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适用于分布式新能源的直流供电模式及其在江苏电网的应用

2015-09-29 11:35来源:供用电杂志作者:李强等关键词:配电网供电系统分布式电源收藏点赞

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2)直流供电输电损耗小。在输送相同的有功功率情况下,单极直流系统的输电损耗低于单相交流损耗,而双极直流系统的损耗低于三相交流系统的损耗。交流输电时,交流电缆的金属护套涡流会产生一定的有功损耗,同时交流系统还存在一定的无功损耗,试验证明当直流系统线电压为交流系统的2倍时,直流配电网的线损仅为交流网络的15%~50%。

3)直流供电供电可靠性高。相对交流配电网而言,直流配电网更便于储能装置、分布式光伏等直流电源的接入,减少了采用交流系统中的AC/DC交直流变换环节,提高了供电可靠性。文献[10]基于美国数据中心实际案例的研究表明,与交流配电系统相比,采用直流配电具有更高的供电可靠性和故障发生时维持正常运行的能力。

4)直流电源和负载接入便利。在电源方面,大量分布式光伏等直流发电系统的发展,接入交流电网时需要配置DC/AC换流器,而各种储能装置则需要双向DC/AC换流器及复杂的控制系统才能接入;在负载方面,需要配置AC/DC变流器将交流电转换为直流电向直流负载供电。而直流配电系统能够实现直流电源和负载的直接接入,减少能源转换环节,提升能量利用效率。

2.直流供电系统典型拓扑

与交流配电网类似,直流微电网基本拓扑结构主要有:放射状、环状与两端配电。放射状供电方式和两端配电拓扑的电网拓扑结构简单、故障保护简单、线路投资费用较低,但是供电可靠性较差,易发生停电故障。环状直流供电系统能够有效提高供电可靠性和安全性,提高电能质量,但是故障识别及保护控制配合等也相对困难,设备投资较大,经济性较差。

2.1辐射状单母线直流供电系统拓扑

如图1所示,辐射状单母线直流供电系统具有结构简单、故障保护简单易实现、线路投资费用较低,但是供电可靠性较差,当直流母线故障会导致整个直流系统全停,该模式适用于对供电可靠性要求较低的直流供电系统的建设。

图1 辐射状直流供电系统拓扑结构

2.2辐射状分层型直流供电系统拓扑

图2给出了辐射状分层型直流供电系统的拓扑结构,该系统具有两电压等级(图示为380V和48V两条直流母线,也可为其他电压等级),其中48V和380V通过直流变压器相连,分层型母线结构提高了低压设备供电的安全性,并可直接实现对不同电压等级直流电源和直流负载的便利接入,省去电源适配器,具有较大的前景。

图2 辐射状分层型直流供电系统结构

 

原标题:【城市交直流灵活供电技术】适用于分布式新能源的直流供电模式及其在江苏电网的应用
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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