登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
(来源:微信公众号 智见能源 ID:SmartEnergyView 作者:智见)
直流配电网的需求趋势及优势
以区域直流、交流环形母线为基本结构单元的环状结构上,可以方便地接入各种电源、负荷和储能装置,构成一个层级的基本结构单元,同时也是能量管理单元的设备支撑。
一、直流配电网的需求
(一)配电网面临的新形势
直流驱动的负载比重越来越大——50%以上电器为直流或类直流负荷,且品类繁多,与我们的生活息息相关;
分布式新能源发电高密度接入及充分利用——未来以光伏、分散式风电及其它可再生能源占比将达到50%以上;
电动汽车大规模推广——十三五迅速增长;
电力储能系统的逐步推广应用;
重要敏感负荷的高可靠、高质量供电。
(二)配电网遇到的新问题
电网结构复杂、短路容量增大;
交直流能量变换损耗高;
可控性灵活性差;
双向互动、新能源支持能力差;
电能质量问题突出。
二、直流配电网的优势
伴随城市规模快速增长以及信息技术迅速发展,电网内敏感负荷、非线性负荷,以及其他重要负荷越来越多,交流配电网内线损大、供电走廊紧张等问题日益严重。电压波动、电网谐波加剧、电压瞬时跌落以及三相不平衡现象加剧等问题亦日趋恶化。现有配电网结构和方式亟需改变。直流配电网具有减小线路损耗、改善用户侧电能质量、提高供电容量、隔离故障区域以及可再生能源及储能装置便捷、灵活接入等优点。
1、直流配电网的供电容量大(供电半径)
相同的线路走廊,直流配电网可输送更多容量。设现有线路的额定线电压为VAC,额定线电流为IAC,功率因数cosφ=0.9,那么,该线路的额定功率PAC=√3 VAClAcCOSφ;若直流配电网采用双极结构,且设其额定直流电压为VDC、额定电流为IDC,则线路所传输的额定功率为PDC=2VDClDC。
因此,在相同的绝缘水平、相同的导线截面及电流密度情况下,
则:
则由上式可知,对于双极结构的直流配电网而言,其传输功率与原交流线路大致相等,即在线路走廊宽度和建造费用相同情况下,直流线路所能传输的功率约为交流线路的1.05倍。可见,直流配电能够有效提高供电容量(半径)。
2、直流配电网的电能质量
对半导体芯片生产行业而言,电压波动、频率变化、闪络冲击、三次及以上谐波幅值增量,都可能对产品生产造成较大影响,这些企业对电能质量的要求高于国家对交流配电网电能质量的标准;另一些企业,如建材、汽车、电缆制造行业,均存在大量的冲击负荷,当冲击性负载(冶炼炉、电焊机等)接入交流配电网时,会对交流配网造成冲击,引起电压骤降等电能质量问题。对于接入快速响应的储能设备的直流配电网,仿真表明,冲击性负载造成的电压闪变仅为I-2%。另外,相对交流配电网而言,分布式储能设备接入直流配网的技术难度相对较低,一旦储能设备的研制取得突破,便可在直流配网中广泛配置,从而有效解决用户侧直流电压闪变等问题。
此外,柔性直流配网中的换流器可以灵活地吸收或发出无功功率,起到静止无功补偿器(STATCOM)的补偿作用,从而对交流系统侧与交流负荷侧的无功功率进行动态补偿,起到稳定交流母线和用户侧电压的作用。
3、直流配电网的线路损耗
考虑到交流电缆金属护套所引起的有功损耗及交流系统的无功损耗,在直流配电网直流电压为交流系统线电压两倍的情况下,直流配网的线损仅为交流配网的15%~50%。即使交流配网的线损降低可通过添加无功补偿设备等措施来实现,但这将增大系统的建造成本,及其复杂性。
4、直流配电网能量传输效率
