光伏电能管理方法和系统、以及电能分配控制装置.pdf

本发明公开了一种光伏电能管理方法和系统、以及电能分配控制装置。所述光伏电能管理系统包括光伏发电系统、输电网及负载、蓄电池、以及一端连接光伏发电系统，另一端连接输电网及负载、以及蓄电池的电能分配控制装置。所述电能分配控制装置用于获取到光伏发电系统输入的光伏电能时，基于其当前所处供电模式确定与之匹配的电能分配方案，根据输电网上电或负载供电需求，应用该电能分配方案在蓄电池、输电网或负载之间执行相应的电能分配工作。本发明光伏电能管理系统可根据输电网上电或负载供电需求，及其所处供电模式将光伏电能在蓄电池、负载或输电网之间进行合理分配，既满足了用户供电需求，又避免了富余光伏电能的浪费，提高了光伏电能的利用率。

权利要求书1.  一种光伏电能管理方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、判断电能分配控制装置当前所处供电模式；S2、在获取到光伏发电系统输入的光伏电能时，确定与电能分配控制装置当前供电模式相匹配的电能分配方案，根据输电网上电或负载供电需求，应用该电能分配方案在蓄电池、输电网或负载之间执行相应的电能分配工作。2.  根据权利要求1所述的光伏电能管理方法，其特征在于，所述方法在所述步骤S1之前还包括如下步骤：S0、通过直流-直流双向变换器或双向逆变器对光伏发电系统输入电流进行实时采样，根据采样结果计算光伏发电系统当前最大输出功率，根据光伏发电系统当前最大输出功率对直流母线电压进行动态调节。3.  根据权利要求1所述的光伏电能管理方法，其特征在于，如所述步骤S1中所述电能分配控制装置工作于离网供电模式，则所述步骤S2相应包括如下子步骤：S21、双向逆变器确定与电能分配控制装置所处离网供电模式匹配的第一电能分配方案，将基于第一电能分配方案分配到的第一部分光伏电能转换为交流电后供于负载；S22、直流-直流双向变换器将基于第一电能分配方案分配到的第二部分光伏电能进行降压处理后储存于蓄电池，或者蓄电池根据第一电能分配方案释放储存的部分电能，经直流-直流双向变换器进行升压处理，并经双向逆变器转换为交流电后供于负载；其中，所述第一电能分配方案基于第一电能功率分配公式实现，所述第 一电能功率分配公式表示如下：Poutput(max)＝Pbattery+Pload；Poutput(max)表示光伏发电系统所提供光伏电能的最大输出功率；Pload表示电能分配控制装置工作于离网供电模式时分配及供给于负载的第一部分光伏电能的输出功率；Pbattery表示电能分配控制装置工作于离网供电模式时分配及储存于蓄电池的第二部分光伏电能或蓄电池释放电能的输出功率。4.  根据权利要求3所述的光伏电能管理方法，其特征在于，所述步骤S22还包括：S221、如Pload＞Poutput(max)，则判定负载供电不足，将蓄电池切换到放电模式，将蓄电池根据第一电能分配方案释放电能经直流电经直流-直流双向变换器进行电压提升，以及经逆变器转换为交流电后供于负载；其中，蓄电池的输出功率可通过第一蓄电池放电公式计算得到，该第一蓄电池放电公式表示如下：Pbatteryoutput＝Pload-Poutput(max)；Pbatteryoutput表示蓄电池在放电模式下释放电能的输出功率；S222、如Pload＜Poutput(max)，则判定光伏发电系统输出光伏电能存在富余，将蓄电池切换到充电模式，由直流-直流双向变换器对该富余的光伏电能进行降压处理后储存于蓄电池；该富余部分的光伏电能的输出功率可通过第一蓄电池充电公式计算得到，该第一蓄电池充电公式表示如下：Psuplus＝Poutput(max)-Pload；Psuplus表示该富余的光伏电能的输出功率；Poutput(max)表示光伏发电系统所提供光伏电能的最大输出功率；Pload表示电能分配控制装置工作于离网供电模式时分配及供给于负载的第一部分光伏电能的输出功率。