国外直流配电网研究现状
探究直流配电网研究现状与展望
探究直流配电网研究现状与展望摘要:针对直流配电网研究现状,做了简单的论述,并且对直流配电网的发展进行了展望。
相比交流配电网,其具有传输容量大和电能质量高等优势,具有不错的发展前景。
从当前直流配电网发展实际来说,朝向柔性直流配电网方向发展。
现结合具体研究,进行如下论述。
关键词:直流配电网;研究现状;柔性从配电网的发展角度来说,未来其形态将会是由不同电压等级构成多层次环网状的架构模式,交直流配电网混联用。
将来的能源互联网,其基础支撑为直流配电网。
随着不断的发展,中压配电网为主要趋势。
配电网技术中柔性直流技术地位不断提升。
1 直流配电网的应用场景从直流配电网体系的构建角度来说,其关键在于直流配电网典型应用场景的构建。
目前来说,主要场景如下:1)能源互联网络。
基于直流配电网为核心构建的能源互联网络,能够实现各类能源的优化互补,实现生产到消费全面覆盖,网络运行效率提高,呈现互联网服务业态,具有多元化和综合性特点。
2)局域综合能源网络。
此网络的构建是依靠柔性电网技术,为混合配电网,可支持新能源和储能接入以及能源双向互动。
3)中压柔性互联。
以直流配电网为骨架;柔性电网技术为支持的混合配电网,在实际应用中可支持新能源和储能接入以及能源双向互动。
4)数据中心供能系统以及园区中压直流配网等。
2 直流配电网研究现状分析2.1 关键技术研究从当前直流配电网研究的实际情况来说,关键技术研究主要内容如下:1)电压等级的选择。
关于电压选取的研究,还处于探索的阶段。
在进行电压匹配时,需要做好供电半径以及电气绝缘等级等影响因素的综合分析。
选择的电压等级,除了能够满足当前的需求外,还要满足未来很长一段时间的需求,进而保证配电网的作用发挥。
从电压的等级来说,分为高压、中低压。
其中,高压主要为±320kV和±150kV;中低压主要为±30kV、±10kV、±750V等。
2)调度和控制。
国际配电网保护配置与整定现状调研
国际配电网保护配置与整定现状调研摘要:本文对世界各国配电网保护现状进行调研、分析和总结,着重介绍了中国、美国与法国的配网保护的做法。
以架空线路保护为例,对中国配电网的保护配置、整定及其运行情况进行介绍。
美国中压配电网主要采用反时限过电流、重合器与熔断器保护;法国配电网保护的配置与整定做法和中国类似,主要采用三段式电流保护与熔断器保护。
关键词:配电网保护整定配置1引言长期以来,中国配网保护只强调保证变电站设备的安全运行,对线路保护不够重视,由于保护配置不完善以及整定配合方面的问题,导致配网保护动作的选择性差,故障停电范围扩大。
此外,还存在因线路出口故障不能及时切除,造成主变压器损坏、跌落式熔断器因开断电流不满足要求而烧毁等问题。
目前,中国许多供电企业在积极实施配电网自动化。
配电外自动化是继电保护的延伸与补充。
为了减少故障停电影响,我们应完善配网的继电保护。
相对于配网自动化,配网保护的完善还远远不够。
配网保护的动作性能对配网的安全运行、故障停电时长及电压暂降指标都有很大的影响。
制定完善的配网保护方案,对配网的安全运行和提高供电质量来说都非常重要。
下面,以架空线路保护为例,对中国配电网的保护配置、整定及其运行情况进行介绍。
2中国配电网保护配置与整定情况在中国,以架空线路为主的中压配网的中性点通常采用小电流接地方式。
而对于小电流接地的架空配电网来说,由于允许其在出现单相接地时带故障运行不超过2小时,所以,其中的配电线路(包括架空电缆混合线路)只设相间短路保护。
中国架空配电线路保护的配置主要有以下三种情况。
2.1 二级保护配置图2-1给出了典型的架空配电线路结构与二级保护配置方案,主干线路用负荷开关分段,分支线路采用负荷开关。
第一级保护是变电站线路出口断路器保护,保护配置有两种情况,一种是配置电流I段与III段保护,再就是将电流I段保护退出运行,只配置电流II段和III段保护。
第二级保护是配电变压器的保护。
欧洲直流输电工程发展现状
欧洲直流输电工程发展现状欧洲直流输电工程发展现状一、引言直流输电技术作为一种高效、远距离输电方式,近年来在全球范围内得到了广泛应用。
欧洲作为一个经济发达的地区,对于能源的需求量大且分布广泛,因此直流输电工程在欧洲的发展也备受关注。
本文将从欧洲直流输电工程的背景和动力、技术进展以及未来发展趋势等方面进行详细阐述。
二、背景和动力1. 能源需求量大:欧洲作为一个经济发达地区,对于能源的需求量非常大。
传统的交流输电系统由于存在损耗较大、容量有限等问题,在满足能源需求方面存在一定的局限性。
2. 可再生能源开发:近年来,欧洲国家积极推动可再生能源的开发和利用。
而可再生能源通常分布在离海岸较远或山区较高地带,使用传统交流输电方式将导致大量能源损耗。
直流输电成为了可再生能源开发的重要手段。
3. 跨国互联互通:欧洲各国之间存在着密切的经济联系和能源互补性。
直流输电技术能够实现跨国互联互通,提高能源的供应可靠性和稳定性,促进欧洲各国之间的经济合作。
三、技术进展1. 输电距离和容量提升:随着直流输电技术的不断发展,输电距离和容量得到了显著提升。
以欧洲最大的直流输电工程“北欧-德国2”为例,该工程将连接挪威、丹麦、荷兰和德国,总长度超过900公里,输电容量达到1400兆瓦。
