所述第一直流电压还给所述储能单元9充电，直到所述储能单元9充电达到所述第一预设容量值，当所述联合供电结束，所述发电机2关闭后，所述储能单元9还可以独立或者联合所述第一市电单元4对所述负载3进行供电，不仅保障了所述供电系统100的稳定性和可靠性，还进一步利用了所述发电机2发电特性工作在最佳发电效率，多余的电能通过设置所述储能单元9来充电，使得输出负载3较低的时候，所述发电机2运行在更高效发电效率工况下，也进一步避免低载运行造成柴油积碳现象，降低所述发电机2维护工作。同时关闭所述发电机2后，可以继续用所述储能单元9放电，直至所述储能单元9放电达到所述第二预设容量值，从而提升所述供电系统100的可靠性，并且节约能源。其中，可以理解，所述第一预设容量值和所述第二预设容量值可以依据实际需要设定，且所述第一预设容量值和所述第二预设容量值可以设定不同，所述第一第一预设容量值可以小于所述第二预设容量值。

请参阅图5、图6所示，在一种实施例中，所述发电机并网控制器1还包括切换单元14，所述切换单元14的第一端A连接所述第一转换单元11的一端，所述切换单元14的第二端B用于连接所述发电机2，使得所述发电机2经由所述切换单元14的所述第二端B和所述第一端A连接所述第一转换单元11的一端，所述切换单元14的第三端C用于连接所述第二转换单元12的另一端以连接所述负载3，如图5所示，当未处于所述联合供电模式时，所述第一端A和所述第二端B断开，所述第一端A和所述第三端C导通；如图6所示，当处于所述联合供电模式时，所述第一端A和所述第二端B导通，所述第一端A和所述第三端C断开。通过设置切换单元14，可以在未处于所述联合供电模式时，不需要切换到所述发电机2输出导通状态，在处于所述联合供电模式时，切换到所述发电机2输出导通状态，使电路导通状态更易于控制，不需要人力介入。可以理解，本实施例中，所述切换单元14可以为ATS或STS自动开关单元，或者为其他具有与所述切换单元14基本相同原理的开关组件，并不限于上述。

请参阅图7、图8所示，在另一些实施例中，所述发电机并网控制器1还包括切换单元14，所述切换单元14的第一端A连接所述第一转换单元11的一端，所述切换单元14的第二端用于连接所述发电机2，使得所述发电机2经由所述切换单元14的所述第二端B和所述第一端A连接所述第一转换单元11的一端，所述切换单元14的第三端C用于连接所述负载3的第二输入端32和第二市电单元6，如图7所示，当未处于所述联合供电模式时，所述第一端A和所述第二端B断开，所述第一端A和所述第三端C导通，所述第一双向变流器和所述第二双向变流器运行在无功补偿和/或有源滤波模式；如图8所示，当处于所述联合供电模式时，所述第一端A和所述第二端B导通，所述第一端A和所述第三端C断开。通过设置切换单元14，可以在未处于所述联合供电模式时，不需要切换到所述发电机2输出导通状态，在处于所述联合供电模式时，所述发电机2输出导通，使电路导通状态更易于控制，不需要人力介入。

进一步地，可以理解，所述控制单元13还电连接上述两个实施例中的所述切换单元14，以控制所述切换单元14的导通与断开，使电路导通状态更易于控制，不需要人力介入。

请参阅图9所示，在一些实施例中，所述发电机并网控制器1还包括第一开关16、第二开关17及第三开关18，所述第一开关16的一端用于连接所述发电机2，另一端连接所述第一转换单元11，使得所述第一转换单元11经由所述第一开关16连接所述发电机2，所述第二开关17用于连接于所述发电机2和第一交流母线5之间，所述第一交流母线5还用于连接所述第一市电单元4和所述负载3的第一输入端31，所述第三开关18用于连接于所述第一交流母线5和所述第二转换单元12的另一端之间，使得所述第二转换单元12经由所述第三开关18和所述第一交流母线5连接所述负载3的第一输入端31；在所述联合供电模式，所述第一开关16和所述第三开关18处于导通状态，所述第二开关17处于关闭状态。可以理解，上述实施例中，如图1、图2、图4所示的在所述联合供电模式下，所述发电机2与所述第一转换单元11之间的导通可以通过所述第一开关16导通实现，所述发电机2和第一交流母线5之间的断开可以通过所述第二开关17关闭实现，所述第一交流母线5和所述第二转换单元12的另一端之间的导通可以通过所述第三开关18导通实现，同理，所述第一开关16、所述第二开关17及所述第三开关18也可以连接所述控制单元13，通过所述控制单元13进行控制，使电路导通状态更易于控制，不需要人力介入。而且，通过上述第一开关16、第二开关17及第三开关18可以达到进一步控制及隔离等作用，有效保证供电系统的稳定工作，此外，可以理解，在其他实施例中(如图1-8所示的实施例中)，可以在相应位置增加第一开关16、第二开关17及第三开关18，以达到进一步控制及隔离等作用，有效保证供电系统的稳定工作。