5.  根据权利要求1所述的光伏电能管理方法，其特征在于，如所述步骤S1中所述电能分配控制装置工作于并网供电模式，则所述步骤S2相应包括如下子步骤：S21′、直流-直流双向变换器确定与电能分配控制装置所处并网供电模式匹配的第二电能分配方案，将基于第二电能分配方案分配到的第三部分光伏电能进行降压处理后储存于蓄电池；S22′、双向逆变器将基于第二电能分配方案分配到的第四部分光伏电能转换为交流电后将其并网；其中，所述第二电能分配方案基于第二电能功率分配公式实现，该第二电能功率分配公式表示如下：Poutput(max)＝Pbattery+Pgrid；Poutput(max)表示光伏发电系统所提供光伏电能的最大输出功率；Pgrid表示电能分配控制装置工作于并网供电模式时并网上电的第三部分光伏电能的输出功率；Pbattery表示电能分配控制装置工作于并网供电模式时储存于蓄电池的第四部分光伏电能或蓄电池释放电能的输出功率。6.  根据权利要求5所述的光伏电能管理方法，其特征在于，所述步骤S22′还包括：S221′、如Pgrid＞Poutput(max)，则判定光伏发电系统供给光伏电能存在不足，将蓄电池切换到放电模式，将蓄电池根据第二电能分配方案释放的电能经直流电经直流-直流双向变换器进行电压提升，以及经逆变器转换为交流电后并网上电；其中，蓄电池的输出功率可通过第二蓄电池放电公式计算得到，该第二蓄电池放电公式表示如下：Pbatteryoutput＝Pgrid-Poutput(max)；Pbatteryoutput表示蓄电池在放电模式释放电能的输出功率；Poutput(max)表示光伏发电系统所提供光伏电能的最大输出功率；Pgrid表示电能分配控制装置工作于并网供电模式时并网上电的第三部分光伏电能的输出功率；S222′、如Pgrid＜Poutput(max)，则判定光伏发电系统输出光伏电能存在富余，将蓄电池切换到充电模式，由直流-直流双向变换器对该富余的光伏电能进行降压处理后将其储存于蓄电池；该富余的光伏电能的输出功率可通过第二蓄电池充电公式计算得到，该第二蓄电池充电公式表示如下：Psuplus＝Poutput(max)-Pgrid；Psuplus表示该富余的光伏电能的输出功率。7.  根据权利要求2所述的光伏电能管理方法，其特征在于，所述步骤S0还包括如下子步骤：S01、如根据光伏发电系统输入电流采样结果判断光伏发电系统工作于夜间模式，则通过直流-直流双向变换器或双向逆变器相应调低直流母线电压，同时启动防逆装置；S02、如根据光伏发电系统输入电流采样结果判断光伏发电系统输出功率超出负载及蓄电池的额定功率之和，则通过直流-直流双向变换器或双向逆变器相应升高直流母线电压。8.  一种应用如权利要求1至7中任一所述的光伏电能管理方法的光伏电能管理系统，包括光伏发电系统、输电网及负载、蓄电池，其特征在于，所述系统还包括一端连接光伏发电系统，另一端连接输电网及负载、以及蓄电池的电能分配控制装置：所述电能分配控制装置用于获取到光伏发电系统输入的光伏电能时，基 于其当前所处供电模式确定与之匹配的电能分配方案，根据输电网上电或负载供电需求，应用该电能分配方案在蓄电池、输电网或负载之间执行相应的电能分配工作。9.  一种应用于如权利要求8所述的光伏电能管理系统的电能分配控制装置，其特征在于，所述电能分配控制装置包括：连接于直流母线的防逆装置，用于防止光伏发电系统输入电流产生逆流；双向逆变器，用于判断电能分配控制装置工作于离网供电模式时，将基于第一电能分配方案分配到的第一部分光伏电能转换为交流电后供于负载，以及用于判断电能分配控制装置处于并网供电模式时，将基于第二电能分配方案分配到的第四部分光伏电能转换为交流电后并网；直流-直流双向变换器，用于判断电能分配控制装置工作于离网供电模式且蓄电池处于充电模式时，将基于第一电能分配方案分配到的第二部分光伏电能进行降压处理后储存于蓄电池；以及用于判断电能分配控制装置工作于离网供电模式且蓄电池处于放电模式时，将基于第二电能分配方案释放的蓄电池电能进行升压处理，并经双向逆变器转换为交流电后供于负载。