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直流配電網的應用簡介

文章附圖

引言:未來配電網的形態將是多個電壓等級構成多層次環網狀、交直流混聯、具備統一規范的互聯接口、基于復雜網絡理論靈活自組網的架構模式。

直流配電網將是未來能源互聯網的基本支撐環節,以區域直流、交流環形母線為基本結構單元的環狀結構上,可以方便地接入各種電源、負荷和儲能裝置,構成一個層級的基本結構單元,同時也是能量管理單元的設備支撐。


一、直流配用電網的需求及意義

新形勢:

直流驅動的負載比重越來越大——50%以上電器為直流或類直流負荷,Navigant預測,2025年全世界內將有2.3GW直流配電網絡;

分布式新能源發電高密度接入及充分利用——2050年50%;

電動汽車大規模推廣——十三五迅速增長;

電力儲能系統的逐步推廣應用;

重要敏感負荷的高可靠、高質量供電。


新問題:

電網結構復雜、短路容量增大;

交直流能量變換損耗高;

可控性靈活性差;

雙向互動、新能源支持能力差;

電能質量問題突出。


意義:


二、直流配用電網的研究現狀

目前國內外均開展了相關研究。

目前各方只側重于低壓小容量微網方面,互補優化配置不夠細化、關鍵裝置還處于研究階段,缺少多能優化控制系統。


三、直流配用電網的應用場景

構建直流配用電網的典型應用場景是推動直流配用電網體系建立的關鍵。

1、以直流配用電網為骨干的能源互聯網絡

實現多種能源類型的優化互補,支撐從生產到消費的全方位、全時段覆蓋,呈現多元化、綜合性的互聯網服務業態。


2、以直流配用電網為骨干的局域綜合能源網絡

基于柔性電網技術的新型混合配電網,支持新能源、儲能接入及能量雙向互動。


3、基于直流電網的中壓柔性互聯

基于柔性電網技術的新型混合配電網,支持新能源、儲能接入及能量雙向互動。


4、園區中壓直流配網

基于中壓直流配網,可實現220kV供電分區互聯,實現10kV配電網閉環運行,從而對系統提供動態無功支撐,輔助提高電壓穩定性,減小停電風險。


5、基于直流配用電的數據中心供能系統

數據中心采用直流配用電將節省大量的換流環節,有效降低配用電損耗;同時,通過優化網絡結構,直流配用電系統將會在數據中心節能降耗方面發揮巨大作用。


6、新能源發電直流接入

使用直流技術匯集電能可以有效簡化海上風電場從發電到并網的整個過程,避免對電能進行多次的整流、逆變和升壓,從而減少系統投資、降低損耗。


7、基于直流配用電的智能樓宇

從樓宇用電負荷和供電源的發展趨勢可以看出它們表現出的直流特性日趨明顯。 這就迫使人們需要重新衡量樓宇供電方式和它的發展方向。


結語

直流配用電網,道阻且艱,大有可為!


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