2. 输电损耗降低:相比传统交流输电方式,直流输电系统的输电损耗较小。
这主要得益于直流输电系统中不需要进行频率变化以及通过高压高效率的换流器来实现能量传递。
3. 换流技术创新:换流器是直流输电系统中的核心设备,其性能对整个系统的运行稳定性和效率起着至关重要的作用。
近年来,欧洲在换流技术方面取得了重要突破,例如采用了新型的半导体材料和智能控制技术,提高了换流器的效率和可靠性。
4. 智能化运维管理:随着信息技术的不断发展,直流输电系统的运维管理也得到了智能化的改进。
通过引入大数据分析、人工智能等技术手段,可以实现对输电系统的实时监测、故障预警和优化调度,提高系统的可靠性和经济性。
高压直流技术现状及发展趋势
高压直流技术现状及发展趋势为满足技术和经济发展的双重需求,1954年连接哥特兰岛与瑞典大陆的首条高压直流(HVdc)输电线路投入商业运营。
至今,高压直流技术已经取得了长足的进步,全球已经安装了100多套高压直流输电系统。
虽然不同输电项目选择高压直流输电系统的原因不尽相同,但最常见的原因基本如下:l降低总体投资成本;l具有长距离输电的潜力;l可降低输电损耗,典型的高压直流输电仅包含有功功率,而高压交流输电既包含有功功率也包含无功功率,因此高压直流输电损耗比高压交流输电低20%;l具有异步互联的特性,例如:可将50 Hz电网和60 Hz电网互联;l更强的系统可控性,在交流电网中至少嵌入一个直流联络线,在管制比较宽松的环境下,需要控制能源交易时,直流系统的可控性就显得尤为有用;l高压直流工程的换流器可确保电流的增加不会超过一个确定的值,故系统短路电流不会增大,所以开关场中的断路器成本可以更低、母线布置更为简单;l提升稳定性和改善电能质量;l推动环保方案的实施。
此外,全球许多国家(如:中国、印度、南非和巴西)都在进行相当数量的±800 kV 及以上高压直流输电系统建设,所以需要进行各种特高压(UHV)设备的研发工作。
像风电接入主要输电网络这样的全球性的可再生能源入网是高压直流技术应用稳步增长的另一领域。
在北美和欧洲,出于对技术和经济效益因素考虑,陆上风电高压直流架空线路和海上风电高压直流电缆建设已经提上议事日程。
配多个电压源换流器(VSC)的直流电网是带动海上风力发电并将电能传输至远在陆地的负荷中心的技术解决方案之一。
当今智能电网是电力工业中耳熟能详的热门词汇。
全球的电力企业都在实施智能电网项目。
尽管早期的智能电网项目都侧重于配电领域,当今的发展也开始趋于发展智能输电领域的控制装置。
可以预见,未来在输配电网中将会安装许多高压直流输电和柔性交流输电系统(FACTS)控制装置,以实现输配电网的智能化。
国外电力系统发展现状
国外电力系统发展现状随着科技的不断进步和全球化的发展,国外各国电力系统正经历着快速而持续的发展。
这些发展涵盖了多个方面,包括电力生产、传输和分配等。
本文将针对国外电力系统发展现状进行介绍。
一、电力生产国外电力系统的发展离不开电力生产的提高。
目前,国外多个国家正在积极推行可再生能源的发展和利用,如风能、太阳能、水能等。
这些可再生能源的利用不仅减少了对传统能源的依赖,降低了能源成本,还减少了对环境的污染。
此外,核能也是国外电力生产的重要方式之一。
一些国家依靠核能发电,提高了电力的稳定性和可靠性。
二、电力传输电力传输是国外电力系统中不可或缺的一环。
为了满足不断增长的电力需求,国外电力系统采用了各种先进的电力传输技术和设备。
其中,高压直流输电技术是一项重要的技术突破。
相比传统的交流输电,高压直流输电技术具有输电距离远、损耗小、稳定性高等优势。
此外,国外电力系统还在积极研究和应用智能电网技术,以提高电力传输的效率和可靠性。
三、电力分配电力分配是将电力送达用户的关键环节。
国外电力系统在电力分配方面采取了一系列措施以满足用户的需求。
首先,国外电力系统注重电力配电网络的建设和优化,以确保电力能够快速、稳定地送达用户。
其次,智能电表的应用也成为国外电力分配的一个重要趋势。
智能电表可以实现远程抄表、用电监控等功能,提高了电力分配的精确度和效率。
四、电力市场国外电力市场的发展为电力系统的健康发展提供了良好的环境。
国外多个国家已经建立了电力市场,实行了市场化的电力交易机制。
这样的市场机制鼓励了电力生产企业的竞争,促进了电力价格的合理化。
此外,国外电力市场还鼓励用户参与到电力市场中,通过自发自用、发电上网等方式实现电力的灵活调配。
五、电力安全与可靠性国外电力系统的发展也不可避免地面临着电力安全与可靠性的挑战。
为了保障电力系统的安全运行,国外各国加强了对电力设备的监测和维护,提高了电力系统的抗干扰能力。
此外,国外电力系统还建立了完善的应急响应机制,以应对突发事件和故障。
国内外配电网发展的比较研究
国内外配电网发展的比较研究目录1 概述 (2)2 国内外GDP、发电量、人均水平的比较 (2)2 国内外发输配投资力度的比较 (10)3 发输配容量比的比较 (14)4 国内外供电企业的比较 (16)5国内外配电网技术经济指标的比较 (17)6配电网资产统计方式的比较 (25)7国内外配电网发展城市情况的比较 (26)8电力企业政策的比较 (29)9供电企业状况 (30)1 概述国际上电力工业发、输、变、配、用的投资中输、变、配的投资国际上占总投资的50%,发、输、配的投资比例为1:0.5: 0.3,输配电设备的资产约占电力系统总资产的一半,输配电网的运行费(输变配部门)占电力系统总费用的10~20%。
