直流供用電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及前景展望

王小蕓

[摘 要]直流供用電和傳統(tǒng)的交流電相比較可以有效地避免因為無功功率導(dǎo)致線路損耗現(xiàn)象的發(fā)生，具備有損耗非常低并且效率非常高的優(yōu)勢，但是直流供用電技術(shù)現(xiàn)階段處于發(fā)展中，缺乏統(tǒng)一科學(xué)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)技術(shù)也不夠完善。本文主要講述了直流供用電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，并且就直流供用電技術(shù)的前景進(jìn)行了一定的展望。

[關(guān)鍵詞]直流供用電技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀；前景展望

[中圖分類號]TM721.1 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

我國經(jīng)濟(jì)在不斷地發(fā)展，伴隨著人們用電量的不斷提高人們也開始意識到環(huán)境保護(hù)的重要性，因此在人們的日常供電中不僅需要將發(fā)電量增加，同時也需要將輸配電的效率進(jìn)行提升，真正起到節(jié)能環(huán)保的效果，正是因為直流供用電技術(shù)存在有損耗低并且效率高的優(yōu)點，現(xiàn)如今已經(jīng)得到了人們越來越多的重視。

1 直流供用電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，在工業(yè)界以及日本學(xué)術(shù)界都在一直追捧用直流電方式來給負(fù)載以及用戶進(jìn)行電力提供的技術(shù)以及演示系統(tǒng)，特別是在數(shù)據(jù)中心以及家庭供電場合。早在2008年，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省啟動了直流生態(tài)住宅這一開發(fā)項目，為的就是可以在住宅之中借用直流供電方式來進(jìn)行直流家用電器的使用，在此項目開發(fā)之后，歐盟以及美國也逐漸進(jìn)行直流供電這一方面內(nèi)容的研究。2009年，第一屆GBPF會議在東京展開，在該會議中提出直流供電標(biāo)準(zhǔn)是380VDC，同時針對供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，用電設(shè)備規(guī)格以及電源品質(zhì)測量等一系列的問題展開了詳細(xì)地談?wù)摗Ｔ谥蟮膸啄曛校瑤缀醺鲊冀o予了直流供用電技術(shù)的一些相關(guān)研究非常高的重視，同時也取得了一定的成績。目前，軍艦，航空都和自動化系統(tǒng)的直流區(qū)域展開了配電工作，同時直流供用電技術(shù)已經(jīng)逐步趨于成熟，這為直流供用電技術(shù)的推廣提供了一定的基礎(chǔ)。我國的直流供用電技術(shù)研究在2009年才開始正式啟動，現(xiàn)在還處于直流供用電研究的起步階段，近些年我國一直在努力進(jìn)行高壓直流供電系統(tǒng)技術(shù)的研究，國家政府也開始給予能源開發(fā)一定的重視，因此更多的直流家電技術(shù)開始獲得了比較廣泛的應(yīng)用，因此可以看出直流供用電技術(shù)具備有非常廣闊的發(fā)展空間。

1.2 具體的應(yīng)用現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，人們經(jīng)常會使用到的一些用電設(shè)備包括有電子設(shè)備、電動設(shè)備、電熱設(shè)備以及照明設(shè)備這四種，從表面上來看這些設(shè)備的電源使用的都是交流電，但是如果僅僅從內(nèi)部電路的角度來看，在這些設(shè)備的電源輸入端大多存在有整流濾波電路，再經(jīng)過進(jìn)一步的轉(zhuǎn)化成為電器需要的直流或者是交流電壓，常用的辦公或者是生活用電設(shè)備經(jīng)過改造之后，都可以通過對直流供電技術(shù)展開使用來提供電源，因此在電子設(shè)備、電動設(shè)備、電熱設(shè)備以及照明設(shè)備中都可以借助整流濾波將交流電轉(zhuǎn)化成為直流電來推動設(shè)備工作。