10.  根据权利要求9所述的电能分配控制装置，其特征在于，所述直流-直流双向变换器内置第一MPPT控制器，所述双向逆变器内置第二MPPT控制器，所述第一MPPT控制器及所述第二MPPT控制器均用于对光伏发电系统输出功率进行实时采样，计算光伏发电系统当前最大输出功率，根据光伏发电系统当前最大输出功率对直流母线电压进行动态调节。

说明书光伏电能管理方法和系统、以及电能分配控制装置
技术领域
本发明涉及光伏发电技术领域，更具体地说，涉及一种光伏电能管理方法和系统、以及电能分配控制装置。
背景技术
近年来，新能源光伏发电得到了广泛应用，储能系统将光伏发电多余的电能存储在电池等储能单元内，在弱光时释放储能单元内的电能为负载或电网供电，实现能源平抑，以便更平稳地使用天阳能。
目前，光伏发电与储能发电共同使用的方案有交流侧耦合与直流侧耦合两种方式，其中，交流侧耦合方式交换器能量损失较大，直流侧耦合能量损失较小。但是，直流侧耦合的方式通常是光伏发电系统和电池均通过直流-直流变换器汇合在一起，再连接逆变器，这种系统架构存在着能量通路较远以及能量损失较大的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种光伏电能管理方法和系统、以及电能分配控制装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种光伏电能管理方法，包括如下步骤：
S1、判断电能分配控制装置当前所处供电模式；
S2、在获取到光伏发电系统输入的光伏电能时，确定与电能分配控制装置当前供电模式相匹配的电能分配方案，根据输电网上电或负载供电需求，应用该电能分配方案在蓄电池、输电网或负载之间执行相应的电能分配工作。
在本发明上述光伏电能管理方法中，所述方法在所述步骤S1之前还包括如下步骤：
S0、通过直流-直流双向变换器或双向逆变器对光伏发电系统输入电流进行实时采样，根据采样结果计算光伏发电系统当前最大输出功率，根据光伏发电系统当前最大输出功率对直流母线电压进行动态调节。
在本发明上述光伏电能管理方法中，如所述步骤S1中所述电能分配控制装置工作于离网供电模式，则所述步骤S2相应包括如下子步骤：
S21、双向逆变器确定与电能分配控制装置所处离网供电模式匹配的第一电能分配方案，将基于第一电能分配方案分配到的第一部分光伏电能转换为交流电后供于负载；
S22、直流-直流双向变换器将基于第一电能分配方案分配到的第二部分光伏电能进行降压处理后储存于蓄电池，或者蓄电池根据第一电能分配方案释放储存的部分电能，经直流-直流双向变换器进行升压处理，并经双向逆变器转换为交流电后供于负载；
其中，所述第一电能分配方案基于第一电能功率分配公式实现，所述第一电能功率分配公式表示如下：Poutput(max)＝Pbattery+Pload；
Poutput(max)表示光伏发电系统所提供光伏电能的最大输出功率；
Pload表示电能分配控制装置工作于离网供电模式时分配及供给于负载的第一部分光伏电能的输出功率；
Pbattery表示电能分配控制装置工作于离网供电模式时分配及储存于蓄电池的第二部分光伏电能或蓄电池释放电能的输出功率。
在本发明上述光伏电能管理方法中，所述步骤S22还包括：
S221、如Pload＞Poutput(max)，则判定负载供电不足，将蓄电池切换到放电模式，将蓄电池根据第一电能分配方案释放电能经直流电经直流-直流双向变换器进行电压提升，以及经逆变器转换为交流电后供于负载；
