Page 83 - 配电网及其自动化技术研究

第一章 配电网自动化设备技术研究

高，但控制相对困难，动态效果较差。下垂控制最符合分布式系统的控制，成为

主要的发展方向。
为了保证直流配电网中能量的工序平衡，除了保持直流母线电压稳定之外，
还需要对直流配电网中的分布式电源.储能以及各类负载进行能量管理。如有学
者提出了一种含电动汽车充电站的直流微电网运行控制逻辑，若直流微电网中分

布式电源的发电总功率大于负载总需求功率时，优先向充电站蓄电池充电，当额
外发电功率依旧大于蓄电池所需的功率时，直流微电网向交流系统输出功率；当
分布式电源的发电总功率小于负载总需求功率时，充电站蓄电池优先放电满足负

载需求，当蓄电池不足以提供负载功率时，交流系统向直流微电网输送功率，维
持直流微电网的功率平衡。
（3）单元级
在直流配电网中，电力电子变换器主要包括两类，一是分布式电源、负载和

储能等的接口变换器，根据分布式电源、负载和储能类型以及配电网不同的工作
模式，各接口变换器需要对自身的电压、电流或功率进行控制，以保证各单元正
常工作。目前，分布式电源、负载等到直流配电母线的接口变换器的研究较多，

已相对成熟，并且已经得到了工业化应用；二是高、低压母线之间的电压变换
器，包括高压交流母线到低压直流母线的整流器和高压直流母线到低压直流母线
的直流变压器。对于整流器而言，基于工频变换的整流器技术已相对成熟；基于

多电平技术的大容量变换器及其相关控制，目前国内多个大学和研究机构也已经
开展相关研究。除此之外，基于新型电力电子器件，美国北卡罗来纳州立大学利
用10kV的SiC器件研制了270kV.A高频隔离链式变流器样机，在其FREEDM系统

中得到了应用。对于直流变压器而言，小容量、低电压的DC/DC变换器技术已经
成熟，但在电压和功率等级提升方面受到了诸多的限制，相应的拓扑结构和控制
技术仍在深入研究之中，其中基于双主动全桥DAB（Dual Active Bridge）的直流
变压器DCSST（DC Solid State Transformer）受到了较多的关注。采用高压侧串

联提高电压等级、低压侧并联提高功率等级的方法，取得了一定成果。
3.关键设备
第一，方向不定，直流变压器也需要具备能量双向流动的能力；第二，大功

率AC/DC变换器。为实现直流配电网与交流输电网相连，需要在直流配电网与交
流电网接口配置AC/DC变换器。与直流变压器类似，AC/DC变换器同样需要具

75