美国为10%,日本为20%。
(1)国外电力系统关于输配电网可靠性的探讨,考虑以下4个方面:1)政府(重点防止对社会有重大影响的大规模停电;把握供电可靠性对费用影响的程度)2)供电企业(维持供电可靠性与费用的合理水平;支持用户自行保护的政策;提高技术水平)3)用户(认识自行保护的重要性;如果需要高可靠性,则自行配置安全装置)4)厂家(制造受停电影响小的设备)(2)国外认为能够降低网络投资和运行费用各种因素的顺序如下:系统规划、设备、购买、运输、实验、接电、维护(生命周期内)。
其中系统规划为第一重要。
为了找到我国配电网投资与高指标的平衡点,我们考虑进行以下几方面的比较研究。
2 国内外GDP、发电量、人均水平的比较GDP和发电量是最重要的宏观经济统计指标,从生产角度看,GDP和发电量不仅能够反映一个国家的生产规模,而且能够反映这个国家的产业结构。
从使用角度看,GDP和发电量不仅能够反映一个国家的需求规模,而且能够反映这个国家的需求结构。
从地域角度看,GDP和发电量不仅能够反映各个地区的经济总量,而且能够反映各个地区的产业结构、需求结构。
2002年全年GDP (国内生产总值)跃上10万亿元的新台阶,达到102398亿元,见图3-1,翻两番则为40万亿以上,达到日本1990年的水平。
直流配电网现状研究与展望
直流配电网现状研究与展望作者:陈君尧蔡捷陈泽贤何伟建张猛来源:《科技风》2020年第21期摘要:随着电力电子技术的发展,与交流配电网相比,直流配电网已在许多领域取得了技术和经济优势,具有广阔的发展前景。
我们了解了直流配电网的发展,拓扑结构和优势,总结了直流配电网研究中有关电压选择、控制技术、保护和故障分析状态的关键问题和相关研究,并比较了交流和直流的分布。
系统的可靠性和效率,以及直流配电网的发展前景。
关键词:配电网;直流配电网;分布式电源;控制;电力设备近年来,随着经济发展和社会进步,电力负荷迅速增加,电力需求和电力质量需求持续增长。
首先,电力电子技术的飞速发展。
越来越多的分布式能源(例如光伏能源、风能和电动汽车)已连接到电网,并且基于直流电和工业变频技术的使用使许多家用电器得到普及。
在新能源的分布式获取,负荷的多样化,能源系统的复杂结构,能源供应的稳定性和高效率方面面临着巨大的挑战。
同时,由于城市內部规划与能源系统规划的长期分离,使得配电网的结构与负荷的发展不兼容,这使得配电网的规划,开发和供电质量越来越不适合城市发展的需要。
简而言之,传统的配电网络和电力供应方法越来越无法满足快速发展的经济和社会的要求,这些要求更加环保,更安全,更可靠,更经济。
国外研究表明,与交流配电网相比,直流配电网在吞吐量,系统可控性和电能质量方面具有更高的性能,可以有效降低电力电子转换器的使用频率,提高电能质量,充分协调两者之间的矛盾。
分布式电源,各种负载和重视分布式能源的电力系统。
本文首先详细介绍了直流配电网的发展,网络结构,特点和优势,然后总结了直流配电网在电压选择,操作控制,保护和基本设备方面存在的问题。
配电网的可靠性和经济运行研究。
一、直流配电网的驱动力(一)直流供电技术的发展当电力系统的输配电系统首次出现时,首先将直流电用作主要的能量传输方法,但是由于当时的技术水平有限,由于电压转换困难且产量低,直流电系统逐渐被交流电系统所取代。
国外直流配电网研究现状
国外直流配电网研究现状与交流配电网相比,直流配电网存在较大优势,因此,世界不同国家均提出了不同的方案与标准。
美国早在2003年就提出了直流配电的相关方案。
北卡罗来纳大学提出的方案参考了舰船配电,其方案中直流电压母线采用400V作为其电压等级,并配有120V交流母线。
能量管理装置作为中继,从12KV交流母线获取电能,并通过400V直流母线和120V交流母线将电能分配给负荷。
2010年,弗吉尼亚大学提出了“Sustainable Building and Nanogrids(SBN)”研究计划,如图示:图?SBN直流配电网结构SBN计划中考虑不同负荷,直流配电网电压等级采用380V和48V双电压等级。
380V 电压主要针对家用和工业用负荷,48V电压等级考虑通信及小型设备,其供电能力及其有限。
此结构整合不同分布式电源并考虑了混合动力汽车的影响,具有前瞻性。
其后,弗吉尼亚大学在SBN系统基础上又提出改进方案,如图示,改进方案中采用交直流混合配电,并针对不同负荷和分布式电源进行分层,力求能源的高效利用。
图?交直流混合配电系统结构上图中交直流混合配电方案中网络分层明显,有子网、微网、纳网等多种结构,并通过整流器与上级结构相连。
日本大阪大学在2006年提出双极直流配电网结构,此结构中6.6KV交流电先通过变压器变为230V,再通过整流器输出±170V直流电能。
双极母线的使用使得传输容量更大,电力电子器件的大量使用也将±170V直流电压变换为不同电压等级的交流、直流电压,供不同负载使用。
图?日本直流配电方案欧洲国家中,意大利和罗马尼亚对于直流配电网均有研究。
罗马尼亚在2007年提出的系统采用双电源交替供电。
如下图:系统中设计750V作为直流母线电压等级,整合各类分布式电源并与交流电网连接,其供电能力较强,供电可靠性也较高。
