探究直流配电网研究现状与展望

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探究直流配电网研究现状与展望

探究直流配电网研究现状与展望

探究直流配电网研究现状与展望摘要:针对直流配电网研究现状,做了简单的论述,并且对直流配电网的发展进行了展望。

相比交流配电网,其具有传输容量大和电能质量高等优势,具有不错的发展前景。

从当前直流配电网发展实际来说,朝向柔性直流配电网方向发展。

现结合具体研究,进行如下论述。

关键词:直流配电网;研究现状;柔性从配电网的发展角度来说,未来其形态将会是由不同电压等级构成多层次环网状的架构模式,交直流配电网混联用。

将来的能源互联网,其基础支撑为直流配电网。

随着不断的发展,中压配电网为主要趋势。

配电网技术中柔性直流技术地位不断提升。

1 直流配电网的应用场景从直流配电网体系的构建角度来说,其关键在于直流配电网典型应用场景的构建。

目前来说,主要场景如下:1)能源互联网络。

基于直流配电网为核心构建的能源互联网络,能够实现各类能源的优化互补,实现生产到消费全面覆盖,网络运行效率提高,呈现互联网服务业态,具有多元化和综合性特点。

2)局域综合能源网络。

此网络的构建是依靠柔性电网技术,为混合配电网,可支持新能源和储能接入以及能源双向互动。

3)中压柔性互联。

以直流配电网为骨架;柔性电网技术为支持的混合配电网,在实际应用中可支持新能源和储能接入以及能源双向互动。

4)数据中心供能系统以及园区中压直流配网等。

2 直流配电网研究现状分析2.1 关键技术研究从当前直流配电网研究的实际情况来说,关键技术研究主要内容如下:1)电压等级的选择。

关于电压选取的研究,还处于探索的阶段。

在进行电压匹配时,需要做好供电半径以及电气绝缘等级等影响因素的综合分析。

选择的电压等级,除了能够满足当前的需求外,还要满足未来很长一段时间的需求,进而保证配电网的作用发挥。

从电压的等级来说,分为高压、中低压。

其中,高压主要为±320kV和±150kV;中低压主要为±30kV、±10kV、±750V等。

2)调度和控制。

直流供用电技术的发展现状及前景展望

直流供用电技术的发展现状及前景展望

直流供用电技术的发展现状及前景展望1、直流供电技术在交通运输领域中的应用在交通运输领域中,直流供电技术已经得到广泛的应用。

例如,地铁、有轨电车、高铁等都采用了直流供电技术,使得这些交通工具在运行过程中更加稳定、高效和可靠。

此外,汽车行业也开始推广直流供电技术,特别是新能源汽车领域,直流快充技术已经成为新能源汽车的重要发展方向。

在通信领域中,直流供电技术也发挥了重要的作用。

由于通信设备对电源供电的要求非常高,因此直流供电技术可以更好地满足通信设备对电源供电的稳定性、可靠性和安全性等方面的要求。

此外,直流供电技术在通信基站、机房等领域中的应用已经成为一个趋势。

在工业领域中,直流供电技术也得到广泛的应用。

例如,用于机器设备以及工业控制系统的直流供电技术,已经成为工业自动化的重要组成部分。

此外,一些高科技产业,例如半导体、太阳能等,则更加需要直流供电技术,以满足其对电源供电的高要求。

随着新技术的不断发展,直流供电技术将迎来更加广阔的市场前景。

以下是直流供电技术未来的几个展望:1、直流微电网的发展随着可再生能源的不断发展和应用,直流微电网逐渐成为一个重要的研究和应用领域。

在微电网领域中,直流供电技术具有很大的优势,包括更高的能量利用率、更低的传输损耗等。

因此,直流微电网的发展前景非常广阔。

2、新能源汽车快充技术的普及目前,新能源汽车的充电时间仍比较长,这也成为制约新能源汽车普及的一个因素。

而快充技术则是解决这一问题的有效方法,其核心技术之一就是直流供电技术。

因此,随着新能源汽车的普及,直流供电技术在汽车行业中也有着广阔的市场前景。

3、通信领域的进一步发展随着移动通信、物联网等技术的不断发展和应用,通信领域的发展也趋于高速化和智能化。