在进行电压变换时,交流配电网的电能损耗很小,传统的交流变压器效率可达98%。直流配电网所采用的电压源型(Voltage SourceConverter,VSC)换流器与直流变压器,主要由电力电子器件构成,因此其开关损耗和通态损耗一般较大,其能量传输效率约为85~95%,低于交流变压器。但另一方面,直流配网的线路损耗远低于交流配网。因此,交、直流配网的整体传输效率仍需要进一步的论证与研究。就目前而言,交流配网和直流配网的整体效率相差不大,但可以预见的是,随着电力电子技术的进一步发展,各类换流器的开关损耗和通态损耗将不断降低,直流配网的传输效率具有较大的上升空间。
5、直流配电网的可靠性
若直流配电网采用双极系统,当其中一极发生故障时,另一极可继续为负荷输送功率。相比于交流配电网,直流配电网中接入蓄电池、超级电容等储能设备的技术难度相对较低。因此,直流配电网的故障穿越能力与供电可靠性较高。
通信中心和信息中心多为敏感负载,如存储设备、服务器等,它们对供电可靠性的要求极高。基于美国数据中心的典型结构,考虑直流配电在这一特殊负载地点的应用,分别对交、直流配电网下的可靠性指标进行了计算,计算结果表明,相对交流而言,直流配电系统具有更高的故障穿越能力和可靠性。
6、节能降耗及直流配电到户的可行性
实际上,目前大量的家用电器都采用直流电,在交流配电网内,需配置相应的整流电路模块。但是,如果采用直流配电网的方式直接为家庭用户提供直流电,便可省去这些换流器,减少由交流转为直流的转换次数,既可以降低换流损失,实现节能降耗,同时也降低了设备制造成本。
通过对多种常用家电设备的稳态和暂态模型,针对不同型号、不同用途、不同厂家的电器在采用直流电情况下的稳态和暂态过程进行了实验研究。结果表明多数家用电器能够在直流配网下运行。日常家用电器可直接用于低压直流配电系统,且供电电压与电流的纹波大幅降低,电能质量有了较大改善。实际上,由于采用交流供电方式,多数家电需添加AC/DC换流器,采用直流供电时则可以省去,从而达到节钱降耗的目的,可见直流配电到户完全可行。
7、清洁能源及储能设备的便捷接入
风能、太阳能等新能源发电形式的大规模分布式并网已成为一种趋势。光伏电池等发出的直流电具有随机性和间歇性,需要配置相应换流器及储能装置,并需要通过复杂的控制策略才能实现交流并网。风电产生出的是一种随机波动的交流电能,需要安置AC/DC/AC换流器和一些适当的储能装置,并通过复杂控制才能并入交流电网。
各类储能装置,如蓄电池、超级电容器等,都以直流电形式存储电能,必须通过双向DC/AC换流器和复杂控制,才能使用于交流电网。但是,如果采用直流配电网供电方式,无论是新能源分布式并网,还是储能装置的接口控制技术,都要简单得多。
下图为基于VSC换流器的直流配电网结构,VSC换流器将各类交流电源发出的交流电变换为直流电,经直流输电线路将电能输送至负荷端,再反变换为交流电供负载使用。
三、直流配电网存在的问题
目前,柔性直流配电技术仍处于起步阶段,在实际的应用仍有问题待进一步的研发解决,如:根据城市发展规划和资源特点如何利用好柔性直流配网的技术优势,如何保证整个系统的稳定运行,柔性直流配网的运行方式进一步细化等。可以预见,柔性直流配电技术的发展必将为技术革新和效益提升带来新的思路和理念,为中压配网技术的发展提供强有力的技术支撑。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
7月10日,国网浙江物资公司邀请省内废旧管理专家,现场观摩研讨该公司自主研发的报废变压器绝缘油回收装置。近年来,国家电网加快配网改造,变压器更换和报废数量不断增加,然而变压器箱体内存在属于危险废弃物的绝缘油,如何高效绿色拆解报废变压器成为被集中关注的话题。报废变压器绝缘油回收装置利