其中，蓄电池的输出功率可通过第一蓄电池放电公式计算得到，该第一蓄电池放电公式表示如下：Pbatteryoutput＝Pload-Poutput(max)；
Pbatteryoutput表示蓄电池在放电模式下释放电能的输出功率；
S222、如Pload＜Poutput(max)，则判定光伏发电系统输出光伏电能存在富余，将蓄电池切换到充电模式，由直流-直流双向变换器对该富余的光伏电能进行降压处理后储存于蓄电池；
该富余部分的光伏电能的输出功率可通过第一蓄电池充电公式计算得到，该第一蓄电池充电公式表示如下：Psuplus＝Poutput(max)-Pload；
Psuplus表示该富余的光伏电能的输出功率；
Poutput(max)表示光伏发电系统所提供光伏电能的最大输出功率；
Pload表示电能分配控制装置工作于离网供电模式时分配及供给于负载的第一部分光伏电能的输出功率。
在本发明上述光伏电能管理方法中，如所述步骤S1中所述电能分配控制装置工作于并网供电模式，则所述步骤S2相应包括如下子步骤：
S21′、直流-直流双向变换器确定与电能分配控制装置所处并网供电模式匹配的第二电能分配方案，将基于第二电能分配方案分配到的第三部分光伏电能进行降压处理后储存于蓄电池；
S22′、双向逆变器将基于第二电能分配方案分配到的第四部分光伏电能转换为交流电后将其并网；
其中，所述第二电能分配方案基于第二电能功率分配公式实现，该第二电能功率分配公式表示如下：Poutput(max)＝Pbattery+Pgrid；
Poutput(max)表示光伏发电系统所提供光伏电能的最大输出功率；
Pgrid表示电能分配控制装置工作于并网供电模式时并网上电的第三部分光伏电能的输出功率；
Pbattery表示电能分配控制装置工作于并网供电模式时储存于蓄电池的第四部分光伏电能或蓄电池释放电能的输出功率。
在本发明上述光伏电能管理方法中，所述步骤S22′还包括：
S221′、如Pgrid＞Poutput(max)，则判定光伏发电系统供给光伏电能存在不足，将蓄电池切换到放电模式，将蓄电池根据第二电能分配方案释放的电能经直流电经直流-直流双向变换器进行电压提升，以及经逆变器转换为交流电后并网上电；
其中，蓄电池的输出功率可通过第二蓄电池放电公式计算得到，该第二蓄电池放电公式表示如下：Pbatteryoutput＝Pgrid-Poutput(max)；
Pbatteryoutput表示蓄电池在放电模式释放电能的输出功率；
Poutput(max)表示光伏发电系统所提供光伏电能的最大输出功率；
Pgrid表示电能分配控制装置工作于并网供电模式时并网上电的第三部分光伏电能的输出功率；
S222′、如Pgrid＜Poutput(max)，则判定光伏发电系统输出光伏电能存在富余，将蓄电池切换到充电模式，由直流-直流双向变换器对该富余的光伏电能进行降压处理后将其储存于蓄电池；
该富余的光伏电能的输出功率可通过第二蓄电池充电公式计算得到，该第二蓄电池充电公式表示如下：Psuplus＝Poutput(max)-Pgrid；
Psuplus表示该富余的光伏电能的输出功率。
在本发明上述光伏电能管理方法中，所述步骤S0还包括如下子步骤：
S01、如根据光伏发电系统输入电流采样结果判断光伏发电系统工作于夜间模式，则通过直流-直流双向变换器或双向逆变器相应调低直流母线电压，同时启动防逆装置；
S02、如根据光伏发电系统输入电流采样结果判断光伏发电系统输出功率超出负载及蓄电池的额定功率之和，则通过直流-直流双向变换器或双向逆变器相应升高直流母线电压。
本发明还构造一种光伏电能管理系统，包括光伏发电系统、输电网及负载、蓄电池，还包括一端连接光伏发电系统，另一端连接输电网及负载、以及蓄电池的电能分配控制装置：