在这一背景下,直流供电技术则具有很好的应用前景,可以更好地满足设备的能量供给需求,提高通信设备的运行效率和稳定性。

总之,直流供电技术在当前已经发展成熟并得到了广泛的应用。

随着科技的进步,直流供电技术在未来的发展前景也将变得更加广阔和可持续。

直流配电网研究现状与展望

直流配电网研究现状与展望

DOI:10.16660/ki.1674-098X.2018.11.060直流配电网研究现状与展望白冰1 崔赫1 王姝惠2 冮若嘉1(1.国网辽宁省电力有限公司计量中心 辽宁沈阳 110000;2.国网辽宁省电力有限公司本溪供电公司 辽宁本溪 125000)摘 要:近些年,电力电子技术发展迅猛,直流电网应用越来越广泛,与交流配电网相比,其在技术以及经济等方面占有更多优势,拥有更为广阔的发展空间。

本文将从直流配电网的特点优势入手,阐述电压等级选择、运行控制以及故障分析等研究现状,对比分析交流电网与直流电网的经济效益,并对直流电网的发展前景进行展望。

关键词:直流配电网 现状研究 前景展望中图分类号:TM721 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2018)04(b)-0060-021 直流配电网特点与优势1.1 传输容量大在线路建造成本与走线空间一致的条件下,直流电网传输的电量大约是交流电网1.5倍左右。

加之,直流导线的截面积处处相等,避免了交流集肤效应,使导线利用率大幅度提升,有效降低了能源损耗,实现了高效传输。

1.2 电能质量高交流电网往往会因为半导体芯片的质量问题而出现电压不稳的弊端,直流电网则不同,通常会增设分布式储能设备,有效提高电能输送的稳定性,避免电压骤变的问题。

与此同时,直流电网配置的交流器具有静止无功补偿的功能,可以对无功功率进行合理补偿,从而提高了电网电能的传输质量。

1.3 系统稳定性好与交流电网相比,直流配电网中无需担忧线路电抗、频率稳定以及无功功率等问题,其相关电力设备自身具备隔离电力故障的职能,采用分布式的方式,大大提升了电网的故障防护能力。

因此,直流配电网的系统稳定性能更佳。

2 直流配电网关键技术研究2.1 电压等级的选择就目前而言,我国对于直流配电网电压选取的研究尚处于摸索阶段。

匹配直流电网电压时,应对供电半径、电气绝缘等级、故障保护设计以及经济效益等指标进行充分考量。

直流供用电技术的发展现状及前景展望

直流供用电技术的发展现状及前景展望

直流供用电技术的发展现状及前景展望直流供电技术是指在电力输送时使用直流电而不是交流电的一种技术。

随着现代社会对电力质量和效率要求的不断提高,直流供电技术在能源领域得到了广泛的关注和应用。

本文将从直流供电技术的发展现状和前景展望两个方面进行分析和探讨。

一、直流供电技术的发展现状直流电在早期被大量使用,但由于无法有效地进行远距离输送而逐渐被交流电所替代。

直流供电技术在20世纪末期重新受到重视,主要得益于半导体器件和电力电子技术的快速发展,使得直流输电和直流供电技术得到了显著的改善。

大型可再生能源电站的兴起也为直流输电和供电技术的发展提供了契机。

2. 直流供电技术的优势与交流供电技术相比,直流供电技术具有以下几点优势:a. 可以通过电力电子设备实现功率流控制,提高电网的稳定性和可靠性;b. 在输电线路损耗、输电距离方面具有更大的优势,特别是在远距离输电和海底输电方面;c. 可以更好地与可再生能源集成,提高电网的容量和适应性。

目前,直流供电技术已经在多个领域得到了广泛的应用,主要包括:a. 可再生能源电站:利用直流供电技术可以更好地将可再生能源电站与电网连接,提高电网的容量和适应性;b. 高压直流输电:直流输电可以减小线路损耗,提高输电效率,在远距离输电和海底输电方面具有更大的优势;c. 工业用电:在一些特殊的工业场景中,直流供电技术可以提高设备的运行效率和可靠性;d. 电动汽车充电:直流供电技术可以更快地为电动汽车充电,并且减少转换损耗,提高充电效率。