图?双电源交替供电直流配电结构图除以上国家外,其他各国和地区也对直流配电网展开了专项研究。
国内外配电网发展的比较研究
国内外配电网发展的比较研究配电网是将电力从输电系统输送到用户终端的重要环节,其稳定运行和高效运营对电力供应的可靠性和经济性具有重要影响。
在国内外配电网发展中,存在着一些比较特点和经验值得借鉴和学习。
本文将针对国内外配电网发展进行比较研究,从制度设计、技术应用和运营管理等方面进行分析和探讨。
首先,从制度设计的角度比较国内外配电网。
在国内,配电网主要由三级管理体系构成,即国家能源局、地方电力公司和供电企业。
这种管理体系的缺点在于信息沟通不畅、权责不清、监管不力等问题,导致配电网运行效率较低。
而在国外,一些国家采用了垂直整合的管理模式,即输配电一体化管理,能够提高配电网运行的效益和效率。
其次,从技术应用的角度比较国内外配电网。
在国内,传统的配电网普遍采用架空线路和地下电缆结合的方式,存在输电损耗大、故障率高、恶劣天气影响大等问题。
而在国外,一些国家已经开始尝试使用智能配电网技术,包括自动化设备、远程监控系统、智能控制等,提高了配电网的安全可靠性和灵活性。
再次,从运营管理的角度比较国内外配电网。
在国内,由于配电网的运营管理与供电企业密切相关,激励机制不完善,运营效率较低。
而在国外,一些国家已经建立了独立的配电网运营公司,具备较高的运营管理水平和效率,能够保证配电网的正常运行和服务质量。
综上所述,国内外配电网发展存在着一些比较特点和经验值得借鉴和学习。
在制度设计方面,应当加强配电网管理体系的整合和优化,提高管理效率和监管水平。
在技术应用方面,应当加快智能配电网技术的研发和应用,提高配电网的安全可靠性和灵活性。
在运营管理方面,应当建立独立的配电网运营公司,提高运营管理水平和效率,确保配电网的正常运行和服务质量。
最后,需要注意的是,国内外配电网的比较研究需要进一步深化和拓展,包括从环境影响、经济效益、维护保养等方面进行综合研究,为国内配电网的发展提供更为科学和有效的指导。
直流配电网研究现状与发展
直流配电网研究现状与发展随着能源互联网和智能电网技术的快速发展,直流配电网的研究和应用逐渐成为电力行业的热点话题。
直流配电网具有高效、可靠、安全、环保等多方面的优势,对于提高能源利用效率、促进可再生能源利用和实现低碳发展具有重要意义。
本文将详细探讨直流配电网的研究现状与发展趋势。
直流配电网是指以直流电形式将发电端、输电端和用电端连接起来的电网系统。
相较于传统的交流配电网,直流配电网具有以下技术特点:(1)能源利用效率高:直流配电网采用直流电传输,避免了交流电传输过程中的能量损耗,提高了能源利用效率。
(2)供电可靠性高:直流配电网采用分布式能源系统,多个电源点相互备用,提高了供电的可靠性。
(3)兼容性强:直流配电网可以适应各种不同类型能源的接入,如太阳能、风能、储能等,有利于可再生能源的利用。
(4)环保性能好:直流配电网采用低碳、清洁的能源,对环境的影响较小。
目前,国内外学者针对直流配电网开展了广泛的研究。
在理论研究方面,主要集中在直流配电网的拓扑结构、运行控制策略、保护技术等方面。
在应用研究方面,主要集中在新能源接入、智能楼宇、港口电力供应等领域。
一些示范工程也相继建成,为直流配电网的推广应用提供了实践基础。
(1)新能源接入:直流配电网可以适应新能源的接入,提高新能源的消纳能力,促进能源结构的优化。
(2)智能楼宇:直流配电网在智能楼宇中具有广泛的应用前景,可以有效提高楼宇的能源利用效率和供电可靠性。
(3)港口电力供应:港口中的设备和设施需要大量的电力支持,直流配电网可以提供更加稳定、可靠的电力供应。
(4)工业园区:工业园区内的企业需要大量的电力和蒸汽等能源,直流配电网可以提供更加高效、可靠的能源供应。
尽管直流配电网具有诸多优势,但也存在一些挑战,如设备成本高、技术要求复杂等。
针对这些挑战,可以采取以下解决方案:(1)优化直流配电网的拓扑结构,降低设备成本和损耗。
(2)研发更加高效、可靠的电力电子设备,提高系统的稳定性和可靠性。
国内外直流配电网技术发展研究综述
2016年第3卷增刊1 2016 Vol.3 Supp.1南方能源建设SOUTHERN ENERGY CONSTRUCTION勘测设计Survey &DesignD O I:10. 16516/j.gedi.issn2095-8676. 2016. S i.020国内外直流配电网技术发展研究综述章晋龙\史述青2,杨海森3,李志铿3(1.广东电网有限责任公司电网规划研究中心,广州510000; 2.广州市执信中学,广州510600;3.中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司,广州510663)摘要:由于交流配电网的电压跌落、电网谐波、电压不稳定等问题,直流配电网成为近年的研究热点。
相较于交流配电网而言,直流配电网铺设线路成本较低,在输电过程中线路电能损耗有所减少,拥有较大的供电容量以及可靠性,同时较为环保。
能够有效解决电能质量问题、易于分布式电源、储能电池接入等特点,得到了供电企业和研究学者的广泛重视。
对直流配电网的拓扑结构、优势和特点、关键技术环节等领域进行了全面的阐述,对直流配电网在中国的发展进了总结和展望。
