DQZHAN技術訊：張祖平：國內外直流配電技術研究的現狀及優(yōu)勢
隨著電力電子技術的發(fā)展，無論配電系統(tǒng)本身，還是*終的電力用戶都越來越普遍采用直流配電或用電設備。直流配電技術能不能作為未來電網的一種形態(tài)值得深入研究。
采用直流配電的驅動力
在電源側，分布式電源主要為光伏發(fā)電、風力發(fā)電、燃料電池及微型燃氣輪機，這些電源發(fā)出的電力均為直流電或經簡單整流變?yōu)橹绷麟?，如果這些直流電直接并入直流配電網，則省去了大量的換流環(huán)節(jié)，從而也降低了功耗。
在用電側，直流配電技術的應用主要體現在用電負荷，包括辦公用電、商業(yè)用電、居民用電方面。
如：辦公用電(計算機和辦公設備)、商業(yè)用電(直流變頻空調、電動汽車充電)、居民用電(采用直流變頻技術的空調、冰箱、洗衣機)中的很多設備越來越多采用直流電。
此外，大規(guī)?；ヂ?lián)網服務器機房的集中供電、移動通訊公司的服務器機房、發(fā)電廠控制機房、變電站控制機房 、電網調度控制機房都采用直流供電方式。
對于用戶，雖然直流配電在很多場合優(yōu)勢明顯，但從公共網來說，還沒有大規(guī)模、商業(yè)化的直流公共配電網。
從負荷發(fā)展趨勢看，新的能源、新的電力電子技術、新的負荷將驅動未來配電網走向不斷**的發(fā)展模式，也將會驅動直流配電網的發(fā)展，但能不能形成規(guī)?；蚴裁磿r候能實現?卻不是一朝一夕能夠實現的。
直流配電技術要想在電力系統(tǒng)中得到廣泛應用，可能還要有很長的路要走。從技術經濟以及充分利用原有交流配電系統(tǒng)存量資產的角度出發(fā)，交直流混合配電更有可能成為可行的過渡技術模式。
國內外直流配電技術研究的現狀
在輸電領域，直流模式傳輸電力早已是成熟技術，如遠距離大容量的直流輸電技術。
在配電領域，直流技術推廣面臨挑戰(zhàn)，主要的技術瓶頸有：早期換流器功耗較大，且價格昂貴，在一定程度上延緩了直流配電技術的推廣應用。
隨著技術進步，新型半導體材料的進步促進了直流配電技術和直流家電產品的發(fā)展，使得直流配電技術的應用也開始提到議程。
歐洲
荷蘭能源研究中心(ECN)：于1997年系統(tǒng)地提出在住宅中采用直流配電技術的實施方案，國際能源機構(IEA)對此予以肯定。
德國亞琛大學：提出了“City ofTomorrow”城市供電方案：用中壓直流環(huán)網作為城市配電系統(tǒng)的骨干網，環(huán)網通過大功率AC/DC和DC/DC從傳統(tǒng)的交流輸電網和直流輸電網獲取電能。
瑞典蘭德大學：研究了直流配電系統(tǒng)的電壓控制和功率分配，研究的對象為五端環(huán)形電網，探討了直流配電網的特征。
芬蘭拉普蘭塔大學：對低壓直流系統(tǒng)和低壓交流系統(tǒng)的結構與經濟投資進行了對比和研究;低壓直流配網單相用戶末端逆變器的控制模式;直流配電系統(tǒng)的故障測量、保護原理及保護措施。
歐洲已經出現了采用直流300V供電的體育場試驗項目、采用直流350V住宅供電試驗項目以及其它一系列直流供電技術驗證項目。
美國
美國電力研究會(RI)：對民用建筑實施直流配電技術給予高度關注。
日本
側重于直流微電網的研究。在2008年提出了適用于居民住宅帶熱電聯(lián)產系統(tǒng)的的低壓雙極型直流微網，對其基礎特性進行了研究。
日本政府有關部門以及日本新能源與產業(yè)技術開發(fā)機構(NEDO)等組織了多家日本企業(yè)和大學，開展住宅直流配電技術的研發(fā)工作。多家日本大型家電企業(yè)和建筑企業(yè)推出了部分采用直流配電技術的節(jié)能住宅示范項目。
韓國
對低壓直流微網配電進行了研究。開發(fā)了一套能量管理控制系統(tǒng)，并用PSCAD仿真，驗證了控制策略的正確性。
中國臺灣
我國臺灣地區(qū)相關研究機構啟動了名為 “智慧型直流電力屋”開發(fā)計劃，采用直流360V作為額定電壓。
國內應用情況
在國內電力系統(tǒng)中，直流配電技術主要應用于大型發(fā)電廠升壓變電站、 大電網高壓變電站一次設備的操作，以及二次設備及通信設備的保安電源。有很多電力大用戶已經采用直流配電技術，如電信部門等大型企業(yè)的通信機房供電系統(tǒng)、船舶供電系統(tǒng)和城軌鐵路交通供電系統(tǒng)、適用于居民住宅帶熱電聯(lián)產系統(tǒng)的的低壓雙極型直流微網(2008 )。
國內直流配電技術的研究主要集中在科研院所與高等院校，中國電力科學研究院、浙江大學、清華大學、華北電力大學、華中科技大學、北京交通大學等從直流配電技術的規(guī)劃與設計、直流配電系統(tǒng)調度與運行、直流配電的控制與保護、直流配電關鍵設備研制、直流配電系統(tǒng)的技術經濟與能效分析等方面，都開展了廣泛的研究工作。
中國電力科學研究院承擔的國家電網公司科技項目《直流配電方式的可行性研究》，就公共中低壓配電網中采用直流配電技術的可行性開展了相關研究，為今后直流配電技術在國家電網公司公共配電網中的試點應用提供了一定的理論與技術儲備。
直流配電的主要技術優(yōu)勢
優(yōu)勢一：節(jié)省線路走廊，成本低，更易實現系統(tǒng)擴容。
優(yōu)勢二：傳輸效率高，線路損耗小。
優(yōu)勢三： 提高系統(tǒng)電能質量。
優(yōu)勢四：更易實現系統(tǒng)功率分配。
優(yōu)勢五：有助于可再生能源和儲能設備靈活、方便地接入。
直流配電線路的損耗低，傳輸效率高，節(jié)省線路走廊;相比于傳統(tǒng)交流配電系統(tǒng)，直流配電系統(tǒng)更容易實現系統(tǒng)擴容和故障隔離;直流配電系統(tǒng)理論上不需輸送無功功率，原則上也不需進行無功補償，可減少相應的設備投資。
直流配電系統(tǒng)便于可再生能源和儲能設備靈活、方便地接入;直流配電技術與儲能相結合可提高供電可靠性與電能質量。
目前，國內外對于直流配電網的研究仍處于起步階段，直流配電技術從規(guī)劃設計、調度運行、控制與保護、關鍵設備、經濟分析等方面還有大量問題需求研究，另外，公共直流配電網的商業(yè)化實踐幾乎還是空白，許多關于直流配電技術的研究成果并沒有得到實踐的檢驗，還需要不斷完善，借鑒國外經驗開展相關試驗項目，探索適合我國國情的直流配電適用技術及運行模式。