所述电能分配控制装置用于获取到光伏发电系统输入的光伏电能时，基于其当前所处供电模式确定与之匹配的电能分配方案，根据输电网上电或负载供电需求，应用该电能分配方案在蓄电池、输电网或负载之间执行相应的电能分配工作。
本发明还构造一种应用于光伏电能管理系统的电能分配控制装置，所述电能分配控制装置包括：
连接于直流母线的防逆装置，用于防止光伏发电系统输入电流产生逆流；
双向逆变器，用于判断电能分配控制装置工作于离网供电模式时，将基于第一电能分配方案分配到的第一部分光伏电能转换为交流电后供于负载，以及用于判断电能分配控制装置处于并网供电模式时，将基于第二电能分配 方案分配到的第四部分光伏电能转换为交流电后并网；
直流-直流双向变换器，用于判断电能分配控制装置工作于离网供电模式且蓄电池处于充电模式时，将基于第一电能分配方案分配到的第二部分光伏电能进行降压处理后储存于蓄电池；
以及用于判断电能分配控制装置工作于离网供电模式且蓄电池处于放电模式时，将基于第二电能分配方案释放的蓄电池电能进行升压处理，并经双向逆变器转换为交流电后供于负载。
在本发明上述电能分配控制装置中，所述直流-直流双向变换器内置第一MPPT控制器，所述双向逆变器内置第二MPPT控制器，所述第一MPPT控制器及所述第二MPPT控制器均用于对光伏发电系统输出功率进行实时采样，计算光伏发电系统当前最大输出功率，根据光伏发电系统当前最大输出功率对直流母线电压进行动态调节。
实施本发明光伏电能管理方法和系统、以及电能分配控制装置，可达到以下有益效果：
1、本发明光伏电能管理系统可根据输电网上电或负载供电需求，结合电能分配控制装置所处供电模式将光伏发电系统输入的光伏电能在蓄电池、负载或输电网之间进行合理分配，既满足了用户供电需求，又避免了富余光伏电能的浪费，节约了燃料资源，提高了光伏电能的利用率。
2、电能分配控制装置可通过直流-直流双向变换器或双向逆变器对光伏发电系统输入电流进行实时采样，计算光伏发电系统当前最大输出功率，根据光伏发电系统当前最大输出功率对直流母线电压进行动态调节，实现对母线电压稳压控制，避免了过压造成电能分配控制装置内部元器件的损坏。
3、本发明电能分配控制装置设有自动保护机制。如电能分配控制装置根 据光伏发电系统输入电流采样结果判断光伏发电系统工作于夜间模式，则通过直流-直流双向变换器或双向逆变器相应调低直流母线电压，同时启动防逆装置，防止母线高压灌入光伏电池板；如电能分配控制装置根据光伏发电系统输入电流采样结果判断光伏发电系统输出功率超出负载及蓄电池的额定功率之和，则通过直流-直流双向变换器或双向逆变器相应升高直流母线电压以偏离MPPT点运行，防止对蓄电池过充或直流-直流双向变换器过载。
附图说明
图1为本发明提供的光伏电能管理方法的一个具体实施例的流程图；
图2为图1所示的光伏电能管理方法中涉及的第一电能分配方案的方法流程图；
图3为图1所示的光伏电能管理方法中涉及的第二电能分配方案的方法流程图；
图4为本发明提供的光伏电能管理系统的一个具体实施例的结构框图；
图5为图4所示的光伏电能管理系统的电能分配控制装置的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。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。
本发明提出了一种光伏电能管理方法，该方法可根据并网上电或负载300供电需要对光伏发电系统100输出光伏电能进行合理分配，提高了光伏电能 的利用率，节约了燃料资源，对于节能减排起到了一定的倡导作用。
图1示出了本发明第一个实施例的光伏电能管理方法的流程图。如图1所示，该光伏电能管理方法包括如下步骤：
