高压直流供电技术及其应用前景

高压直流供电技术及其应用前景

发表时间：2019-07-08T12:41:01.760Z 来源：《电力设备》2019年第5期作者：姜涛姜京京

[导读] 摘要：随着我国科学技术水平的提高，高压直流电源技术的应用愈来愈广泛，促进了诸如通信、农业等领域的发展。

（哈尔滨电力职业技术学院黑龙江哈尔滨 150030）

摘要：随着我国科学技术水平的提高，高压直流电源技术的应用愈来愈广泛，促进了诸如通信、农业等领域的发展。因此，阐述高压直流电源技术的发展以及在我国的发展成果，探讨其发展难点以及应用作用，以期有助于实际技术的应用推广。

关键词：高压直流电源；技术应用；控制机制

引言

高压直流输电技术在我国得到了讯速的发展。到目前为止，我国舟山海底电缆送电工程、葛上直流输电工程、天广直流输电工程以及正在建设的三峡直流输电工程都在广泛的应用高压直流输电技术，可以看出高压直流供电技术的重要性和随之带来的巨大经济效益。

1高压直流电源技术发展及在我国的发展成果

1.1高压直流电源技术发展

高压直流电源的工作原理是把工频电网电能转化为特殊形式的高压电源的电子仪器设备，有正负极电压类型，其开关高压直流电源原理。高压直流电源技术的应用发展经历了诸多曲折，形成了当前的体积小、效率高、功率大、应用可靠性强等应用优势。20世纪70年代，电源的革命诞生。应用振荡器，电源频率的水平不断提高，降低了电抗器、高压变压器等设备的使用性能要求，也降低了结构要求，使用方便。在电子电力技术的不断升级发展下，新一代器件得到了应用，如常见的MOSFFT、TGRT等器件。高频逆变技术的发展逐渐走向成熟化，高压开关直流电源在实际生产中得到应用。它体积小、应用效率高和反应快等诸多的优势，在实际应用中得到了充分发挥，慢慢取代了传统高压线性直流电源。当前，各国正在对新型高压高频电源进行研究，如新型模块化电路、电源理论等，以不断满足时代发展的要求。

1.2高压直流电源技术在我国的发展成果

高压直流电源技术在我国的发展过程中也有很大进步，已经取得了阶段性成果。当前，我国的240V标准已经基本建立和完善。技术标准的完善对各方面的发展进程推进有着积极作用。通信标准化协会CCSA行标《240V直流电源系统》（YD/T2378—2011）发布，中国电信有企业已经发布了对240V直流电源供电总体技术要求，国家在通信高压直流电源系统工程设计规范编制工作已经完成。通信运营商在引导使用效果上贡献突出，对高压直流电源技术的应用具有重要作用，是最早使用240V的，也是引导者。根据不完全统计，中国通信行业对240V直流系统的应用已在2012年底达到了500多个，其中电信运营商占400多个。另外，我国在设备制造方面发展比较迅速，对技术的应用推广奠定了基础。

2.高压直流供电技术应用现状

2.1高压直流供电技术的应用情况

我国对高压直流供电技术的应用主要体现在，中国电信公司在使用并且推广高压直流供电技术，并且电信公司与电源系统的开发商在不断的研究高压直流电源，如今，这种供电方式已经被相关部门广泛的应用。虽然高压直流电源可以选择多种电压，但是依然没有后端设备厂商的大力支持。在选择供电电压的时候一定要确保整个供电系统可以正常的运作，高压直流供电技术中存在的问题不断的解决，高压直流供电技术就会得到飞快的发展。

2.2影响高压直流供电技术发展的因素

随着通信行业不断发展的同时，对供电电源的要求也越来越多。高压直流电源的应用比较广泛，但是高压直流电源的发展依然有很多制约的因素：后端设备对高压直流供电技术的影响虽然在很多行业中高压直流电源可以满足后端设备电源的基本需求，但是高压直流电源的标准不是后端设备要求的标准电源，这样整个系统在运行过程中就会出现一定的风险，其主要表现在以下方面。