请参阅图10所示，在另一些实施例中，所述发电机并网控制器1还包括第三转换单元15，所述第三转换单元15包括逆变器或第三双向变流器，所述第三转换单元15的一端用于连接所述第一转换单元11的另一端，所述第三转换单元15的另一端用于连接所述负载3的第二输入端32，所述第三转换单元15用于在所述联合供电模式将所述第一直流电压转换为第五交流电压以及将所述第五交流电压提供至所述负载3，进而所述发电机2经由所述发电机并网控制器1和与所述负载3的第二输入端32连接的第二市电单元6联合对所述负载3进行供电。需要说明的是，所述负载3可以是多个子负载3，即多个用电装置，不同用电装置可以根据用电需求分别由所述第一市电单元4，所述第二市电单元6中的一个或多个通过所述第一输入端31、所述第二输入端32向所述多个用电装置供电，其中，所述第一输入端31、所述第二输入端32可以是不同用电装置的供电输入端，也可以是同一个用电装置的多个不同供电输入端。通过设置所述第三转换单元15，可以向多个所述负载3或所述负载3的多个输入端进行供电，进而有效利用所述发电机2的电能、节约能源，从而提升整个系统的供电效率和供电可靠性。

如图11所示，考虑到所述发电机2的日常运营保养需求，需要对所述发电机2进行测试，因此，所述供电系统100还可以具有发电机测试模式，本实施例中，在所述第一市电单元4正常且处于所述发电机测试模式时，所述控制单元13控制进入所述联合供电模式，使得在所述发电机2测试时，所述发电机2和所述第一市电单元4联合向所述负载3供电。可以理解，在所述发电机测试模式，所述发电机2和所述第一市电单元4也可以进入所示联合供电模式同时联合向所述负载3供电，进而有效利用所述发电机2的电能、节约能源，从而提升整个系统的供电效率和供电可靠性。特别是相对于现有发电机测试模式时，采用假负载造成的能源浪费等问题，本申请实施例中，将所述发电机2测试时释放的电能用于向所述负载3供电，可以达到较好的节能效果，还可以确保柴油的品质，避免柴油浪费严重等问题。

进一步地，所述控制单元13用于在所述发电机测试模式控制所述发电机2启动，使得所述发电机2根据设定的输出功率输出所述第一交流电压，以及使得发电机输出电能表7获取所述发电机2的输出电能和/或供电时间，所述控制单元13还用于在所述输出电能和/或所述供电时间达到预设值时控制所述发电机2关闭，从而完成所述发电机2测试。可以理解，所述发电机2根据设定的输出功率和/或供电时间，通过计算获得输出功率*时间＝输出电能，此部分可以通过发电机输出电能表7的输入侧测量获取，或输出侧获取，当达到所述预设值时，所述控制单元13发出所述发电机2停机命令，所述发电机2关闭，从而完成所述发电机2测试。通过连接所述发电机输出电能表7进行所述发电机2测试，可以获得准确的供电容量需求，优化电力容量需求，降低运营成本。

进一步地，在一种实施例中，所述控制单元13还用于判断是否处于峰电时段，当处于所述峰电时段、所述第一市电单元正常且处于所述发电机测试模式时，所述控制单元13控制进入所述联合供电模式；当所述峰电时段结束时，所述控制单元13控制所述联合供电模式结束，所述发电机2关闭。可以理解，在所述峰电时段进入所述发电机2测试模式进行所述发电机2测试，使得在所述峰电时段使用所述发电机2产生的电能，且所述发电机2产生的电能还可以提供给所述负载3而非连接假负载，不仅可以降低峰电时段的市电的供给功率从而节约成本及提供市电供给的可靠性，还不会造成测试过程中的能源浪费，可以有效利用所述发电机2的电能、节约能源。