尽管直流供电技术具有诸多优势,但在应用过程中也面临着一些挑战和问题,主要包括:a. 设备成本:由于需要大量的电力电子设备和智能控制系统,直流供电技术的设备成本相对较高;b. 标准和规范:目前,全球各国的直流供电技术标准和规范尚不完善,需要进行统一和规范化;c. 安全问题:直流供电技术在设备运行和维护过程中需要更加严格的安全措施,保障人员和设备的安全;d. 能源转换损失:在直流供电技术的应用过程中,电能转换环节会产生一定的损失,需要进一步提高能量转换效率。

直流配电网现状研究与展望

直流配电网现状研究与展望

直流配电网现状研究与展望作者:陈君尧蔡捷陈泽贤何伟建张猛来源:《科技风》2020年第21期摘要:随着电力电子技术的发展,与交流配电网相比,直流配电网已在许多领域取得了技术和经济优势,具有广阔的发展前景。

我们了解了直流配电网的发展,拓扑结构和优势,总结了直流配电网研究中有关电压选择、控制技术、保护和故障分析状态的关键问题和相关研究,并比较了交流和直流的分布。

系统的可靠性和效率,以及直流配电网的发展前景。

关键词:配电网;直流配电网;分布式电源;控制;电力设备近年来,随着经济发展和社会进步,电力负荷迅速增加,电力需求和电力质量需求持续增长。

首先,电力电子技术的飞速发展。

越来越多的分布式能源(例如光伏能源、风能和电动汽车)已连接到电网,并且基于直流电和工业变频技术的使用使许多家用电器得到普及。

在新能源的分布式获取,负荷的多样化,能源系统的复杂结构,能源供应的稳定性和高效率方面面临着巨大的挑战。

同时,由于城市內部规划与能源系统规划的长期分离,使得配电网的结构与负荷的发展不兼容,这使得配电网的规划,开发和供电质量越来越不适合城市发展的需要。

简而言之,传统的配电网络和电力供应方法越来越无法满足快速发展的经济和社会的要求,这些要求更加环保,更安全,更可靠,更经济。

国外研究表明,与交流配电网相比,直流配电网在吞吐量,系统可控性和电能质量方面具有更高的性能,可以有效降低电力电子转换器的使用频率,提高电能质量,充分协调两者之间的矛盾。

分布式电源,各种负载和重视分布式能源的电力系统。

本文首先详细介绍了直流配电网的发展,网络结构,特点和优势,然后总结了直流配电网在电压选择,操作控制,保护和基本设备方面存在的问题。

配电网的可靠性和经济运行研究。

一、直流配电网的驱动力(一)直流供电技术的发展当电力系统的输配电系统首次出现时,首先将直流电用作主要的能量传输方法,但是由于当时的技术水平有限,由于电压转换困难且产量低,直流电系统逐渐被交流电系统所取代。