2.3技术风险

虽然使用高压直流供电的后端设备比较多，但是根据高压直流电源的试点运行状况分析，会存在部分设备不支持高压直流电源的现象，而设备是否支持高压直流电源的检测，只有通过运行才可以检测出来，但是检测需要一定的时间，因此，在检测结果出来以前会存在很多风险。

2.4法律风险

在使用高压直流电源的时候后端设备发生故障，对于运营商是不利的，在面临极大的风险考验的同时，高压直流电源的使用很可能会造成合同双方陷入法律纠纷之中。

2.5电源系统的定型以及数量对高压直流供电技术的制约

因为高压直流供电技术没有相关的技术标准体系，虽然在很多部门已经得到了广泛的应用，但是依然缺乏对高压直流电源的技术引导、使用经验，所以就出现了高压直流供电产品没有最终定型的状况，而高压直流供电的产品的数量也不能确定。

2.6相关的配套器件对高压直流供电技术发展的制约

在高压直流供电系统中，虽然有很多配套器件都是很常见的，但是还会存在一些比较罕见的器件，例如，熔断器、断路器等配电元件。高压直流供电对电压的要求很大，因此对这些器件的要求也很高，这些器件在市场上是不经常看见的，对高压直流供电技术的发展带来了障碍。

2.7监控系统对高压直流供电技术发展的制约

高压直流供电技术如果想在动力环境监控系统大规模的应用，那么对技术的要求就会很高，开关电源没有困难，但是配套的电池组是很难实现。因为到目前为止，还没有可以提供专用电池监控系统的供应商。

3.高压直流电源技术应用

高压直流电源技术可应用于通信领域，如通信机房，可建设绿色化节能机房。当前，通信机房设备中，电源内部有半波整流和全波整流设备类型。全波整流设备能通过电力二极管导通和管段把交流电转化成直流电，不用对设备修改，其整流状态正负极能实现电路畅通。设备是半波整流状态在接入高压直流电源时就要对电源正负极加强重视，通过交流供电时只能交流正半波并非全电路通畅，需对正负极加

强重视以实现设备的正常工作。高压直流电源技术的实际应用过程中，对于高压直流电源需要启动保护功能的设备应用。电源有高电压，直接接入会影响机房设备的正常使用，要把高压电流接到合适的电压水平，和机器设备启用条件相满足，才能完成机器设备的启用，且成功后要断开降压变压器。

此外，应用输入频率检测设备增加直流脉冲发射器，有效满足频率检测的要求。高压直流电源技术的应用过程中，需要交流变压器输入纯交流设备。当前，通信机房中使用的变压器设备多为纯交流设备，不能直接接入高压直流电源，要通过逆变器把高压直流电转成交流电，才能有助于设备的正常使用。对逆变器的安装操作比较方便，高压直流电源能对通信设备的安全稳定运行打下基础。当前的通信机房中，有的设备与高压直流电源技术的应用要求存在不匹配，需进行相应的修改以适应高压直流电源运行状态。可见，应用高压回流电源技术，对通信事业的发展具有积极的促进作用。高压直流电源技术的实际应用过程中，在技术应用节能作用上表现突出。当前，我国提倡节能减排，并将可持续发展作为发展战略。应用新技术，对实现节能减排的目标有着促进作用。高压直流电源技术和传统的电流技术相比，节能性能比较突出，一般可节能20%～30%。技术应用实现节能目标，主要是供电系统的效率和后端设备的效率发挥突出。

结束语

目前，高压直流输电技术在远距离大容量输电、海底电缆输电、两个交流系统的互联、大城市地下输电、减小短路容量、配合新能源输电等方面都得到了广泛的应用，并且特高压直流输电技术也在不断的发展着，在我国有着很好的应用前景。

参考文献：

[1]李宏，杨脱颖，陈晓武.16.5MW高压直流电源的研制与应用[J].大功率变流技术，2016，（6）：66-70.

[2]李仁文.高压直流电源技术的应用分析[J].技术与市场，2016，23（7）：210.