首先步骤S101中，电能分配控制装置200对光伏发电系统100输入电流进行实时采样，计算光伏发电系统100当前最大输出功率，根据光伏发电系统100当前最大输出功率对直流母线电压进行动态调节，实现对母线电压稳压控制。
如电能分配控制装置200根据光伏发电系统100输入电流采样结果判断光伏发电系统100工作于夜间模式，则通过直流-直流双向变换器203或双向逆变器202相应调低直流母线电压，同时启动防逆装置201，防止母线高压灌入光伏电池板。
如电能分配控制装置200根据光伏发电系统100输入电流采样结果判断光伏发电系统100输出功率超出负载300及蓄电池500的额定功率之和，则通过直流-直流双向变换器203或双向逆变器202相应升高直流母线电压以偏离MPPT点运行，防止对蓄电池500过充或直流-直流双向变换器203过载。
随后步骤S102中，判断电能分配控制装置200当前所处供电模式。
随后步骤S1031中，电能分配控制装置200工作于离网供电模式，步骤S1031之后执行步骤S1041。
或者步骤S1032中，电能分配控制装置200工作于并网供电模式，步骤S1032之后执行步骤S1042。
随后步骤S1041中，直流-直流双向变换器203确定与电能分配控制装置200所处离网供电模式匹配的第一电能分配方案，根据负载300用电需求，依照第一电能分配方案在蓄电池500及负载300之间执行相应的电能分配工作。
或者步骤S1042中，双向逆变器202确定与电能分配控制装置200所处并网供电模式匹配的第二电能分配方案，根据输电网400上电需求，依照第二电能分配方案在蓄电池500及输电网400之间执行相应的电能分配工作。
图2示出了图1中步骤S104所揭示的离网供电模式下的第一电能分配方案的一个具体实施例的方法流程图，如图2所示，该步骤S104进一步包括如下子步骤：
首先步骤S10411中，双向逆变器202确定与电能分配控制装置200所处离网供电模式匹配的第一电能分配方案，将基于第一电能分配方案分配到的第一部分光伏电能转换为交流电后供给负载300。
在本发明中，上述第一电能分配方案基于第一电能功率分配公式实现，该第一电能功率分配公式表示如下：Poutput(max)＝Pbattery+Pload；
Poutput(max)表示光伏发电系统100所提供光伏电能的最大输出功率；
Pload表示电能分配控制装置200工作于离网供电模式时供给于负载300的第一部分光伏电能的输出功率；
Pbattery表示电能分配控制装置200工作于离网供电模式时储存于蓄电池500的第二部分光伏电能或蓄电池500释放电能的输出功率。
随后步骤S10412中，直流-直流双向变换器203依照第一电能分配方案，并结合光伏发电系统100当前最大输出功率及输电网400并网上电需求切换蓄电池500所处工作模式。
当本发明电能分配控制装置200处于离网供电模式时，蓄电池500工作模式切换过程如下：
如Pload＞Poutput(max)，则判定负载300供电不足，将蓄电池500切换到放电模式，将蓄电池500根据第一电能分配方案释放电能经直流电经直流-直流 双向变换器203进行电压提升，以及经逆变器转换为交流电后供于负载300；
其中，蓄电池500释放电能的输出功率可通过第一蓄电池放电公式计算得到，该蓄电池500放电公式表示如下：Pbatteryoutput＝Pload-Poutput(max)；
Pbatteryoutput表示蓄电池500在放电模式下释放电能的输出功率。
如Pload＜Poutput(max)，则判定光伏发电系统100输出光伏电能存在富余，将蓄电池500切换到充电模式，由直流-直流双向变换器203对该富余的光伏电能进行降压处理后将其储存于蓄电池500；
该富余部分的光伏电能的输出功率可通过第一蓄电池充电公式计算得到，该第一蓄电池充电公式表示如下：Psuplus＝Poutput(max)-Pload；