直流供用电技术的发展现状及前景展望

直流供用电技术的发展现状及前景展望

直流供用电技术的发展现状及前景展望随着科技的不断发展和应用需求的不断提高,直流供用电技术成为了电力行业的研究热点和发展趋势。

在传统的交流供用电系统中,直流供用电技术具有很多优势,比如能够提高电力系统的稳定性、降低电能损耗、提高能源利用率等。

近年来,随着我国电力行业的不断发展和政策的支持,直流供用电技术取得了一系列的进展,同时也面临着一些挑战和问题。

本文将对直流供用电技术的发展现状进行分析,以及对未来的发展前景进行展望。

直流供用电技术的发展现状随着我国电力行业的不断发展和技术的不断进步,直流供用电技术已经在多个领域得到了应用,并取得了显著的成绩。

在电力输电领域,直流输电技术已经成为了国家能源战略的重要组成部分。

我国拥有丰富的可再生能源资源,比如风能、光能等,但是这些能源往往集中分布在偏远的地区,无法直接接入交流电网。

利用直流输电技术,可以将这些能源有效地输送到负荷中心,提高能源的利用率,同时减少了输电过程中的电能损耗。

目前,我国已经建成了多个直流输电工程,比如“西南联网”、“西北联网”等,这些工程为我国的直流供用电技术的发展提供了有力支持。

在工业和航空航天领域,直流供用电技术也得到了广泛的应用。

随着工业生产设备和航空航天器材的不断发展,对电能质量和稳定性的要求越来越高。

传统的交流供电系统在电能质量和稳定性方面存在着一些局限,而直流供用电技术能够有效地解决这些问题。

在工业生产设备中,直流供电系统能够提供更加稳定和洁净的电能,提高生产效率;而在航空航天器材中,直流供电系统能够减少电能损耗,提高系统的可靠性。

在工业和航空航天领域,直流供用电技术已经成为了不可替代的选择。

在信息通信领域,直流供用电技术也将继续得到广泛的应用。

随着5G、云计算、物联网等新技术的不断发展,对电能供应的要求也在不断提高。

而传统的交流供用电系统往往无法满足这些需求,而直流供用电技术则能够完美地解决这些问题,提高通信设备的稳定性和可靠性。

直流供用电技术的发展现状及前景展望

直流供用电技术的发展现状及前景展望

直流供用电技术的发展现状及前景展望随着科技的不断进步,直流供用电技术在能源领域中逐渐崭露头角。

相较于传统的交流电技术,直流供用电技术具有一系列的优势,如高效能、节能环保等特点,因此备受关注。

本文将对直流供用电技术的发展现状进行分析,探讨其在未来的发展前景。

进入21世纪以来,直流供用电技术在能源领域中蓬勃发展,取得了一系列的成就。

现代直流输电技术的发展为直流供用电技术的推广打下了坚实的基础。

直流输电技术具有输电距离远、输送功率大、线路占地少等优点,尤其适用于大规模的远距离输电。

借助于现代高压直流输电技术的发展,直流供用电技术逐渐得到了应用和推广。

新能源与直流供用电技术的紧密结合为其发展带来了新的机遇。

随着新能源技术的不断进步,如太阳能、风能等技术的快速发展,直流供用电技术得到了广泛的应用。

新能源通常是以直流形式储存和输出能量,直流供用电技术与新能源技术的结合,使得其在能源领域中的应用更加广泛。

直流供用电技术在信息通信行业中的应用也呈现出了不断增长的趋势。

随着信息通信技术的飞速发展,数据中心、云计算等大规模计算以及存储设施对能源的需求也日益增大。

