直流配電網(wǎng)的應用簡介

引言：未來配電網(wǎng)的形態(tài)將是多個電壓等級構成多層次環(huán)網(wǎng)狀、交直流混聯(lián)、具備統(tǒng)一規(guī)范的互聯(lián)接口、基于復雜網(wǎng)絡理論靈活自組網(wǎng)的架構模式。

直流配電網(wǎng)將是未來能源互聯(lián)網(wǎng)的基本支撐環(huán)節(jié)，以區(qū)域直流、交流環(huán)形母線為基本結構單元的環(huán)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(wǎng)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(wǎng)絡；

分布式新能源發(fā)電高密度接入及充分利用——2050年50%；

電動汽車大規(guī)模推廣——十三五迅速增長；

電力儲能系統(tǒng)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(wǎng)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(wǎng)的研究現(xiàn)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(wǎng)方面，互補優(yōu)化配置不夠細化、關鍵裝置還處于研究階段，缺少多能優(yōu)化控制系統(tǒng)。

三、直流配用電網(wǎng)的應用場景

構建直流配用電網(wǎng)的典型應用場景是推動直流配用電網(wǎng)體系建立的關鍵。

1、以直流配用電網(wǎng)為骨干的能源互聯(lián)網(wǎng)絡

實現(xiàn)多種能源類型的優(yōu)化互補，支撐從生產到消費的全方位、全時段覆蓋，呈現(xiàn)多元化、綜合性的互聯(lián)網(wǎng)服務業(yè)態(tài)。

2、以直流配用電網(wǎng)為骨干的局域綜合能源網(wǎng)絡

基于柔性電網(wǎng)技術的新型混合配電網(wǎng)，支持新能源、儲能接入及能量雙向互動。

3、基于直流電網(wǎng)的中壓柔性互聯(lián)

基于柔性電網(wǎng)技術的新型混合配電網(wǎng)，支持新能源、儲能接入及能量雙向互動。

4、園區(qū)中壓直流配網(wǎng)

基于中壓直流配網(wǎng)，可實現(xiàn)220kV供電分區(qū)互聯(lián)，實現(xiàn)10kV配電網(wǎng)閉環(huán)運行，從而對系統(tǒng)提供動態(tài)無功支撐，輔助提高電壓穩(wěn)定性，減小停電風險。

5、基于直流配用電的數(shù)據(jù)中心供能系統(tǒng)

數(shù)據(jù)中心采用直流配用電將節(jié)省大量的換流環(huán)節(jié)，有效降低配用電損耗；同時，通過優(yōu)化網(wǎng)絡結構，直流配用電系統(tǒng)將會在數(shù)據(jù)中心節(jié)能降耗方面發(fā)揮巨大作用。

6、新能源發(fā)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(fā)電到并網(wǎng)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(tǒng)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(fā)展趨勢可以看出它們表現(xiàn)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(fā)展方向。

結語

直流配用電網(wǎng)，道阻且艱，大有可為！