Page 74 - 配电网及其自动化技术研究

配电网及其自动化技术研究
Research on Power Distribution Network and Its Automation Technology

时，由于国内城市规划与电力系统规划工作的长时间分离，配电网结构与负荷发

展不相适应，使配电网的规划、发展及供电质量越来越不适应城市发展的需求。
总之，传统的配电网及供电方式已越来越不能满足快速发展的经济社会对其提出
的更加环保、更加安全可靠、更加优质经济等诸多要求。
其他国家研究表明，相对于交流配电网，直流配电网在输送容量、系统可控

性以及供电质量方面具有更加优越的性能，可以有效降低电力电子变换器的使用
频率，提高供电质量，充分协调分布式电源、多样性负荷与电网之间的矛盾，发
挥分布式能源的价值。这部分首先对直流配电网的发展、网络结构、特点与优势

进行详细的综述，然后总结了目前直流配电网在电压选取、运行控制保护以及关
键设备等方面面临的挑战，最后分析了直流配电网的可靠性与经济性运行的研究
情况。
（一）直流配电网的驱动力

1.直流供电技术的发展
在电力系统输配体系刚产生时，直流作为最主要的电能传输方式首先得到了
应用，但由于当时的技术水平有限，直流系统由于电压变换困难、传输容量小等

原因被交流系统逐步取代。
20世纪以来，功率半导体器件的迅猛发展带动了电力电子技术的革新，直流
供电技术的优势逐步回归，率先在数据通信中心、舰船供电以及电动汽车等特殊

领域得到了应用与发展。
2.分布式电源发展的推动
20世纪70年代以来，能源短缺和环境污染问题越发严重，分布式能源系统由

于其灵活性和便于可再生能源应用等特点，得到了广泛的关注。同时，由于分布
式电源的接入，配电网由单纯的负荷变为有源网。
常见的分布式电源主要有光伏电池、风力发电机、燃料电池和储能等，这些
电源产生的电能为直流电或可经过简单变换后变为直流电，因此分布式电源并入

直流配电网将可以节省大量的换流环节。例如：光伏发电产生的是直流电，需要
经过DC/DC和DC/AC2级变换方可并入交流配电网，如若并入直流配电网仅需1
级DC/DC变换即可。

3.多样性负荷发展的推动
随着电力电子技术的发展，用电方式发生了显著变化，如变频技术在空调、

66