Psuplus表示该富余的光伏电能的输出功率；
Poutput(max)表示光伏发电系统100所提供光伏电能的最大输出功率；
Pload表示电能分配控制装置200工作于离网供电模式时分配及供给于负载300的第一部分光伏电能的输出功率。
随后步骤S10413中，直流-直流双向变换器203根据光伏发电系统100当前最大输出功率及负载300供电需求将蓄电池500切换到充电模式。
随后步骤S10414中，直流-直流双向变换器203将基于第一电能分配方案分配的第二部分光伏电能进行降压处理后储存于蓄电池500。
或者步骤S10415中，直流-直流双向变换器203将蓄电池500切换到放电模式，蓄电池500根据第一电能分配方案释放部分电能，直流-直流双向变换器203对该部分电能进行升压处理，经双向逆变器202转换为交流电后供于负载300。
图3示出了本发明图1中步骤S1042所揭示的第二电能分配方案的一个具体实施例的方法流程图。如图3所示，该步骤S1042具体包括如下子步骤：
首先步骤S10421中，直流-直流双向变换器203确定与电能分配控制装置200所处并网供电模式匹配的第二电能分配方案，双向逆变器202将基于第二电能分配方案分配到的第二部分光伏电能转换为交流电后供于负载300。
在本发明中，该第二电能分配方案基于第二电能功率分配公式实现，该第二电能功率分配公式表示如下：Poutput(max)＝Pbattery+Pgrid；其中：
Poutput(max)表示光伏发电系统100所提供光伏电能的最大输出功率；
Pgrid表示电能分配控制装置200工作于并网供电模式时并网上电的第三部分光伏电能的输出功率；
Pbattery表示电能分配控制装置200工作于并网供电模式时分配及储存于蓄电池500的第四部分光伏电能或蓄电池500释放电能的输出功率。
随后步骤S10422中，直流-直流双向变换器203依照第二电能分配方案，并结合光伏发电系统100当前最大输出功率及输电网400并网上电需求切换蓄电池500所处工作模式。
当本发明电能分配控制装置200处于并网供电模式时，蓄电池500工作模式切换过程如下：
如Pgrid＞Poutput(max)，则直流-直流双向变换器203判定光伏发电系统100供给光伏电能存在不足，将蓄电池500切换到放电模式，将蓄电池500根据第二电能分配方案释放的电能经直流电经直流-直流双向变换器203进行电压提升，经逆变器转换为交流电后并网上电；
其中，蓄电池500的输出功率可通过第二蓄电池500放电公式计算得到，该第二蓄电池500放电公式表示如下：Pbatteryoutput＝Pgrid-Poutput(max)；
Pbatteryoutput表示蓄电池500在放电模式释放电能的输出功率；
Poutput(max)表示光伏发电系统100所提供光伏电能的最大输出功率；
Pgrid表示电能分配控制装置200工作于并网供电模式时并网上电的第三部分光伏电能的输出功率。
如Pgrid＜Poutput(max)，则直流-直流双向变换器203判定光伏发电系统100输出光伏电能存在富余，将蓄电池500切换到充电模式，对该富余的光伏电能进行降压处理后将其储存于蓄电池500；
该富余的光伏电能的输出功率可通过第二蓄电池500充电公式计算得到，该第二蓄电池500充电公式表示如下：Psuplus＝Poutput(max)-Pgrid；
Psuplus表示该富余的光伏电能的输出功率。
基于图1至图3所揭示的光伏电能管理方法，本发明还提出一种智能化的光伏电能管理系统。
