建筑低压直流配电的关键技术研究

介绍了近年国内外建筑低压直流配电研究成果和应用实践,从电压等级和电能质量、综合保护、系统控制、系统鲁棒性的角度深入分析了其在工程实践中的要点及技术选择,将为我国直流建筑业技术的未来发展和研究提供技术支撑.     

通信电源系统中的直流配电

本文介绍通信电源系统中直流配电的作用及其主要的配电方式——低阻配电和高阻配电的原理,重点说明了高阻配电的使用条件,并通过计算分析和应用实例说明了高阻配电的优越性。     

低压直流配电系统在农村地区的应用研究

能源变革的大环境下,如何实现包括太阳能光伏资源在内的分布式清洁能源的高效利用逐渐成为热点问题。鉴于分布式发电大多具有直流属性,尝试在光伏丰富的农村地区,以低压直流配用电方式,实现新能源网络的构建。在对直流配电安全性、供电可靠性、经济性方面应用优势分析的基础上,就直流配电网实际运行中的网络拓扑、电压等级、核心电力电子装置等关键问题进行了研讨,提出了实用性强、可靠性高的农村低压直流配用电方案。根据低压直流配电系统的实际运行结果,低压直流配电系统具备一定的应用推广价值。     

低压直流配电系统在智能楼宇中的试点应用分析

在能源革命和“双碳”战略背景下,直流配电是源—网—荷—储互动和提高能效的重要技术和形态。依托国网山西省电力公司电力科学研究院直流配电示范与实证平台对直流配电系统性能展开研究,设计了一种低压直流配电网拓扑结构,并采用基于时序仿真的能效对比方法,对典型日内交、直流配电系统的能效进行仿真计算。结果表明,在相同网络结构下,直流配电网在传输效率方面有着更好的性能。     

直流配电电能质量研究综述

直流配电的电能质量研究直接影响到当前直流配电理论技术的发展。首先论述了直流配电系统的配电电压等级和网络结构,然后详细分析了当前直流配电系统中存在的电压波动、闪变和谐波等电能质量问题。接着重点阐述了迄今为止国内外相关的直流配电电能质量标准,以及适用于直流配电电能质量的评估体系和方法。之后总结归纳了当前国内外对直流配电系统中电能质量问题的治理方案。最后对目前直流配电电能质量的研究方向进行了探讨,为今后直流配电电能质量的研究提供参考。     

直流配电系统保护技术研究综述

直流配电系统适用于分布式电源多点接入,可促进直流家电和"直流生态住宅"的发展,是配电领域新的发展方向。继电保护技术是直流配电系统发展的关键技术之一,目前尚处于起步阶段,亟需深入研究。该文旨在系统地介绍国内外直流配电系统保护技术的研究状况。介绍了目前直流配电领域的三种保护设备,总结直流配电领域保护的研究现状,包括地铁、舰船直流配电的保护和直流配电系统的保护;重点介绍了直流配电系统故障定位和隔离,以及典型直流配电系统的整体保护配置方案。指出了目前直流配电系统保护亟需解决的关键问题和未来的发展方向。     

楼宇配电监控系统的软件设计

介绍了基于ARM的嵌入式楼宇配电监控系统的软件实现,包括系统任务的划分、GUI设计、电容器动态控制以及通讯系统的详细介绍,为其它基于嵌入式芯片的智能化监控系统提供了高性价比、图形化的高效的开发模式.     

基于物联网技术的智慧楼宇直流配电智能监控方法

直流配电监控可为智慧楼宇直流配电装置的稳定运行提供依据。为提高智慧楼宇直流配电的监控精度,提出一种基于物联网技术的智慧楼宇直流配电智能监控方法。根据智慧楼宇直流配电电流的变化率,计算出直流配电装置之间产生的短暂电压值,再利用智慧楼宇直流配电的直流电压,计算出智慧楼宇中直流配电装置的最大直流电流,结合变换处理,提取出智慧楼宇中直流配电的特征。利用信息传感设备,将电容与智慧楼宇直流配电装置相连接,建立电容电流和占空比之间的关系表达式,通过直流配电装置的传递函数与闭环传递函数的融合处理,设计智慧楼宇直流配电监控算法。实验结果表明,引入物联网技术后,可监控智慧楼宇直流配电的电流,并将监控精度控制在90%以上。     

建筑直流配电系统的能量管理系统及其应用

无线网络、物联网技术以及人工智能等领域技术的快速发展推动了智能建筑管理系统功能方面的进步,如何实现各类新兴技术的合理应用以及直流建筑中新型设备间的相互协调成为亟待解决的问题。首先,对智能建筑管理系统在不同阶段的发展历程进行了概述,并结合各类相关新型技术领域的发展与应用进行梳理,对智能建筑管理的发展方向进行了研究。随后,考虑新型直流可控设备的接入,研究了建筑直流配电系统的控制架构和直流配电能量管理系统在智能建筑中的应用面临的问题。最后,提出了适用于建筑直流配电系统的能量管理系统与建筑管理系统的融合方式,以适应不同管理模式间的相互融合,实现设备间相互协调控制与优化节能。     

直流配电网电压等级序列研究

直流输电相关技术的发展使得构建一个多级直流网络配电系统成为可能。首先详细分析了直流配电电压等级序列制定的基本原则与主要约束条件。在分析各电压等级直流配电能力基础上,以负荷需求为基本出发点,综合考虑相关设备制造水平、电网结构优化需要等方面,提出了一套高压、中压、低压以及超低压相互配合的直流配电网电压等级序列。最后通过具体算例,简要分析了多级直流配电的经济性。     