关键词:直流配电网;智能电网;分布式电源;控制和保护;拓扑结构中图分类号:TM76 文献标志码:A文章编号:2095-8676(2016) S1-0093-06Overview of Development of DC Power Distribution NetworkZHAN G Jinlong1, SHI Shuqing2, YA NG Haisen3, L I Zhikeng3(1. Research Center of Guangdong Power Grid Corporation, Guangzhou 510000 C hina;2. Zhixin High School, Guangzhou 510600,C hina;3. China Energy Engineering Group Guangdong Electric Pow er Design Institute Co. , Ltd. , Guangzhou 510663, C hina) Abstract :The frequency of voltage d ro p, pow er grid harm onics, and voltage instability and so on in AC pow er distribution netw ork is gradually increasing. The dom estic and foreign research scholars now turn to the new field of DC pow er distribution network. C ompared with AC power distribution netw ork, DC pow er distribution netw ork has the advantages of low cost, low transm ission loss, high pow er supply capacity, high reliability, environm ental protection, high pow er quality, easier for distributed power and energy storage to access and other characteristics. In this p a p er, the topology, advantages and characteristics, key technology of DC distribution netw ork are described, and the developm ent o f intelligent DC pow er distribution netw ork in China is sum m arized and prospected. K ey w ords:DC pow er distribution netw ork;sm art g rid;distributed p o w er;control and protection;topological structure随着分布式能源并网的推广和普及和用户对终 端供电电能质量的要求越来越严格,传统的交流配 电网逐渐显示出其在接纳新能源能力和电能质量问 题上的不足[1_13]。
国外电力系统大电网发展趋势分析
国外电力系统大电网发展趋势分析随着科技的不断进步和全球经济的发展,国外的电力系统大电网也在不断地发展和完善。
以下是对国外电力系统大电网发展趋势的分析:1.增加可再生能源的使用:在国外,越来越多的国家和地区开始关注环境保护和可持续发展的问题,因此他们逐渐减少对传统能源的依赖,转向使用可再生能源,如太阳能、风能和水能等。
这就需要对电力系统大电网进行升级,以更好地集成可再生能源。
2.电力系统智能化:随着智能科技的快速发展,国外的电力系统大电网也开始智能化。
通过使用智能传感器和通信技术,电力系统可以实时监测电力供需情况,实现智能充电、智能配电和智能调度等功能。
这不仅可以提高电力系统的效率,还可以降低能源消耗和排放的风险。
3.配电网升级:配电网是电力系统大电网的重要组成部分,它负责将电力传输到用户家庭和企业。
为了应对日益增长的电力需求和升级的技术要求,国外的电力系统大电网需要对配电网进行升级。
这包括将传统的配电网变为智能配电网,提高配电网的可靠性和可用性。
4.能源存储技术的应用:随着电动汽车和可再生能源的快速发展,能源存储技术变得越来越重要。
能源存储技术可以帮助解决可再生能源的波动性和不稳定性问题,提高电力系统的可靠性。
因此,国外的电力系统大电网将会越来越多地应用能源存储技术,如电池储能和压缩空气储能等。
5.电力交易市场的发展:为了提供更好的服务和优化电力系统的运营,国外的电力系统大电网将逐渐向电力交易市场的发展。
通过电力交易市场,不同的电力供应商可以进行电力交易和调度,使电力系统的运营更加灵活和高效。
总结起来,国外电力系统大电网的发展趋势包括增加可再生能源的使用、电力系统智能化、配电网升级、能源存储技术的应用和电力交易市场的发展。
这些趋势将会使电力系统大电网更加可靠、高效和环保。