北极星输配电网获悉,中熔电气发布公告称,公司董事会审议通过《关于投资建设赛诺克新能源科技园项目的议案》,拟投资11.41亿元在自有地块新建产业园区。据悉,该项目计划于2027年底完成竣工验收并投入使用,规划用地面积约3.67万平方米,总建筑面积7.72万平方米,将建设5栋厂房及办公楼,将用于生产传
7月14日,重庆印发《重庆市超充基础设施建设技术指南(2025年)》(渝经信油气〔2025〕6号)。其中明确,超充基础设施接入电网公共连接点的电压偏差、电压不平衡度和谐波分量应在允许范围内,符合GB50966-2024和GB/T29316-2012的有关规定。当不符合规定时,应采取有效的电能质量治理措施,减小其对公用
今年3月,国家发展改革委等四部门联合印发《关于公布首批车网互动规模化应用试点的通知》,正式确定上海市、常州市、广州市等9个城市为首批试点城市,同步公布30个试点项目。《能源评论》派出多路记者,前往济南、成都、广州、深圳等地,实地探访车网互动项目,了解规模化试点的进展。在济南,我们来到
7月16日,海南省发展和改革委员会海南电网有限责任公司关于公布海南省2025年第二季度分布式光伏配电网可开放容量的通知(琼发改便函〔2025〕2065号)。原文如下:海南省发展和改革委员会海南电网有限责任公司关于公布海南省2025年第二季度分布式光伏配电网可开放容量的通知琼发改便函〔2025〕2065号各
北极星储能网获悉,7月17日,山西晋城市司法局《晋城市电动汽车充(换)电基础设施管理条例(草案)》征求意见,电网企业应当将充(换)电基础设施供电纳入配电网专项规划,保证供电容量满足需求且具有包容性;负责从产权分界点至公共电网的配套接网工程;应当设置服务窗口,简化办事程序,开辟电力增
2025年6月30日,国家发展改革委、工业和信息化部、国家能源局联合下发了《关于开展零碳园区建设的通知》发改环资〔2025〕910号。(来源:微信公众号“鱼眼看电改”作者:俞庆)相比于之前各地建设的零碳园区,这次是从中央政府层面顶层规划和推动,并且给出了具体的细则,比如申报条件,核算方法等。这
7月16日,海南省发展和改革委员会海南电网有限责任公司关于公布海南省2025年第二季度分布式光伏配电网可开放容量的通知。根据通知,已有10地接网预警等级为受限。海南省发展和改革委员会海南电网有限责任公司关于公布海南省2025年第二季度分布式光伏配电网可开放容量的通知琼发改便函〔2025〕2065号各
配电网连接着电力主网和千家万户,是电力供应的“最后一公里”,是现代经济社会的重要基础设施和新型电力系统的重要组成部分。国家电网有限公司深入贯彻落实党中央、国务院决策部署,围绕新型电力系统建设要求,持续深化配电网建设改造,提高配电网可靠性和承载力,不断满足人民日益增长的美好生活用电
北极星储能网获悉,7月15日,新疆天业在投资者互动平台上表示,为发展石河子市新能源产业,助力公司走好绿色低碳高质量发展之路,公司与国电投(深圳)能源发展有限公司共同投资设立项目公司,投资、建设和经营管理十户滩工业园区200MW源网荷储一体化项目,该项目规划石河子及周边地区建设包含200MW光
6月30日,全国首个基于混频调制技术的紧凑化经济型多端柔性交流配电互联工程在广东横琴正式投产。该工程成功将紧凑化经济型多端口柔性互联装备应用于中压配电网,是南方电网横琴数字零碳岛共享实验室推动粤澳科研合作的最新成果。据介绍,该工程通过横琴数字零碳岛共享实验室自主研发紧凑化经济型多端
最近,国家能源局可靠性和质监中心可靠性管理处主要负责人带队赴苏州、泰州、南京调研电力可靠性管理及试点工作开展情况,这是对国网江苏省电力有限公司配网部工作的一次全面检验,更是对其在供电可靠性管理领域不懈努力的高度认可,让国网江苏电力配网部的创新实践与卓越成果得以充分展现,也为全国电