A smart building power management concept: Smart socket applications with DC distribution

Recent developments in power electronics increase DC bus utilization in electrical distribution systems due to its numerous advantages compared to AC distribution system in term of energy efficiency, safety, electromagnetic compatibility and renewable energy integration. This study presents a power management system concept based on domestic DC distribution with smart sockets for future smart houses. Energy efficient smart buildings are possible by integrating smart meter, smart sockets, domestic renewable energy generation and energy storage systems for integrated energy management, and this integrated system supports demand side load management, distributed generation and distributed storage provisions of future smart grids. Coming era of smart grids has implications for domestic DC distribution concepts with smarts sockets. Paper describes use of smart DC sockets as an integral part of building power management automation and presents a load shedding algorithm for plug load control for buildings. Simulations show performance of the proposed system components.     

直流配电网系统关键技术探讨

针对提高运行效率、改善供电可靠性和电能质量、实现分布式电源有效安全接入等配电系统面临的问题和挑战,提出了以直流为主导的配电方式,用于解决上述问题的可行性研究和探讨。结合直流配电技术的研究现状,总结了直流配电系统的技术特点和潜在优势,系统地探讨并分析了直流配电系统发展的若干关键技术及其可行性。     

基于高频链直流变压器的柔性中压直流配电系统分析

为了克服柔性中压直流配电网工频方案中变压器体积大、重量大、噪音大、控制不够灵活等问题,提出一种基于高频链直流变压器的柔性中压直流配电系统。该系统中直流配电母线不仅包括中压直流母线,还包括低压直流母线;中低压直流母线之间通过直流变压器进行连接;低压直流母线用于接入各类分布式电源。该系统中高频链直流变压器的使用不仅实现了不同电压等级直流母线间的电压变换、能量管理,还可以有效提高系统功率密度。介绍了中压柔性直流配电系统架构,给出了高频链直流变压器以及其它典型换流器的设计和分析,并对直流配电系统的工作模式和控制器进行了设计。最后,搭建了仿真平台,验证了系统的有效性。     

A novel approach to deliverable power in low‐voltage DC distribution system on the basis of voltage stability

This paper proposes that a deliverable power through a low‐voltage DC distribution system has an upper limitation. The upper limitation of the deliverable power, P_lim, is explained on the basis of a voltage instability phenomenon occurring for the load with a voltage sensitivity below 1. From theoretical‐calculation results, it is pointed out that P_lim diminishes with augment in the distribution‐line length. This phenomenon becomes more distinct for the higher distribution‐line inductance per unit length. Connection of the capacitor to the receiving end of the distribution line is discussed as a method for rising P_lim. Measurements of the voltage waveform at the load terminals successfully support P_lim derived from the theoretical calculation. © 2011 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

直流配电网的综合调压控制策略

对直流配电网的电压控制策略进行了分析和研究,提出了一种以直流电压偏移最小为目标的新型综合调压控制策略。一次调压采用直流电压下垂控制,实时快速的响应系统内的功率波动,二次调压通过潮流优化算法周期性的计算并更新总直流电压偏移最小时参与二次调压的下垂控制器的电压参考值和功率参考值,消除和减少一次调压引起的电压偏差,防止直流配电网发生较大功率波动时过电压的发生。最后,在Matlab/Simulink上搭建了环状四端直流配电网仿真模型,对所提控制策略进行了仿真分析,验证了所提控制策略的有效性。     

基于连续潮流模型的直流配电网负荷裕度分析

直流配电网由于能灵活接纳分布式电源和直流负荷,是未来智能配电网的发展趋势。随着直流配电网中负荷需求的不断增加,系统会由于静态电压失稳而崩溃。因此,研究直流配电网的负荷裕度对保障系统安全可靠运行至关重要。该文首先建立直流配电网的潮流模型,并将含双有源桥DC-DC变换器的潮流模型嵌入到直流配电网潮流模型中,提出了基于连续潮流法的直流配电网负荷裕度计算方法。通过两类典型的拓扑结构的直流配电网仿真,结果表明直流配电网在减小网络损耗和提高供电能力方面明显优于交流配电网,而且DC-DC变换器变比增加有助于负荷裕度提升。     

Deliverable‐power dependence on distribution‐line resistance and number of loads in low‐voltage DC distribution system

In this paper, we show that in a low‐voltage DC distribution system the deliverable power to a load has an upper limit P_lim due to the voltage instability at the receiving ends. On the basis of the previously derived concept of P_lim, we obtain the dependence of P_lim on the distribution line resistance R. In addition, we investigate the influence of the number of loads on P_lim. The result shows that a distribution line of lower R causes P_lim to be lower. This reduction in P_lim becomes more distinct for a larger number of loads. © 2011 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

On setting the DC voltage level of an active power filter

A new strategy for setting the DC voltage level of an active power filter is proposed in this letter. By determining the peak slope of the command for the compensating current within a defined load range, an optimal value for the DC voltage level can be determined based on the trade‐off between an undistorted input current and a minimum switching loss. Experimental results conform well with the theoretical analysis. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

500 kV变电站直流系统负荷分配对保护装置的影响

介绍了典型的变电站站用电直流系统接线方案、其特殊运行方式及所带负荷,并重点分析了在一段直流母线失电条件下,系统出现故障情况时,直流负荷的不同分配方案下所产生的不同后果,最后提出了一些和传统方案不同的见解,进一步提高了直流系统的稳定性和可靠性。