直流配电网研究现状与发展
直流配电网研究现状与发展一、本文概述随着可再生能源的快速发展和分布式电源的大规模接入,直流配电网以其高效、灵活、经济等优势逐渐受到广泛关注。
本文旨在全面梳理直流配电网的研究现状,深入剖析其关键技术和挑战,并展望其未来的发展趋势。
文章首先介绍直流配电网的基本概念、特点及其在全球能源转型中的重要作用,然后重点分析直流配电网的关键技术,包括直流配电系统架构、直流断路器、直流负荷、直流电源接入等。
接着,文章将探讨直流配电网的运行控制策略,包括保护控制、优化调度、稳定性分析等方面。
文章还将关注直流配电网在规划、设计、建设及运行维护中面临的挑战和解决方案。
文章将展望直流配电网的未来发展前景,为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。
二、直流配电网研究现状随着可再生能源的快速发展和电力电子技术的不断进步,直流配电网作为一种新型的配电方式,近年来受到了广泛的关注和研究。
直流配电网具有结构简单、效率高、电能质量优、易于实现智能化等优点,因此在未来的电力系统中具有重要的应用前景。
拓扑结构研究:直流配电网的拓扑结构是影响其运行性能的关键因素之一。
目前,研究者们提出了多种拓扑结构,如辐射状、环状、网状等,并针对不同的应用场景进行了对比分析。
同时,随着柔性直流输电技术的发展,基于柔性直流输电的直流配电网拓扑结构也成为了研究的热点。
控制策略研究:直流配电网的控制策略对于其稳定运行和电能质量控制至关重要。
目前,研究者们提出了多种控制策略,如电压控制、电流控制、功率控制等,并针对不同的控制目标进行了优化和改进。
同时,随着人工智能技术的发展,基于人工智能的控制策略也成为了研究的热点。
保护技术研究:直流配电网的保护技术是其安全运行的保障。
由于直流配电网的故障特征与交流配电网存在较大的差异,因此需要开发适合直流配电网的保护技术。
目前,研究者们提出了多种保护方案,如基于边界检测的保护、基于行波检测的保护等,并进行了实验验证和性能评估。
设备研发与应用:直流配电网的设备研发与应用是推动其发展的关键。
国内外配电网现状比对及问题解决方向
国内外配电网现状比对及问题解决方向摘要:在分析国内外的社会、经济、人口、电网等指标的基础上,比较国内外配电网的主要差异,简要分析了我国配电网发展面临的新问题,并提出了一些问题解决方向。
关键词:配电网;国内外;比对;问题解决引言目前,全球配电网的发展都面临进一步提高供电可靠性并接纳逐步增长的分布式可再生能源的难题。
发达国家配电网的负荷已进入平稳发展期(年增长率约为1%左右),试图以智能电网方面的技术来解决配电网发展面临的新问题,而我国配电网的负荷仍处于持续快速发展期(年增长率为5%~7%),需要在满足负荷快速增长的同时发展智能电网新技术,这对改变我国配电网当前的规划、运行、维修模式提出了迫切的要求。
配电网和供用电设备担负着直接向用户供给电力的任务,是发、输、配、用的基本环节之一。
其发展与所在供电区域的社会、经济、人口、面积、居民用电等情况,与相应的能源政策等密切相关,同时还应与其所在地区的社会环境相协调。
配电网看似没有输电网的技术水平高,但是配电网的特征基本上就决定了电力客户的供电质量和电压质量,值得电网企业高度重视。
配电网的设备数量庞大而分散,使得与配电网相关的工作具有劳动密集型、资金密集型和技术密集型的特性。
目前国际上在配电网应用的分布式电源和智能电网的相关技术,为使配电网的规划、运行和管理从繁重的工作中解脱出来,提供了某种技术可行性,但是,任何一种新技术的发展在于其技术可行性和商业可行性的基础条件。
目前,我国社会经济正处于向低耗能、高效率的高度创新型社会发展的转型时期,配电网也将会在质和量两方面有更大的发展。
此外,安全可靠的供电也要求配电网和供用电设备采用新的技术,这样才能为我国21世纪城乡电力的有效利用提供基本保证。
1 国内外配电网现状比对随着社会经济和人民生活对电力的依赖程度越来越高,配电网已经成为城市生命线工程中的重要组成部分。
国际上发达国家和地区城市电网的发展已经进入了饱和阶段,负荷增长率从20世纪80年代起就进入了平稳增长阶段,年负荷增长率仅在1%~2%左右,其他相关指标也有类似的情况。
直流配电网的研究现状与展望
直流配电网的研究现状与展望发表时间:2017-07-27T11:46:50.750Z 来源:《基层建设》2017年第10期作者:王贞1 朱珍妮2 [导读] 摘要:随着直流技术的发展,直流配电网得到越来越多的关注。
相较于交流配电网,直流配电网具有减少逆变环节、降低电能损耗、提高电能质量等优势陕西省地方电力监理有限公司陕西西安 710075 摘要:随着直流技术的发展,直流配电网得到越来越多的关注。
相较于交流配电网,直流配电网具有减少逆变环节、降低电能损耗、提高电能质量等优势,有巨大的发展前景。
对直流配电网的各种结构形式进行了比较,另外,对直流配电网的应用前景进行了分析和展望。
关键词:直流配电网;拓扑结构;控制保护前言:配电网是指从输电网到用户之间的网络结构,由配电线路、配电变压器及附属设施组成,在电力网中起分配电能的作用。
传统配电网采用交流配电方式,利用变压器的电磁感应原理改变电压。