而直流供用电技术具有高效能、节能环保等优点,成为信息通信行业的新宠,为其提供了更为可靠和高效的能源供应。

二、直流供用电技术的前景展望直流供用电技术在智能电网的建设中发挥着重要作用。

智能电网是未来能源发展的重要方向,而直流供用电技术的高效能和可靠性使得其成为智能电网建设中不可或缺的一部分。

通过直流供用电技术的应用,可以更加灵活地平衡能源供应和消费,提高智能电网的运行效率。

随着科技的不断进步,直流供用电技术还有望在无线输电、电动车充电、航空航天等领域得到更广泛的应用。

通过无线输电技术的创新,可以更加便捷地实现电能的传输,同时也可以解决传统交流输电的诸多问题。

而在电动车充电和航空航天领域,直流供用电技术具有更大的潜力,将成为未来的发展方向。

直流供用电技术的发展前景十分广阔。

直流供用电技术的发展现状及前景展望

直流供用电技术的发展现状及前景展望

直流供用电技术的发展现状及前景展望1. 引言1.1 直流供用电技术的发展现状及前景展望在过去的几十年里,直流供用电技术经历了从起步发展到逐渐成熟的过程。

随着半导体器件技术的飞速发展,直流供用电技术在工业、航空航天、汽车等领域得到了广泛应用。

其在输电损耗、稳定性、安全性和智能化方面的优势逐渐被人们认识并接受。

当前,随着新能源技术的快速发展和全球能源转型的压力增大,直流供用电技术在电力系统、建筑设施、数据中心等领域得到了广泛应用。

其在微电网、智能电网、电动汽车充电等方面展现出了强大的潜力。

未来,随着能源互联网和智能电网的建设,直流供用电技术将会更加普及和推广。

其在减少能源浪费、提高能源利用效率、实现能源清洁化方面将扮演越来越重要的角色。

可以预见,直流供用电技术将在能源革命中发挥重要作用,成为未来可持续发展的重要技术之一。

2. 正文2.1 直流供用电技术的历史发展直流供用电技术的历史发展可以追溯到19世纪初,当时电力系统刚刚起步,直流是最早被采用的一种电力传输方式。

在当时,直流技术被广泛应用于电灯照明、电动机驱动等领域。

然而,直流供电系统存在很多缺点,比如输电距离受限、损耗大、难以实现远距离输电等。

随着交流电技术的发展和应用,直流供电技术逐渐式微。

直到20世纪末,随着半导体技术的进步和电子器件的发展,直流供电技术重新受到重视。

直流供电技术在数据中心、电动汽车、太阳能发电等领域得到了广泛应用。

特别是在航空航天、通信设备、医疗器械等领域,直流供电技术表现出色,取得了显著的成就。

目前,直流供电技术正在迎来新的发展机遇。

随着电动车、智能家居、人工智能、5G通信等领域的快速发展,对电力系统的要求也在不断提高。

直流供电技术在高效、稳定、可靠等方面具有明显优势,未来有望在更多领域得到推广和应用。

通过技术革新和市场需求的驱动,直流供电技术将在未来发展中发挥重要作用,为能源的清洁利用和节约做出更大的贡献。

2.2 直流供用电技术的优势与应用领域直流供用电技术的优势在于其能够提供更稳定和高效的电力传输和分配系统。

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探究直流配电网研究现状与展望
发表时间:2019-07-05T15:32:23.260Z 来源:《电力设备》2019年第4期作者:井毓涛李珂[导读] 摘要:针对直流配电网研究现状,做了简单的论述,并且对直流配电网的发展进行了展望。

