《直流输电技术及其发展前景探究》3500字（论文）

PAGEPAGE1直流输电技术及其发展前景研究目录TOC\o"1-2"\h\u24173直流输电技术及其发展前景研究 079601直流配电网的优势概述 053011.1传输容量大 0120151.2电能质量高 1187521.3系统稳定性好 1288682直流配电网关键技术发展分析 1170262.1电压等级的选择发展分析 1126332.2调度与控制发展分析 2168502.3保护与故障诊断发展分析 276443直流配电网发展前景可靠性与经济性分析 2133283.1发展可靠性分析 2149593.2发展经济性分析 3134544结论 39710参考文献 3摘要：近年来电力电子技术得到了突飞猛进的发展，直流电网的使用范围日益扩大，相对于交流配电网，它在技术上和在经济上都占据着较大的优势，有了更宽广的发展空间。本文将在阐述直流配电网特征优势的基础上，对电压等级的选取进行了说明、运行控制和故障分析方面的研究状况，对交流电网和直流电网经济效益进行了比较和分析，文中还预测了直流电网发展前景。关键词：直流配电网；现状研究；前景展望1直流配电网的优势概述1.1传输容量大线路建设成本和路由空间相同时，直流网络比交流网络多输送了大约一半的电力。另外直流导体每一处地截面积都是相同的，可以避免交流趋肤效应，显著提高对导体的利用率，有效减少能耗，达到高效传输的目的。相对于交流配电网，直流配电网具有传输容量较大、损耗较小的特点。在电力电子技术蓬勃发展的今天，直流配电网的成本还有节省的空间。直流配电网由于控制方式的灵活性、直流负载具有良好的匹配性能，引起了人们的普遍重视。相对传统交流配电网而言，直流配电网在输电容量、运行稳定性、体积等方面存在优势。相对于传统交流配电网，直流配电网将成为未来的趋势。因传输容量较大，相对于交流配电网，基于已有交流配电网，构建直流配电系统，是配电网今后的趋势，能够满足各种交，直流用户接入要求。合理的接地方式对交直流配电系统的安全，可靠运行具有重要保障作用。相对于交流配电网，直流配电网由于具有良好的系统稳定性的优势，且便于分布式能源的获取。也为今后配电网发展提供一种新技术方案，在我国配电网中逐渐占据了重要地位。相对传统交流配电网而言，在智能配电系统方面有着十分广泛的应用。但由于目前还没有成熟直流配电系统的实际操作经验，还缺少针对它可能会遇到的故障问题进行有效解决，潜力还没有被完全开发。1.2电能质量高因半导体芯片存在质量问题，交流电网常常出现电压不稳定的情况。直流电网不同的是，一般都加入分布式储能装置，为了切实提升电力传输稳定性，以免电压浪涌。同时装有直流电网交流有静态无功补偿，能对无功功率进行合理的补偿，进而改善电网传输质量。传统电力系统，交流电始终占统治地位。在电力电子技术蓬勃发展的今天，相对于交流配电网，在分布式可再生能源与电力控制技术蓬勃发展的背景下，是今后配电网发展的一大态势。直流配电网优势直流配电网具有较大的供电能力；直流配电网对电能质量要求较高。直流断路器是直流配电网接入及快速故障隔离中的核心装置，它的可靠性对于直流配电网安全，可靠地运行至关重要，已经逐步成为了国内外研究的热点。相对于交流配电网，交流配电网因基础设施完备，交流电源负载存在已久，是今后的一个发展方向。在现代电力电子技术不断发展的今天，相对于交流配电网，在电力电子技术飞速发展的今天，分布式发电已经得到了大范围的接入，直流配电网正日益引起重视。直流配电网具有较小的线路损耗，电能质量好，方便分布式发电的接入。当前各国重点对微电网中直流配电进行了研究试验，柔性直流配电网已经成为今后国内外有关领域研究的重点。由于电网各类直流负载所占比重越来越大，交流配电网正面临着电压波动的问题等等，不能适应多种负荷变化。1.3系统稳定性好相对于交流电网而言，直流配电网不需要担心和线路相关的问题，例如电抗、频率等等，它所涉及的电力设备本身就具有隔离电力故障功能，利用分布式，极大地增强电网故障防护能力。所以直流配电网系统稳定性能比较好。2直流配电网关键技术发展分析2.1电压等级的选择发展分析电压等级直流配电网在选择电压等级时，要综合考虑供电距离和绝缘保护等因素。目前国内直流配电网电压选择尚在探索中，但是，应该清楚，建立电压等级是全行业的标准化发展，需要同时满足用户需要和其他社会问题。