如图4所示，该光伏电能管理系统包括光伏发电系统100、负载300/输电网400、蓄电池500、以及一端连接光伏发电系统100，另一端连接负载300/输电网400、及蓄电池500的电能分配控制装置200。该电能分配控制装置200用于获取光伏发电系统100提供的光伏电能，基于其当前所处供电模式确定合理的电能分配方案，根据输电网400上电或负载300供电需求，应用该电能分配方案在蓄电池500、输电网400或负载300之间执行相应的电能分配工作。
图5示出了图4中电能分配控制装置200的一个具体实施例的结构框图。如图5所示，该电能分配控制装置200包括：
连接于直流母线的防逆装置201，用于防止光伏发电系统100输入电流产生逆流；
双向逆变器202，用于判断电能分配控制装置200工作于离网供电模式时，将基于第一电能分配方案分配到的第一部分光伏电能转换为交流电后供于负 载300，以及用于判断电能分配控制装置200处于并网供电模式时，将基于第二电能分配方案分配到的第四部分光伏电能转换为交流电后并网；
直流-直流双向变换器203，用于判断电能分配控制装置200工作于离网供电模式且蓄电池500处于充电模式时，将基于第一电能分配方案分配到的第二部分光伏电能进行降压处理后储存于蓄电池500；
以及用于判断电能分配控制装置200工作于离网供电模式且蓄电池500处于放电模式时，将基于第二电能分配方案释放的蓄电池500电能进行升压处理，并经双向逆变器202转换为交流电后供于负载300。
该直流-直流双向变换器203内置第一MPPT控制器，该双向逆变器202内置第二MPPT控制器，该第一MPPT控制器及该第二MPPT控制器均用于对光伏发电系统100输入电流进行实时采样，计算光伏发电系统100当前最大输出功率，根据光伏发电系统100当前最大输出功率对直流母线电压进行动态调节，避免过压造成电能分配控制装置200内部元器件的损坏。
在本发明中，防逆装置201可以是二极管等单向导通器件，或者是机械或电子开关器件。
本发明光伏电能管理方法和系统、以及电能分配控制装置200的优点体现如下：
1、本发明光伏电能管理系统可根据输电网400上电或负载300供电需求，结合电能分配控制装置200所处供电模式将光伏发电系统100输入光伏电能在蓄电池500、负载300或输电网400之间进行合理分配，既满足了用户供电需求，又避免了富余光伏电能的浪费，节约了燃料资源，提高了可光伏电能的利用率。
2、电能分配控制装置200可通过直流-直流双向变换器203或双向逆变器 202对光伏发电系统100输入电流进行实时采样，计算光伏发电系统100当前最大输出功率，根据光伏发电系统100当前最大输出功率对直流母线电压进行动态调节，实现对母线电压稳压控制，避免了过压造成电能分配控制装置200内部元器件的损坏。
3、本发明电能分配控制装置200设有自动保护机制。如电能分配控制装置200根据光伏发电系统100输入电流采样结果判断光伏发电系统100工作于夜间模式，则通过直流-直流双向变换器203或双向逆变器202相应调低直流母线电压，同时启动防逆装置201，防止母线高压灌入光伏电池板；如电能分配控制装置200根据光伏发电系统100输入电流采样结果判断光伏发电系统100输出功率超出负载300及蓄电池500的额定功率之和，则通过直流-直流双向变换器203或双向逆变器202相应升高直流母线电压以偏离MPPT点运行，防止对蓄电池500过充或直流-直流双向变换器203过载。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可储存于一计算机可读取储存介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的储存介质可为磁碟、光盘、只读储存记忆体(Read Only Memory，ROM)或随机储存记忆体(Random ABBess Memory，RAM)等。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。