直流配电技术涉及电网规划、工程经济、经济运行等一系列技术问题,本文从直流配电网的拓扑结构着手,详尽地说明了直流配电网技术的可行性与应用前景。
一、直流配电网的拓扑结构直流配电网系统的接线方式主要有放射状、环状与两端配电。
通常放射状配电网供电可靠性相对较低,但一次投资少,继电保护配合简单,故障识别及保护控制配合等相对容易; 环状与两端配电网供电可靠性相对较高,但一次投资高,继电保护整定复杂,故障识别和保护控制配合等也相对困难。
因此,直流配电网应根据供电可靠性、供电范围及投资等实际工程的需要,采用不同的电压等级和拓扑结构。
直流入户的实现涉及多级直流配电网,所选接线需保证供电可靠、电能质量高、经济性、运行灵活、操作安全等指标。
中压直流配电网的部分电能需经直流降压装置送到低压直流配电网再供用户使用,以放射状低压直流配电网为例,如图 1 所示。
二、直流配电网技术特点1、技术特点与传统交流配网相比,直流配电网主要有以下特点: (1)提高电能质量直流系统用户侧电能质量主要考量电压偏差和波动。
美国巴西交直流输电网情况
美国巴西交直流输电网情况国外交直流互联大电网建设和运行控制水平最为突出的应属美国和巴西:1、美国太平洋联络线交直流输电系统是世界上第一个超高压交直流并联的输电系统。
它将美国西北部哥伦比亚河流域的水电输送到西南部的加利福尼亚州,实现水火互补,涉及美国邦纳维尔电力局(BPA)、爱迪生电力公司、洛杉矶水电局等多个互联电网系统。
它包括三回500kV交流输电线路,输送功率约3200MW和一回±500kV的直流输电线路,扩建后的输送功率为3100MW,总输送功率约6300MW。
2、巴西拥有目前全球正在运行的电压等级最高(±600kV)的高压直流输电线路,拥有世界现有运行最高电压等级的交直流并联电网(±600kV直流输电和750kV交流输电)。
世界第二大水电工程——由巴西和巴拉圭两国联合开发的伊泰普水电工程,装有 18 台 70 万 kW 的机组,总装机容量 1 260 万 kW。
伊泰普的送出工程采用了 8 回 500 kV 线路送出,8 回 500 kV 出线分别走不同的路径,在两岸走线,然后汇集在电站附近的一个换流站与升压站合一的地点,换流站与升压站在电气上没有联系。
4 回 50 Hz 的线路通过换流变压器变成直流,再通过两回±600 kV 的直流线路直送 1000 km 之外的负荷中心圣保罗。
4 回 60 Hz 的 500 kV 线路升压到 750 kV,再通过 3 回750 kV 线路同样送往圣保罗方向,但在中途建有一个变电站和一个开关站,兼顾了沿途供电。
3、由巴西国有电力公司(ELETROBRAS)控股的Furnas电力公司具有较为丰富的远距离大容量输电网络运行经验,伊泰普水电工程的送出系统由其进行日常运行管理。
同时该公司还负责国际著名的巴西南北电网联络线系统的运营:该系统是现今世界上最长的紧凑型输电线路,巴西南北电网联络线工程为长1020 km 的紧凑型输电线路,总串补度66%,日常输送能力1300MW。
国内外配电网前沿技术动态发展
摘要:近年来在电力系统中研究配电系统的文章层出不穷,但综合阐述国内外配电网技术发展的文章并不多见。
为了使更多配电网的研究人员了解当下配电网发展现状,便于对配电网有更深层次的研究,本文总结了国内外配电网发展现状、发展趋势以及研究的热点,特别是在配电网拓扑、配电网规划、配电网可靠性评估、配电网综合评估、配电网自动化技术、配电网重构、电能质量及定制电力技术和分布式电源接入对配电网的影响等方面进行了较深入的阐述和分析。
关键词:配电网拓扑;配电网规划;配电网评估;配电网自动化;配电网重构;电能质量;定制电力技术;分布式电源配电网在电力系统中起分配电能的作用,是电力系统发电、输电和配电大系统之一,配电网按电压等级来分类,可分为高压配电网(35—110kV),中压配电网(6—10kV,苏州有20kV 的),低压配电网(220/380V);在负载率较大的特大型城市,220kV电网也有配电功能。
通常配电网主要是指35kV及其以下电压等级的电网,作用是给城市里各个配电站和各类用电负荷供给电源;按供电区的功能来分类,可分为城市配电网,农村配电网和工厂配电网等。
近年来,我国投入大量资金对配电网进行改造和建设,极大程度上改善了城乡供电水平和质量,城网的经济技术指标以及供电可靠性也有显著提高,但是和工业强国相比还有较大差距。
随着国民经济进一步地飞速发展,有关配电网的以下研究问题也越来越广泛和深入。
1配电网拓扑配电网络的拓扑分析是根据配电电气元件的连接关系,把整个配电网络看成线与点结合的拓扑图,然后根据电源结点、开关结点等进行整个网络的拓扑连线分析,它是配电网络进行状态估计、潮流计算、故障定位、隔离及供电恢复、网络重构等其它分析的基础。
配电网络的结构庞大且复杂,网络结构由于故障或负荷转移操作中开关的开合,经常发生变化。
作为配电网络分析的基础,网络拓扑计算需要进一步提高,因此迫切需要一个好的网络拓扑算法。
好的网络拓扑算法应该有效且直观,它不仅能满足配电网自动化中的不同高级功能的要求,还应能实现配电网络连通性的快速跟踪和识别,适应事件变化。
现代电力系统巨变,传统交流输电技术瓶颈,国内外直流输电应用现
现代电力系统巨变,传统交流输电技术瓶颈,国内外直流输电应用现
(原创实用版)
目录
1.现代电力系统的巨变