2 直流供用電技術(shù)發(fā)展中需要注意的問題

對直流供電技術(shù)進(jìn)行開發(fā)可以稱之為電力行業(yè)中非常偉大的一次進(jìn)步，但是在直流供電技術(shù)開發(fā)過程中依然存在有比較多的難題，例如直流供電相關(guān)控制策略問題，直流供電的具體標(biāo)準(zhǔn)化問題，直流電流的一些開斷問題等。

2.1 控制策略問題

直流供電的時候需要進(jìn)行新能源發(fā)電的接入，但是各種分布式電源以及新能源的輸出功率特征均存在有一定的差別，復(fù)雜性，多樣性以及間接性等因素都可以將系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變，導(dǎo)致電流的實際穩(wěn)定性變差。這就需要人們在對直流供電技術(shù)展開使用時充分考慮到潮流控制，諧波影響以及直流電網(wǎng)保護(hù)等一系列的問題。

2.2 直流供電的實際標(biāo)準(zhǔn)化問題

在當(dāng)下，現(xiàn)有的一些電網(wǎng)以及各類不同的電器都是專門為交流電設(shè)計的，盡管國內(nèi)外已經(jīng)存在有很多交流電器被成功改造為直流電器的例子，但是依然沒有廠家樂意進(jìn)行直流家用電器的大批量生產(chǎn)，因為他們都普遍擔(dān)憂經(jīng)濟(jì)效益為降低的問題。同時，現(xiàn)階段直流電的最小電壓，最大電壓以及額定電壓等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格在國內(nèi)外企業(yè)并不存在有明確的規(guī)定，關(guān)于安全性能的一些指標(biāo)也缺乏完整的標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范，實際安全性不能得到保證，因此可以看出直流供電的標(biāo)準(zhǔn)化是現(xiàn)如今必須要面對的一個非常明確并且全面的問題。

2.3 直流電流的實際開斷問題

在交流供用電系統(tǒng)中，交流電在通過零點的時候可以借助斷電器將其開斷成不同的等級電流，但是在直流電中不存在過零點現(xiàn)象，因此如果要將高壓直流斷開就需要強(qiáng)迫直流電過零，這對控制系統(tǒng)以及斷路器都提出了非常高的要求。

根據(jù)上述內(nèi)容可以得到現(xiàn)階段直流供電系統(tǒng)如果想要得到大范圍的使用還存在有很多的經(jīng)濟(jì)性以及技術(shù)性方面的問題。

3 直流供用電技術(shù)的前景展望

通常情況下要想獲得直流電壓有兩種非常主要的方法，其一，將原有的交流電網(wǎng)作為基礎(chǔ)，將交流電借助整流設(shè)備成功的轉(zhuǎn)化成直流電，其二，從發(fā)電階段開始，一直到輸電，配電以及用戶端的用電整個過程都進(jìn)行直流電形式的采用。現(xiàn)階段借助整流設(shè)備來將交流電轉(zhuǎn)化成為直流電的這種用電方式非常的廣泛，但是站在長遠(yuǎn)角度來考慮，現(xiàn)階段科學(xué)技術(shù)在不斷地發(fā)展更新，直流供用電技術(shù)也必然會變得更加完善，電力技術(shù)的不斷發(fā)展必然會讓全過程直流電方式便的更加的合理并且科學(xué)，全過程直流供電將會是電力系統(tǒng)的一個新進(jìn)步，需要人們經(jīng)過長時間的探索實踐來實現(xiàn)。

4 結(jié)語

綜上所述，直流供用電技術(shù)具備有損耗低并且效能高的特點，但是現(xiàn)階段直流供用電技術(shù)正處在發(fā)展階段，缺乏統(tǒng)一科學(xué)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)技術(shù)也不夠完善，要想實現(xiàn)直流供電系統(tǒng)的大規(guī)模廣泛應(yīng)用還存在有很大的困難，因此需要人們不斷的探索以及實踐，為實現(xiàn)電力系統(tǒng)的全過程直流供電做出不懈的努力。

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