交直流配電網的可靠性對比

【摘 要】配電網在配輸送電的過程中，在什么樣的范圍內能夠滿足用戶對電能的需求，就是判斷配電網可不可靠的依據。采用交流電網的方式進行配電，還是采用直流電網為用戶配電。只要是能夠為用戶提供配電網穩定，電能能夠滿足滿足用戶需求，就是用戶對配電網可靠度的衡量標準。過去，已經有前人研究出了可信度比較高的配電網配電方式，最開始是對中壓柔性的直流式配電網進行了是否能夠滿足配電用戶對電能需求和要求方面的深入了解。組建出直流電配電網的轉換器件的實驗器件。研究負載和電源在直流配電網中發揮的作用。對電路做分割處理后，讓電路能夠適應直流或者交流配電網的工作環境，最后得出配電網可靠性的結論。從當前用戶使用情況反映與多項實驗結果得出，當下的交流配電網更加能夠滿足用戶對電能的要求以及需求。與此同時，直流配電網在生產與生活中的運用率不斷提高，所以，直流配電網的可靠性也將與日劇增，只是配電的最終結果還存在著局限性。不過，歷史的實驗經驗告訴我們，直流配電網的應用前景比交變配電網更為可觀。

【關鍵詞】柔性直流器件；最小割集法；可靠性指數

1.關于配電網的電流方式的選擇運用

對于不同配電要求的城市，對交流電配電網方式的選擇也是多種多樣的。設計中采用環繞式網絡，就是將環繞式網絡開啟后呈現一環節一環的的結構模式的配電網絡，是目前最常見的交變配電網模式。這種交流配電網的模式具有很高的電路構造復雜性。電路中從電壓分布的等級設置，到控制線路的類型組成，都不是以單一形式存在的。一個交變配電網絡電路中，不同類型的控制線路之間，可能還設計有特別的器件，保障線路工作的安全性。

與交流配電網相比，相同模式下的直流配電網在內部線路電壓等級設定上就顯得沒有那么復雜，線路類型上也頗為簡單。但是，如果在電壓在中級或以下的條件下工作，直流配電網與交流配電網的部分性能方面大相徑庭。換句話說，柔性交流配電網的電路，只需要在電路的對應位置連接上交直電流的轉換器件，這樣輕微的改動，就能得到直流配電網電路。

2.對配電網的可靠性的判斷方法

由于技術運用的廣泛性與技術運用時間的長的因素，交流配電網可靠性評估方法的成果趨于純屬，但在直流配電網方面的評估方法的研究上就顯得落后。本文將采用最小割集法的思想，對交流配電網常用的類型運用到直流配電網中，分析其可靠性。

2.1最小分割法

一個配電網的電路是一個復雜構造的電路，電路中的負載元件可能與電源有多條路徑的連接關系。現在我們通過移除電路中的元件，是負載元件在電路中斷路。任意的將一個元件使電路通路的元件看作是一個集合，這個集合就可以視為該負載元件的最小割集。集合內元素的個數稱為集合的階數。

利用最小分割法的中心思想，就可以化繁為宜，把多電源、多器件的繁瑣電路，化解為基本的電路形式，有助于電路的分析。

2.2電路當中的直流負載元件

城市配電網用戶使用的直流負載元件的數量會對配電網可靠性帶來影響。這樣的負載器件數量越多，給配電網絡帶來的影響越不能小覷。因為在原有的配電網絡的設計中有對負載所通電流的類型的有相應的通道分配電流。這樣就很容易算出交、直流配電網絡的可靠性指數。另外，在相關指標保持不變的情況下，負載在不同的配電網條件下工作，可以通過公式對負載的可靠性指數進行折算。

2.3分布式電源測可靠性指數

采用分布式電網接入直流配電網絡進行供電，可以確實有效的提升配電網絡的供電可靠性。將配電網中的小壓值母線進行分布式電源為電路建設，這些母線就可以實現并網與孤網配電方式的自由轉換。如果供電線路中的主線出現問題，母線就能把電路網絡轉為孤網的模式，用分布式電源對負載元件提供工作所需電能，保證電路工作正常。另外，還可以保持分布式電源連接的情況下，斷開電路主線與配電網的連接，這樣，為電路中的負載就能夠正常持續工作而不受影響。

通過對為電路中負載元件的可靠性指數計算可以得出，分布式電源在降低了為電路里負載元件的出錯概率，同時讓電路中供電恢復的時間得到控制，并且不影響為孤電網外的器件可靠性。

3.兩種配電網的對比分析結果

兩種配電網的對比結果，可以根據對負載元件在電路中工作計算出的可靠性指數進行對比，就可以得出交流配電網與直流配電網可靠性判斷。單純的指數計算結果的對比是遠遠不夠的，在實際電路工作中，通斷電路器件的設置，不但對電路有保護作用，同時也對配電網絡的可靠性指數造成影響。同樣地，對配電網絡的電流類型的轉換器件也會讓可靠性指數受到影響。

隨著元件在電路中工作時間的增加，特別是柔性直流電路負載元件，其故障率會升高。元件在工作，就會有損壞，不過元件還有一定的修復能力，在元件修復到自身最佳狀態的過程需要時間，這個時間中，可靠性指數會受到影響。

綜上所述，提高直流配電網的可靠性指數是有法可循的。加深對直流配電網絡的研究、開發性能強的轉換、中斷器件，不僅，可以提高可靠性指數，還能夠在保護電路的基礎上做到了關注用戶用電安全。

4.小結

不同的城市對配電網絡類型的選用是不同的，目前對交流配電網絡的選用占主導，但我們不可以忽視對直流配電網絡的研究。因為，用戶的用電設備中，直流供電設備的數量在增加，提高直流配電網絡的可靠性，將滿足用戶的用電需求。

采用電路分析的方法，對電路中的負載元件進行可靠性指數的計算，是得出提高直流配電網可靠性方法的核心。對交流配電網絡在保證可靠性指數基礎上，對直流配電網進行改造的方法，可以很簡單，但是改造需要的轉換、熔斷器件的性能必須做出高度的保證。

最后，電路配電網路的可靠性對比結果，不僅僅是配電網絡選擇的依據，同時也是用戶電路安全的保障。所以對交直配電網可靠性對比的研究應該持之以恒，這樣才能無時無刻保證電路安全與技術共進步的時代要求。

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