(中国核电工程有限公司华东分公司浙江嘉兴 314300) 摘要:针对直流配电网研究现状,做了简单的论述,并且对直流配电网的发展进行了展望。

相比交流配电网,其具有传输容量大和电能质量高等优势,具有不错的发展前景。

从当前直流配电网发展实际来说,朝向柔性直流配电网方向发展。

现结合具体研究,进行如下论述。

关键词:直流配电网;研究现状;柔性从配电网的发展角度来说,未来其形态将会是由不同电压等级构成多层次环网状的架构模式,交直流配电网混联用。

将来的能源互联网,其基础支撑为直流配电网。

随着不断的发展,中压配电网为主要趋势。

配电网技术中柔性直流技术地位不断提升。

1 直流配电网的应用场景
从直流配电网体系的构建角度来说,其关键在于直流配电网典型应用场景的构建。

目前来说,主要场景如下:1)能源互联网络。

基于直流配电网为核心构建的能源互联网络,能够实现各类能源的优化互补,实现生产到消费全面覆盖,网络运行效率提高,呈现互联网服务业态,具有多元化和综合性特点。

2)局域综合能源网络。

此网络的构建是依靠柔性电网技术,为混合配电网,可支持新能源和储能接入以及能源双向互动。

3)中压柔性互联。

以直流配电网为骨架;柔性电网技术为支持的混合配电网,在实际应用中可支持新能源和储能接入以及能源双向互动。

4)数据中心供能系统以及园区中压直流配网等。

2 直流配电网研究现状分析 2.1 关键技术研究
从当前直流配电网研究的实际情况来说,关键技术研究主要内容如下:1)电压等级的选择。

关于电压选取的研究,还处于探索的阶段。

在进行电压匹配时,需要做好供电半径以及电气绝缘等级等影响因素的综合分析。

选择的电压等级,除了能够满足当前的需求外,还要满足未来很长一段时间的需求,进而保证配电网的作用发挥。

从电压的等级来说,分为高压、中低压。

其中,高压主要为±320kV和±150kV;中低压主要为±30kV、±10kV、±750V等。

2)调度和控制。

从当前实际来说,直流中压配电网运行,采取的是协调控制方法,比如主从控制等,使用上游控制器装置,对设置的换流器统筹配置。

直流低压配电网多在使用分布式电源,正常运行时能够保持最大输出状态。

若电能富余或电能不足,中压系统会吸收电能或者补偿电能,为储能设备供电。

对于负载不平衡的情况,采取设置平衡器或者其他设备等方式,控制电压偏差过大的发生[1]。

3)保护和故障诊断。

从电网运行的实际来说,采取的保护措施,主要包括防护设备和防护策略等。

常用的防护设备,具体为熔断器和隔离开关等。

目前来说,电力技术水平不断提升,熔断器以及隔离开关等逐渐被直流断路器装置替代。

低压配电网多使用机械式断路器装置;固态断路器逐渐被推广应用,其不仅速度快,而且效率高。

未来混合式断路器装置将会成为主流,通过机械开关进行电流传输;利用固态元件实现电流阻断,静态热性和动态特性较好。

除此之外,PEBB技术凭借自己的优势,在继电器保护方面的应用获得了不错成效,有着不错的应用前景。

2.2 可靠性评估
不同于交流配电网,直流配电网的运行方式为闭环运行,可控性很强,能够高效避免各类运行问题,电能传输具有极大的稳定性。

不过因为使用的装置较多,比如变压器装置等,增加了电网运行故障的产生风险。

基于此,直流配电网和交流配电网两种电网在可靠性方面的优势谁高谁低还有待研究。

从直流配电网运行实际来说,配置直流断路器装置能够增强运行可靠性,不过断路器运行故障和元件损坏等,也会引发故障问题,所以相比之下直流配电网运行的可靠性更强些。

未来,电力技术水平的不断提高,加之电力元件质量的提升,会增强直流配电网运行的可靠性[2]。

2.3 经济性评估
从直流配电网的使用优势来说,其电能输送容量很大,传输过程中质量的可控性很强。

关于交流配电网运行的经济性研究较多,相反直流配电网方面的比较少。

基于试验对比分析,通过计算交流和直流配电网的运行成本、资源浪费等能够得出:若负载相同而且线路拓扑相同,建设直流配电网的成本相比交流配电网的建设成本要高。

直流配电网传输损耗小,运行过程中随着直流负荷以及运行时间的增加,直流配电网损耗小的优势更加明显。

不过若上述条件发生变化,那么关于电网的经济性评估,其结果会出现变化[3]。

3 关于直流配电网发展的展望
全球能源革命的发展背景下,电源逐渐朝向清洁以及低碳化方向转型,分布式发电以及综合能源等处于快速发展的状态。

除此之外,电气化进程不断加速,出现了以电动汽车以及数据中心等为首的新型负荷,给直流配电网建设和运行提出了更高的要求。

对于此情况,电网企业和新能源发电企业等,不断加大对配电网未来发展方向以及能源互联网发展路径的研究。

从直流配电网发展的角度来说,其技术水平将会不断提升。

在实际应用中,积极适应新能源以及储能等的接入,将会构建各类应用场景。

在具体构建和应用中,柔性直流配电网成为建设的主要内容。

基于柔变电站的直流配电网,能够减少转换过程,缩小使用设备的体积,减少能源损耗。

目前,世界首创柔性交直流配电网示范工程已经正式投入运行。

除此之外,随着直流配电网的不断增加,关于直流配电网运行经济性以及可靠性的研究将会不断增多,研究的内容也会不断增加,通过不断加大直流配电网技术攻关,优化和完善直流配电网,将会推动其持续发展[4]。

4 结束语:
综上所述,当前直流配电网研究主要围绕电压等级的选择和保护与故障诊断等,关于经济性的研究相对较少。

在直流配电网研究中,积极借鉴新能源技术以及直流微电网技术等,加大技术研究力度,提出优化和完善直流配电网的措施,对提高其安全稳定运行水平,有着重要的意义。

参考文献:
[1]陈小军,靳一林,顾博川,潘凯岩.基于电流微分量的多端直流配电网保护策略研究[J/OL].广东电力,2019(02):95-99.
[2]贾科,李论,宣振文,李猛,李晨曦.基于扰动注入的柔性直流配电网主动故障定位及其仿真研究[J].电力系统保护与控制,2019,47(04):99-106.
[3].国网、南网打响柔性交直流配电网项目“双响炮”[J].农村电工,2019(02):1.
[4]余修勇,肖立业.直流配电网故障识别和定位技术研究综述[J/OL].电工电能新技术:1-11.。

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