2.传统交流输电技术的瓶颈
3.国内外直流输电应用现状
正文
现代电力系统正在经历巨变,随着可再生能源的广泛应用和电能消耗的增长,传统的交流输电技术面临着越来越多的挑战。
交流输电技术在远距离输电时存在着能量损失大、占用土地多等问题,而直流输电则具有输电损耗小、占地面积小等优点。
目前,国内外直流输电应用现状呈现出不同的特点。
在国外,直流输电技术已经得到了广泛的应用,特别是在跨国输电和岛屿地区。
比如,欧洲的跨国电网互联项目、北美的跨国电力输送项目以及亚洲地区的电力输送项目等都采用了直流输电技术。
这些项目在技术上已经相当成熟,成为了直流输电技术的重要应用范例。
与此同时,中国也在积极推进直流输电技术的应用。
中国已经建立了多个直流输电工程,如南网红河 - 珠海输电工程、西电东送工程等。
这些工程在技术上也已经达到了国际先进水平,为直流输电技术的应用提供了有力的支撑。
直流输电技术在现代电力系统中具有广泛的应用前景,可以有效地解决传统交流输电技术的瓶颈问题。
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国外直流配电网研究现状
与交流配电网相比,直流配电网存在较大优势,因此,世界不同国家均提出了不同的方案与标准。
美国早在2003年就提出了直流配电的相关方案。
北卡罗来纳大学提出的方案参考了舰船配电,其方案中直流电压母线采用400V作为其电压等级,并配有120V交流母线。
能量管理装置作为中继,从12KV交流母线获取电能,并通过400V直流母线和120V交流母线将电能分配给负荷。
2010年,弗吉尼亚大学提出了“Sustainable Building and Nanogrids(SBN)”研究计划,如图示:
图?SBN直流配电网结构
SBN计划中考虑不同负荷,直流配电网电压等级采用380V和48V双电压等级。
380V 电压主要针对家用和工业用负荷,48V电压等级考虑通信及小型设备,其供电能力及其有限。
此结构整合不同分布式电源并考虑了混合动力汽车的影响,具有前瞻性。
其后,弗吉尼亚大学在SBN系统基础上又提出改进方案,如图示,改进方案中采用交直流混合配电,并针对不同负荷和分布式电源进行分层,力求能源的高效利用。
图?交直流混合配电系统结构
上图中交直流混合配电方案中网络分层明显,有子网、微网、纳网等多种结构,并通过整流器与上级结构相连。
日本大阪大学在2006年提出双极直流配电网结构,此结构中6.6KV交流电先通过变压器变为230V,再通过整流器输出±170V直流电能。
双极母线的使用使得传输容量更大,电力电子器件的大量使用也将±170V直流电压变换为不同电压等级的交流、直流电压,供不
同负载使用。
图?日本直流配电方案
欧洲国家中,意大利和罗马尼亚对于直流配电网均有研究。
罗马尼亚在2007年提出的系统采用双电源交替供电。
如下图:系统中设计750V作为直流母线电压等级,整合各类分
布式电源并与交流电网连接,其供电能力较强,供电可靠性也较高。
图?双电源交替供电直流配电结构图
除以上国家外,其他各国和地区也对直流配电网展开了专项研究。
我国对于直流配电的
研究起步较晚,但近年来已成为研究热点。
对于直流配电网的研究,国内学者主要集中在以
下几个研究方向:
1.直流配电网系统结构
直流配电网的网络拓扑结构可分为三种,分别为辐射型、环型和两端供电型。
辐射型网
络结构简单,但供电可靠性较低。
环型网络供电可靠,也不必考虑交流网络中存在的无功补
偿、相位补偿等问题。
两端供电型网络也有较高的供电可靠性。
三种网络结构的相同点为都
整合了分布式电源。
2.低压直流配电系统电压等级
对于配电系统电压等级,各国的标准并不相同。
在通信领域,早有48V直流供电的先
例,美国提出380V为直流配电最佳电压等级,日本选取400V,欧洲一些国家如芬兰等采用±750V作为直流配电电压。
综合考虑安全性和经济性,380V电压等级较为理想。
3.低压直流配电网接地方式
双极低压直流配电接地方式有三种,即TT方式(电源侧和用电设备外露导体均直接接地)、TN方式(电源侧直接接地,用电设备外露导体经保护线接地)、IT方式(电源侧不接地或经高阻抗接地,用电设备外露导体直接接地)。
相同电压等级下,三种接地方式的直流配电网络安全性皆高于交流网络。
横向比较三种接地方式,则负极接地的直流TT 系统可同时兼顾电击防护性能、绝缘监测灵敏性与可靠性,更适宜作为未来低压直流供电系统的接地形式。
4.交直流配电网的可靠性与经济性对比
目前由于直流断路器研究并未有实质性突破,直流配电网的可靠性受到很大限制,换流器也存在一定故障率,现阶段的可靠性并不如交流系统。
但随着电力电子技术的发展,未来的直流配电网可靠性将会提高。
经济性上,相同电压等级下直流配电系统容量明显大于交流系统。
而由于电力电子设备造价昂贵,投资成本高于交流系统,电力电子装置的效率也有待提高。
目前来看,直流配网的经济性并不如交流系统。
未来展望
低压直流配电网在未来的建设中可先对传统配电网进行升级改造,但是通过先将交流电能转换为直流电能再进行传输使用的方法并没有在很大程度上减少电能损失。
最终方案需实现从发电、输电、变电、配电和用电的一体化直流配电,有效减少因整流器、逆变器的使用而损失的电能。
图?直流配电最终方案。