进一步地，在另一些实施例中，所述控制单元13还用于判断所述负载3的用电负荷是否超过设定值，当所述负载3的用电负荷超过所述设定值、所述第一市电单元正常且处于所述发电机测试模式时，所述控制单元13控制进入所述发电机测试模式；当所述负载3的用电负荷未超过所述设定值时，所述控制单元13控制所述发电机2关闭。可以理解，在所述负载3的用电负荷超过所述设定值所述第一市电单元正常且处于所述发电机测试模式时，所述控制单元13控制进入所述发电机2测试模式可以在兼顾对所述负载3供电的同时完成所述发电机2测试，可以有效利用所述发电机2的电能、节约能源。

进一步地，如图3及4所示，所述第一转换单元11的另一端和所述第二转换单元12的一端还用于电连接储能单元9，所述第一转换单元11还用于在所述发电机测试模式输出所述第一直流电压向所述储能单元9供电直到所述储能单元9的电能达到所述第一预设容量值(如充满电)，且当所述发电机测试模式结束，所述储能单元9还用于经由所述第二转换单元12向所述负载3供电，直到所述储能单元9的电能达到所述第二预设容量值(如最低电量)。通过设置所述储能单元9，可以在所述发电机测试模式时兼顾对所述储能单元9进行充电的同时完成所述发电机2测试，可以有效利用所述发电机2发电特性工作在最佳发电效率，多余的电能对所述储能单元9充电，使得输出负载3较低的时候，所述发电机2运行在更高效发电效率工况下，也进一步避免低载运行造成柴油积碳现象，降低所述发电机2维护工作。同时所述发电机测试模式结束后，可以继续用所述储能单元9放电，直至所述储能单元9放电达到所述第二预设容量值，从而提升所述供电系统100的可靠性，并且节约能源。

需要说明的是，上述所有实施例中，除所述控制单元13可以根据实际用电情况控制所述供电系统100进入不同供电模式外，也可以支持手动控制。另外，请参阅图12所示，所述发电机2可以是一台发电机也可以是多台发电机组成的发电机组，所述发电机2或所述发电机组可以由所述控制单元13进行控制，启动或关闭其中一台或若干台发电机，所述发电机2或所述发电机组可以是不同电压时，还可以包含不同电压变换设备8，例如变压器。如图12所示，本实施例中，所述第一市电单元4为10KV电压输入，多台输出电压为10KV的所述发电机2并联，所述第一交流母线5为10KV输出，通过所述电压变换设备8，例如变压器变换成380V交流母线输出到所述负载3。

请参阅图13所示，本发明提供了一种发电机并网控制方法，用于上述具有第一市电单元4、发电机2、第一转换单元11、第二转换单元12和负载3的供电系统100中，所述第一转换单元11包括整流器或第一双向变流器，所述第一转换单元11的一端用于连接发电机2的输出端，所述第二转换单元12包括逆变器或第二双向变流器，所述第二转换单元12的一端用于连接所述第一转换单元11的另一端，所述第二转换单元12的另一端用于连接负载3的第一输入端31。所述方法可以包括以下步骤S101。

步骤S101：在联合供电模式，控制所述第一转换单元11将所述发电机2提供的第一交流电压转为第一直流电压，以及控制所述第二转换单元12将所述第一直流电压转换为第二交流电压以及将所述第二交流电压提供至所述负载3，进而所述发电机2经由所述发电机并网控制器1和与所述负载3的第一输入端31连接的第一市电单元4联合对所述负载3进行供电。

进一步地，图14所示的实施例中，所述方法还可以包括以下步骤：

步骤S301：判断所述负载3功率是否超过设定值。

步骤S302：当所述负载3功率超过所述设定值时，控制进入所述联合供电模式。

在步骤S302中，当进入所述联合供电模式后即可以执行上述步骤S101，具体内容在步骤S101中已进行说明，此处不再赘述。

步骤S303：所述负载3功率未超过所述设定值时，控制所述发电机2关闭。

请参阅图3、图4及图13所示，进一步地，所述第一转换单元11的另一端和所述第二转换单元12的一端还用于电连接储能单元9，所述方法还包括以下步骤S102。

步骤S102：控制所述第一转换单元11还用于在所述联合供电模式输出所述第一直流电压给所述储能单元9充电；当所述联合供电结束，控制所述储能单元9还用于经由所述第二转换单元12向所述负载3供电，直到所述储能单元9的电能达到预设容量值。