5月2日11时5分,国网河北石家庄供电公司调度控制中心监测石家庄新能源发电出力突破500万千瓦,达到514.5万千瓦,占全网用电负荷的70.5%,标志着该时刻超七成电力客户用上清洁、绿色电。近年来,石家庄地区光伏项目稳步发展,风电储能加快布局,新能源整体发展呈现“量率齐增”态势。国网石家庄供电公司
北极星储能网获悉,4月16日,广东韶关市人民政府发布关于印发韶关市推进分布式光伏高质量发展行动。文件明确,积极拓宽光伏多元化应用场景。大力推进光伏建筑一体化建设,积极推动光伏与道路交通、5G基站、大数据中心、充电桩等基础设施建设的融合。积极发展以分布式光伏为主的微电网、直流配电网,扩
4月16日,韶关市人民政府办公室关于印发韶关市推进分布式光伏高质量发展行动方案(2025—2030年)的通知,通知指出,统筹推进分布式光伏建设。继续支持各县(市、区)屋顶分布式光伏有序开发建设工作,综合屋顶资源产权归属、开发难易度、项目成熟度等情况,统筹推进党政机关、学校、医院、大型场馆等
北极星售电网获悉,4月16日,广东韶关市人民政府发布关于印发韶关市推进分布式光伏高质量发展行动。文件明确,积极拓宽光伏多元化应用场景。大力推进光伏建筑一体化建设,积极推动光伏与道路交通、5G基站、大数据中心、充电桩等基础设施建设的融合。积极发展以分布式光伏为主的微电网、直流配电网,扩
近日,山东莱芜供电公司在莱芜羊里街道小增互联台区0.75千伏直流汇集线3号杆,成功开展国内首次带负荷处理线夹发热、带电断(接)分支线引线、带电更换拉线、带电安装验电接地环、带电清除异物等6类作业,实现客户用电“零感知”,填补了国内在低压直流配电网不停电作业领域的空白。与传统不停电作业相
1月2日从电气电子工程师学会标准协会(IEEE-SA)获悉,由浙江宁波供电公司牵头申报的一项国际标准“光储直柔一体化建筑配电网网架结构设计推荐性实践”正式获批立项,这是该公司牵头的首个国际标准。建筑领域是能源消耗和碳排放的主要领域之一。光储直柔建筑供配电技术集光伏发电、配电、用电、储能于
甘肃榆中县马坡乡哈班岔村紧邻国家4A级旅游景区兴隆山,是兰州“秀美兴隆”乡村振兴示范带建设的核心区,近年来清洁低碳用能需求持续增长。10月底,兰州供电公司在该村投运低压交直流柔性混联智慧配电网,助推乡村用能向零碳转变。12月10日,在甘肃兰州东面40千米的马啣山北麓,榆中县马坡乡哈班岔村迎
又一国际标准,正式获批发布!12月19日,从IEEE(电气电子工程师学会)标准协会获悉,由国网江苏电力牵头制定的IEEE标准《1.5千伏~35千伏中压直流变压器技术规范》全票通过,正式获批发布。这是我国主导的首个中压直流变压器领域国际标准,也是国网江苏电力牵头发布的第16个国际标准。标准发布官网截
12月19日,国网经研院发来表扬信,对国网天津经研院专业技术人员支撑国网公司《配电网典型供电模式》修编工作中展现的工作态度、专业素质提出了高度赞扬。为促进公司配电网高质量发展,科学指导“十五五”配电网规划设计工作,加快推动“十五五”配电网规划重大专题研究,按照国网发展部工作要求,国网
在电力系统中,柔性技术通常指灵活的电能变换与控制技术,它基于大功率、高性能的电力电子器件,可实现对电网电压、电流、功率等各类参数的实时调节,具有可控性好、适应性强、响应速度快、智能化程度高等特点。文/特约记者徐梓沐谢浩铠近年来,国网浙江省电力有限公司把多项柔性技术应用于电网建设与
今年3月,国家发展改革委等四部门联合印发《关于公布首批车网互动规模化应用试点的通知》,正式确定上海市、常州市、广州市等9个城市为首批试点城市,同步公布30个试点项目。《能源评论》派出多路记者,前往济南、成都、广州、深圳等地,实地探访车网互动项目,了解规模化试点的进展。在济南,我们来到
