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伴随电网的用电负荷迅猛增加,原先的配电网系统将面对越来越多的各种问题。例如,分布式发电及储能技术发展迅速,如何将这些新兴电源有效地接入传统的交流电网?城市发展对电源建设和线路走廊的制约越来越多,导致负荷中心的无功电源更为不足;直流负荷或直流环节的负载日益增多,亟待发展更为有效的供电模式以满足负荷的快速增长。随着电力电子技术发展日趋成熟,重新探索直流方式配电的效果,可为当前日益发展的电网提供一条解决配网问题的新思路。
直流配电网是以直流为主导的电能配送系统,具有解决现代配电系统面临挑战的潜力。直流配电的主要技术特征:
(1)直流配电更为可靠:线路故障率较交流系统更低,可单极运行,响应快、恢复时间短;
(2)直流配电效率更高:线路损耗低于交流配电,可直接为日益增多的直流负载提供电能;
(3)可提高电能质量;
(4)易于实现分布式发电互联。直流配电在提供高效电能转换与控制的同时,由于并列运行换流器的数量大、种类数量大,会面对可靠的性能、安全的性能等方面的种种问题,以及直流电力电子装置的体积、重量、维护和运行费用等问题。因此,考虑到目前直流配电存在的问题,需要一种新的直流配电网以解决信息可靠收集、能量有效流动等问题。
系统设计
图1为文章提出的一种基于能源路由器的直流配电网结构示意图,该配电网包括能源路由器单元、至少一个信息收集单元、至少一个能量信息转换单元、至少一个交流母线单元、至少一个AC/DC模块单元、至少一个交流负荷单元、至少一个光伏发电装置单元、至少一个储能装置单元、至少一个风力发电装置单元、至少一个电动汽车充电装置单元;其中,能源路由器单元的信息流信号和控制信息流信号基于Z-Wave无线通信技术进行传输,AC/DC模块单元包括一组双Buck型换流器和一个工频逆变桥。
延伸阅读:交直流混合配电网规划运行关键技术研究
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近年来,在“双碳”目标的驱动下,氢氨醇一体化逐渐成为了我国清洁能源消纳与创新发展的重要路径之一,相关示范项目在国内密集落地。以绿氨为例,据中国氢能联盟研究院统计,截至2024年底,我国在建的绿氨项目产能约190万吨/年,规划产能约1780万吨/年。蓬勃发展的现象背后,欧盟绿色认证体系与碳核算
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