请参阅图5、图6及图15所示，进一步地，在另一种实施例中，所述供电系统100还包括切换单元14，所述切换单元14的第一端A连接所述第一转换单元11的一端，所述切换单元14的第二端B用于连接所述发电机2，使得所述发电机2经由所述切换单元14的所述第二端B和所述第一端A连接所述第一转换单元11的一端，所述切换单元14的第三端C用于连接所述第二转换单元12的另一端以连接所述负载3，所述方法还包括以下步骤：

步骤S501：当未处于所述联合供电模式时，控制所述第一端和所述第二端断开，所述第一端和所述第三端导通。

步骤S502：当处于所述联合供电模式时，控制所述第一端和所述第二端导通，所述第一端和所述第三端断开。

请参阅图7、图8及图16所示，在另一些实施例中，所述供电系统100还包括切换单元14，所述切换单元14的第一端A连接所述第一转换单元11的一端，所述切换单元14的第二端B用于连接所述发电机2，使得所述发电机2经由所述切换单元14的所述第二端B和所述第一端A连接所述第一转换单元11的一端，所述切换单元14的第三端C用于连接所述负载3的第二输入端32和第二市电单元6，所述方法还包括以下步骤：

步骤S601：当未处于所述联合供电模式时，控制所述第一端和所述第二端断开，所述第一端和所述第三端导通，所述第一双向变流器和所述第二双向变流器运行在无功补偿和/或有源滤波模式。

步骤S602：当所述联合供电模式时，控制所述第一端和所述第二端导通，所述第一端和所述第三端断开。

如图10所示，在另一些实施例中，所述供电系统100还包括第三转换单元15，所述第三转换单元15包括逆变器或第三双向变流器，所述第三转换单元15的一端用于连接所述第一转换单元11的另一端，所述第三转换单元15的另一端用于连接所述负载3的第二输入端32，所述方法还包括在所述联合供电模式，控制所述第三转换单元15将所述第一直流电压转换为第五交流电压以及将所述第五交流电压提供至所述负载3，进而所述发电机2经由所述发电机并网控制器1和与所述负载3的第二输入端32连接的第二市电单元6联合对所述负载3进行供电。

请参阅图11及图17所示，在又一种实施例中，所述供电系统100可以具有发电机测试模式，所述方法可以包括：

步骤S701：在所述第一市电单元4正常且处于所述发电机2测试模式时，所述控制单元13控制所述供电系统100进入所述联合供电模式，使得在所述发电机2测试时，所述发电机2和所述第一市电单元4联合向所述负载3供电。在步骤S701中，当进入所述联合供电模式后即可以执行上述步骤S101，具体内容在步骤S101中已进行说明，此处不再赘述。

其中，所述又一种实施例中，所述方法还可以包括：

步骤S702：在所述发电机测试模式控制所述发电机2启动，使得所述发电机2根据设定的输出功率输出所述第一交流电压，以及使得发电机输出电能表7获取所述发电机2的输出电能和/或供电时间。

步骤S703：在所述输出电能和/或所述供电时间达到预设值时控制所述发电机2关闭，从而完成所述发电机2测试。

进一步地，在一种实施例中，如图18所示，所述方法包括：

步骤S801：判断是否处于峰电时段、所述第一市电单元是否正常，当处于所述峰电时段、所述第一市电单元正常时，执行步骤S802，当所述峰电时段结束时，执行步骤S803。

步骤S802：当处于所述峰电时段、所述第一市电单元正常且处于所述发电机测试模式时，控制进入所述联合供电模式。

在步骤S802中，当进入所述联合供电模式后即可以执行上述步骤S101，具体内容在步骤S101中已进行说明，此处不再赘述。

步骤S803：当所述峰电时段结束时，控制所述联合供电模式结束，所述发电机2关闭。

进一步地，所述第一转换单元11的另一端和所述第二转换单元12的一端还用于电连接储能单元9，如图3、4所示，所述方法包括：

在所述发电机测试模式，控制所述第一转换单元11输出所述第一直流电压向所述储能单元9供电直到所述储能单元9达到所述第一预设容量(如充满电)，且当所述发电机测试模式结束，控制所述储能单元9还用于经由所述第二转换单元12向所述负载3供电，直到所述储能单元9的电能达到第二预设容量值(如最低电量)。

