直流配电网

(一)直流配电网的规划与规划

1、直流配电网接地方法：无论是单极仍是双极体系，都要对直流配电网VSC换流器直流侧的接地问题进行研讨。若直流侧不接地，接地电位将因VSC的开关频率而产生振荡，影响直流传输线上的电压。因而，对于单极体系而言，直流侧多选用线路接地方法，而双极体系则选用割裂电容接地的方法。此外，沟通侧的联接变压器大都选用Yo/A或YdY接线方法，以防止构成零序回路对低压直流配电网影响。

2、直流配电网电压等级的挑选：直流配电网电压等级是直流配电网研讨的重要内容：①直流配电网的供电间隔(供电半径)；②电气绝缘和维护；③体系本钱和规划。若考虑将沟通配网改造为直流配网，直流电缆答应直流电压为沟通额外线电压峰值，因而可据此对直流配电网的电压等级进行初步挑选，即将现有中压沟通配电网线电压的峰值挑选为直流配网的额外电压。

在直流配网低压侧，过大的直流电压不利于负荷接入，且会引起较为严峻的安全问题，因而需将电压中点接地成为双极体系，并使用线电压对大功率负载供电，小功率负载则使用单极对地电压供电，即每个极所接入的负荷并不平衡。

在现在欧洲230V沟通配电网平台上，选用截面积分别为1.5mm2和2.5mm2的沟通导线，对326V、230V、120V、48V四种直流电压进行了研讨。研讨结果表明，当直流电压降低时，压降、电流和损耗快速增高，当直流电压下降至48V时，直流电流和直流压降均出答应值。

当时，直流配网电压等级的挑选方法尚未有定论，还需进一步的探究研讨。

3、直流配电网储能设备的优化布点及其容量装备：在直流配网中装备蓄电池、级电容等储能设备，可以到达提升网络运转安稳性，按捺直流电压闪变以及进步毛病穿越能力的目的。当时，级电容呼应速度快，便于丈量、安全无毒，但其贮存电能的容量相对较小，供电时间短；相对而言，蓄电池能量密度高、供电时间长，可是呼应速度慢。但是，现在尚未有文献研讨储能设备的优化布点及容量装备，相关内容还需求深入探究和验证。

(二)直流配电网的调度与操控

1、直流配网的调度计划-调度是直流配电网运转的关键，应归纳考虑实际负荷曲线以及储能设备和分布式电源的类型与容量，进而具体分析直流配网的调度计划。

直流配网调度计划，低压配网中各类电源与负载的等效电路及相关操控。直流配电网正常运转时，分布式电源始终输出*功率，网络中压侧经直流变压器供给或吸收电能，为储能设备充电。当进入孤岛运转状态时，根据实际情况操控分布式电源的输出功率，体系不足或剩下的电能由储能设备供给或吸收。

2、直流配电网的和谐操控：中压直流配电网与柔性多端直流输电体系的和谐操控战略相类似，即采取电压下垂操控或主从操控方法，进而对多个换流器进行和谐操控。

使用负载侧换流器带有的储能单元，对换流器的等效阻抗进行调理，防止换流器负阻特性引起的安稳性问题。给出了低压直流配电网各类电源与相关设备在正常作业与毛病情况下的操控战略，如级电容、蓄电池、各类换流器、柴油发电机及分布式电源等。与直流输电网不同的是，在直流配网选用双极结构，且接有不平衡负荷时，为了防止引起直流电压过大的偏差，必须在体系中接入电压平衡设备。

（三）直流配电网安全运转与维护

直流配电网划分为四个部分：直流负载侧、直流线路侧、沟通负载侧及沟通电网侧。无法判别毛病产生的方位，仅能对毛病产生的层级进行判别，的毛病定位仍然是研讨的要点与难点，尤其是线路较短时，毛病定位难度更大。因而，直流线路需设备相应限流设备，在毛病产生时用于约束短路电流上升率，将短路电流在维护设备动作前约束在可答应范围内

直流网络的毛病限流设备，使用电力电子开关的高速注册与关断能力约束短路电流，同时坚持非毛病区域的正常供电。直流配电网维护计划作为直流配电网运转的关键问题，其相关研讨尚不成熟，需求进一步深入探讨。

（四）直流配电网关键设备研制

直流断路器作为直流配网运转维护的关键设备，对约束毛病范围起到了严重效果。因为直流体系没有过零点，这给高压大容量直流断路器的研制与使用带来了巨大的困难。现在在工程中使用的机械式断路器因为自身结构的限制，无法实时、灵敏、快速的动作。而近年来呈现的固态断路器具有开断时间短、无弧光等长处，已受到广泛重视。近年来，在低压领域，400V及以下的低压直流断路器已有工程使用。而在中高压领域，虽然直流断路器的研制已经取得了较大突破，但完成其广泛的工程使用仍然存在困难。

若在低压直流配电网中直接使用现有的沟通开关、插头等设备，电磁炉、暖风机等大功率负载的直流电流无法安全快速地开断。因而直流配网的插头和开关的研制，已成为另一个关键问题。

此外，直流配网的研讨还必须对直流电缆、换流器以及直流变压器进行优化规划和研制。