北极星储能网获悉,7月14日,大连市工业和信息化局发布对市政协十四届四次会议第0110号提案的答复,提到加强人才培养。大连理工大学2024年新增储能科学与工程本科专业,实施本硕博贯通长周期培养模式。在电化学储能、液流电池、固态电池、压缩空气储能、氢能、储能装备与安全、能源互联网等关键技术及
云南奔腾的江河之水、广西的好“风光”化身为电能,穿越山河,点亮上海外滩的夜色、驱动浙江轰鸣的生产线、保障安徽实验室的精密仪器用电;广东富余的电能送入福建,变为寻常人家的空调凉风。这场千里奔赴,源于一场电力“全国购”。近日,我国规模最大跨经营区市场化电力交易落地。在北京电力交易中心
“微信扫码充值即可用电,费用按实际用电量结算,剩余的钱当即退回,真是太便捷了!”7月13日晚,在位于唐山市滦州市茨榆坨镇的夜市街边,通过采用冀北唐山供电公司推广的“码上”用电模式,摆摊商户李木敏在供电员工田鹏程指导下,利用手机软件“网上国网”APP扫描身边共享电源上的二维码,便捷地用上
近日,我国规模最大跨经营区市场化电力交易落地。7月1日至9月15日,超20亿千瓦时来自广东、广西、云南的电能,将通过闽粤联网工程全天候送至上海、浙江、安徽、福建,国家电网、南方电网跨经营区电力交易进入常态开展新阶段。这是全国统一电力市场初步建成的重要标志之一。此次交易由北京电力交易中心
当前,我国新能源发电领域发展势头迅猛,正加速重塑能源格局。2025年上半年,全国新增并网风电和太阳能发电装机容量1.28亿千瓦,占新增总装机容量的84%,清洁能源正逐步向“主力电源”跃迁。在电力市场化改革持续深化、新型能源体系加快构建的宏伟蓝图下,“源网荷储一体化”正从示范性项目迈向规模化
2025年6月20日-21日,以“人工智能深化协同,能源科技求索创新”为主题的2025国家能源互联网大会在杭州国际博览中心成功举办。在人工智能分论坛上,国网杭州供电公司科技数字化部副主任韩荣杰作《基于国网光明电力大模型的杭电“光擎”智能应用》的报告。经专家同意,在此分享报告PPT,欢迎品读。来源
文/本刊记者张越月特约撰稿陈昊南林熙熙黄子琪从出行到餐饮,从住房到医疗,过去几年中,各类共享平台如雨后春笋般涌现,渗透至生活的诸多领域,提高了资源使用的效率,也创造出了巨大的商业价值。车网互动也可被视作一种特殊的共享平台,它通过整合电动汽车和电网资源,实现了能源的双向流动和优化配
7月8日,天合光能发布关于变更公司副总经理的公告,公告显示,天合光能副总经理丁华章先生因工作调动原因不再担任公司副总经理一职,调整后丁华章先生继续在公司子公司天合富家担任董事的同时,还拟进一步担任天合富家的副总经理,并将聚焦于天合富家的运营管理工作。同时,公司聘任财务负责人吴森先生
北极星储能网讯:7月7日,山西长治市人民政府印发智慧能碳源网荷储一体化实施方案,在7月底前实现区域内主要用能企业,以及风、光、储、充等对象的数据采集设备安装并接入市级平台。2025年7月底前,全市用能企业、市内风电、光伏、储能、充换电站应接尽接,建立相对完善的智慧能碳大数据体系。打造全国
近来备受关注的虚拟电厂究竟有何“实”力?(来源:中国能源观察作者:曲艺)看向需求侧。2024年7月,国家发展改革委、国家能源局、国家数据局发布《加快构建新型电力系统行动方案(2024#x2014;2027年)》提出,以“小切口”解决“大问题”,提升电网对清洁能源的接纳、配置、调控能力。在2024#x2014;2
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!