可以理解，使用上述图13至图18所述的发电机并网控制方法可以达到上述对应的各实施例的供电系统相同的效果，此处就不再赘述上述发电机并网控制方法的有益效果。

参阅图19所示，图19为本发明实施例的计算机存储介质的结构示意图。本发明实施例的计算机存储介质存储有能够实现上述所有方法的程序文件200，其中，该程序文件200可以以软件产品的形式存储在上述计算机存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的计算机存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，或者是计算机、服务器、手机、平板等终端设备。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，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，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，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，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，在本发明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存在，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，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (16)

1.一种发电机并网控制器，用于具有第一市电单元和负载的供电系统中，包括：

第一转换单元，包括整流器或第一双向变流器，所述第一转换单元的一端用于连接发电机的输出端，以用于在联合供电模式将所述发电机提供的第一交流电压转为第一直流电压；以及

第二转换单元，包括逆变器或第二双向变流器，所述第二转换单元的一端用于连接所述第一转换单元的另一端，所述第二转换单元的另一端用于连接负载的第一输入端，所述第二转换单元用于在所述联合供电模式将所述第一直流电压转换为第二交流电压以及将所述第二交流电压提供至所述负载，进而所述发电机经由所述发电机并网控制器和与所述负载的第一输入端连接的第一市电单元联合对所述负载进行供电。

2.根据权利要求1所述的发电机并网控制器，其特征在于，所述发电机并网控制器还包括控制单元，所述控制单元用于电连接所述第一转换单元、所述第二转换单元以及所述发电机，所述控制单元用于控制所述发电机并网控制器进入所述联合供电模式。

3.根据权利要求2所述的发电机并网控制器，其特征在于，所述控制单元还用于判断所述负载功率是否超过设定值，当所述负载功率超过所述设定值时，所述控制单元控制进入所述联合供电模式；所述负载功率未超过所述设定值时，所述控制单元控制所述发电机关闭。

4.根据权利要求2所述的发电机并网控制器，其特征在于，所述第一转换单元的另一端和所述第二转换单元的一端还用于电连接储能单元，所述第一转换单元还用于在所述联合供电模式输出所述第一直流电压给所述储能单元充电达到第一预设容量值；当所述联合供电结束，所述储能单元还用于经由所述第二转换单元向所述负载供电，直到所述储能单元的电能达到第二预设容量值。

5.根据权利要求2所述的发电机并网控制器，其特征在于，所述发电机并网控制器还包括切换单元，所述切换单元的第一端连接所述第一转换单元的一端，所述切换单元的第二端用于连接所述发电机，使得所述发电机经由所述切换单元的所述第二端和所述第一端连接所述第一转换单元的一端，所述切换单元的第三端用于连接所述第二转换单元的另一端以连接所述负载，当未处于所述联合供电模式时，所述第一端和所述第二端断开，所述第一端和所述第三端导通；当处于所述联合供电模式时，所述第一端和所述第二端导通，所述第一端和所述第三端断开。

6.根据权利要求2所述的发电机并网控制器，其特征在于，所述发电机并网控制器还包括切换单元，所述切换单元的第一端连接所述第一转换单元的一端，所述切换单元的第二端用于连接所述发电机，使得所述发电机经由所述切换单元的所述第二端和所述第一端连接所述第一转换单元的一端，所述切换单元的第三端用于连接所述负载的第二输入端和第二市电单元，当未处于所述联合供电模式时，所述第一端和所述第二端断开，所述第一端和所述第三端导通，所述第一双向变流器和所述第二双向变流器运行在无功补偿和/或有源滤波模式；当处于所述联合供电模式时，所述第一端和所述第二端导通，所述第一端和所述第三端断开。