从而制定出更科学的电压等级标准，推动直流配电网发展。目前，国内对直流配电网电压选择的研究还处在探索阶段。在与直流电网电压相匹配的情况下，需要尽量对供电半径、经济效益等指标进行考虑。选择电压等级时，不仅要符合目前用户实际要求，还应考虑直流配电网发展的趋势，从而为直流配电网的推广和应用发挥了积极作用。直流配电网电压等级有高、中、低三种，高压有±320kV和±150kV；中压为±30kV、±10kV；低压为±750V、400±200V、48V。通信配电，船舶配电，地铁电力牵引中已出现直流配电网，但是环状的网络结构却很少被使用，相应直流配电网电压等级选取还没有形成规范。2.2调度与控制发展分析电网调度为直流配电网的正常运行提供了基本保证。一般直流中压配电网多采用协调控制，多个换流器由上游控制器协调配置；并在低压配电网中使用分布式电源，这种电源在正常情况下都是最大输出的。在电能有剩余或不足时，在中压直流配电系统中，它将被吸收或补充，以及向所述储能设备供电。如果电网在孤岛运行方式下，分布式电源实际输出功率根据具体情况确定，缺失或过剩的电能通过储能设备供给或消纳。以适应直流配电网负载不平衡对系统的要求，可在双级系统中放置平衡器和其他装置，以避免造成电压偏差过大现象发生。2.3保护与故障诊断发展分析直流配电网的保护措施主要有以下几个方面：防护设备、防护策略以及故障分析。其中，防护设备包括熔断器、隔离开关、电子模块等。随着电力技术的不断发展，熔断器、隔离开关的应用并不多见，逐渐被直流断路器替换。对于低电压的直流配电网，一般采用的是机械式断路器；而固态断路器则具有速度快、效率高、稳定性强等优势，受到业界一致好评；混合式断路器集二者的优点于一身，利用机械开关传输电流，固态元件阻断电流，具有较好的静态特性以及动态特性。站在时代发展的角度，固态断路器与混合式断路器将会拥有更好的应用前景。与此同时，在IPEM理论基础上发展起来的PEBB技术因其使用简便、应用灵活等特点，在继电器保护方面取得喜人成绩，并广泛应用于船舶直流配电的短路保护中。PEBB技术在不久的将来，应会在直流配电系统中大放异彩，其发展前景一片大好。3直流配电网发展前景可靠性与经济性分析3.1发展可靠性分析与交流电网不同，直流配电网是一种闭环运行方式，有一定的可控性，有效规避开环运行过程中出现的各类问题，推动电力系统电能传输稳定。然而直流配电网存在着一些缺点，如变压器、断路器等等电子变流器大量使用，让发生电网故障的可能性大幅增加。因此直流配电网和交流配电网可靠性谁高谁低仍需探讨。大量资料显示，配置直流断路器，是提高直流配电网系统可靠性最好的方法，而断路器故障和电力设备元件损坏，同样是直流配电网失效的罪魁祸首。在一定程度上，交流配电网比直流配电网可靠性稍高，同样由以上原因造成。但在电力技术日益进步的今天，电力元件的品质会得到很大的改善，直流配电网比交流配电网可靠性更高是指日可待的。3.2发展经济性分析因为直流配电网在电能输送容量和质量上的优势，以及可控性的特点，所以，开展应用工程的经济评估是非常必要的，意义十分重大。从目前来看，交流配电系统经济性分析有大量参考文献，但很少有直流配电站参与。通过实验比较分析，分别对不同的交进行统计、直流电压配电网成本消耗和资源浪费等问题，得到以下结论：负载和线路拓扑一致时，直流配电网需要花费更多的资源；但是它的传输损耗远小于交流电网。随着直流负荷和运行年限的增长，直流电网中电能损耗低的特性会日益明显。应指出配电网负荷类型或拓扑结构变化时，电网经济性评价结果将随之改变。在这一阶段，我国新建、直流配电网在成本消耗和电能节约建设等方面都将迎来较好成效。直流配电网的使用频率会越来越高，它的发展趋势很有研究价值。4结论总之，相对于交流配电网，直流配电网的优点是方便了分布式能源的接入，有很好的发展前景。但由于直流配电网在相关技术方面仍然存在着一些问题需要应对。所以相关工作人员要积极的参考船舶、与电力汽车和直流微电网有关的技术，不断开拓创新，锐意进取，针对直流配电系统展开了深入的研究，推动直流配电网的良好运行。参考文献[1]韩炜炜.柔性直流输电技术的现状及应用前景分析[J].电子测试,2018(1):2.[2]夏水银.柔性直流输电技术的现状及发展趋势[J].电力系统装备,2021(007):000.[3]周曦璇.柔性直流输电技术的现状及应用前景探析[J]