7.根据权利要求2所述的发电机并网控制器，其特征在于，所述发电机并网控制器还包括第一开关、第二开关及第三开关，所述第一开关的一端用于连接所述发电机，另一端连接所述第一转换单元，使得所述第一转换单元经由所述第一开关连接所述发电机，所述第二开关用于连接于所述发电机和第一交流母线之间，所述第一交流母线还用于连接所述第一市电单元和所述负载的第一输入端，所述第三开关用于连接于所述第一交流母线和所述第二转换单元的另一端之间，使得所述第二转换单元经由所述第三开关和所述第一交流母线连接所述负载的第一输入端；在所述联合供电模式，所述第一开关和所述第三开关处于导通状态，所述第二开关处于关闭状态。

8.根据权利要求1或2所述的发电机并网控制器，其特征在于，所述发电机并网控制器还包括第三转换单元，所述第三转换单元包括逆变器或第三双向变流器，所述第三转换单元的一端用于连接所述第一转换单元的另一端，所述第三转换单元的另一端用于连接所述负载的第二输入端，所述第三转换单元用于在所述联合供电模式将所述第一直流电压转换为第五交流电压以及将所述第五交流电压提供至所述负载，进而所述发电机经由所述发电机并网控制器和与所述负载的第二输入端连接的第二市电单元联合对所述负载进行供电。

9.根据权利要求2所述的发电机并网控制器，其特征在于，所述供电系统具有发电机测试模式，在所述第一市电单元正常且处于所述发电机测试模式时，所述控制单元控制进入所述联合供电模式，使得在所述发电机测试时，所述发电机和所述第一市电单元联合向所述负载供电。

10.根据权利要求9所述的发电机并网控制器，其特征在于，所述控制单元用于在所述发电机测试模式控制所述发电机启动，使得所述发电机根据设定的输出功率输出所述第一交流电压，以及使得发电机输出电能表获取所述发电机的输出电能和/或供电时间，所述控制单元还用于在所述输出电能和/或所述供电时间达到预设值时控制所述发电机关闭，从而完成所述发电机测试。

11.根据权利要求9所述的发电机并网控制器，其特征在于，所述控制单元还用于判断是否处于峰电时段，当处于所述峰电时段、所述第一市电单元正常且处于所述发电机测试模式时，所述控制单元控制进入所述联合供电模式；当所述峰电时段结束时，所述控制单元控制所述联合供电模式结束，所述发电机关闭。

12.根据权利要求9所述的发电机并网控制器，其特征在于，所述第一转换单元的另一端和所述第二转换单元的一端还用于电连接储能单元，所述第一转换单元还用于在所述发电机测试模式输出所述第一直流电压向所述储能单元供电，且当所述发电机测试模式结束，所述储能单元还用于经由所述第二转换单元向所述负载供电。

13.一种发电机并网控制方法，用于具有第一市电单元、发电机、第一转换单元、第二转换单元和负载的供电系统中，所述第一转换单元包括整流器或第一双向变流器，所述第一转换单元的一端用于连接发电机的输出端，所述第二转换单元包括逆变器或第二双向变流器，所述第二转换单元的一端用于连接所述第一转换单元的另一端，所述第二转换单元的另一端用于连接负载的第一输入端，其特征在于，所述方法包括：

在联合供电模式，控制所述第一转换单元将所述发电机提供的第一交流电压转为第一直流电压，以及控制所述第二转换单元将所述第一直流电压转换为第二交流电压以及将所述第二交流电压提供至所述负载，进而所述发电机和与所述负载的第一输入端连接的第一市电单元联合对所述负载进行供电。

14.根据权利要求13所述的发电机并网控制方法，其特征在于，所述第一转换单元的另一端用于连接第三转换单元的一端，所述第三转换单元包括逆变器或第三双向变流器，所述第三转换单元的另一端用于连接所述负载的第二输入端，所述方法包括：

在所述联合供电模式，控制所述第三转换单元将所述第一直流电压转换为第五交流电压以及将所述第五交流电压提供至所述负载，进而所述发电机和与所述负载的第二输入端连接的第二市电单元联合对所述负载进行供电。

15.根据权利要求14所述的发电机并网控制方法，其特征在于，所述供电系统具有发电机测试模式，所述方法包括：

在所述第一市电单元正常且处于所述发电机测试模式时，控制进入所述联合供电模式，使得在所述发电机测试时，所述发电机和所述第一市电单元联合向所述负载供电。

16.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求13-15项任意一项所述的供电控制方法。