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摘要:目前我国城市发展迅速,供电企业为我国城市发展做出了很大贡献。直流供用电技术相对于传统供用电技术而言,具有诸多优点,在当前我国提倡发展低碳绿色经济的社会背景下,交流供用电技术相对于直流供用电技术而言,没有太大的优势,未来直流供用电技术将更多的取代交流供用电技术成为主要的供用电技术。本文对于直流供用电技术进行了阐述,分析直流供用电技术在我国的发展现状及应用,并对直流供用电技术的未来发展前景进行展望。
关键词:直流供用电技术;发展现状;前景展望
引言
我国经济在不断地发展,伴随着人们用电量的不断提高人们也开始意识到环境保护的重要性,因此在人们的日常供电中不仅需要将发电量增加,同时也需要将输配电的效率进行提升,真正起到节能环保的效果,正是因为直流供用电技术存在有损耗低并且效率高的优点,现如今已经得到了人们越来越多的重视。
1直流供用电技术的含义
直流供用电技术是指通信站提供直流电给用户使用的供电技术。根据具体的指标规定,一般使用的基础电源是-48 V直流电源。整套系统的主要组成部分是整流器、蓄电池、直流变换器和直流配电屏等。蓄电池储蓄足够的电量,使其能保证在主供电设备出现断电时,蓄电池内的电量可以继续支撑电力的供应。目前,根据电流供电方式不同,我国的直流供电系统划分成集中供电方式和分散供电方式两种;又可以根据电源型号的特性,划分成正常式供电和混合式供电。
2直流供用电技术的研究现状
2.1直流供用电技术的发展现状
近年来,日本一直在研究家庭和数据中心供电场合的直流供电形式,2008年,日本启动直流生态住宅开发项目,主要通过在住宅内使用直流家用电器的方式实现对于直流供用电技术的应用。后来,美国和欧盟一些国家也开始研究直流供用电技术的应用。2009年,日本GBPF会议中对于直流供用电技术的标准进行了明确规定,并对直流供用电技术使用中涉及的相关问题进行谈论。随后,直流供用电技术逐渐在更多的国家供用电行业得到重视和研究运用,成效显著。现阶段,一些发达国家的航空和军舰等供用电系统中都有自动化系统的支流区域配电技术的应用,直流供用电技术逐渐走向成熟。2009年,我国正式启动直流供用电技术的研究和应用计划,但是相关技术发展还处于开发阶段,但是随着研究的进一步开展和深入,未来直流供用电技术在我国的发展前景将形势大好。
2.2具体的应用现状
现阶段,人们经常会使用到的一些用电设备包括有电子设备、电动设备、电热设备以及照明设备这四种,从表面上来看这些设备的电源使用的都是交流电,但是如果仅仅从内部电路的角度来看,在这些设备的电源输入端大多存在有整流滤波电路,再经过进一步的转化成为电器需要的直流或者是交流电压,常用的办公或者是生活用电设备经过改造之后,都可以通过对直流供电技术展开使用来提供电源,因此在电子设备、电动设备、电热设备以及照明设备中都可以借助整流滤波将交流电转化成为直流电来推动设备工作。
3直流供用电技术应用实例分析
直流供用电系统设计目标要求在保证基本的供电稳定性和可靠性前提下,实现与非可再生能源的电能并网,实现供电系统电源的多样化。
在这一直流供用电系统中,在即使没有交流供用电系统的前提下,直流供用电系统也能够单独工作运转,当交流供电系统发生电力故障时,直流供用电系统也能够将电能正常传输给相关用电设备。
这种直流供电系统是对交流供电系统的继承和发展,对于交流供电系统中更多可再生模块以及储存能源模块进行很好的优化处理,展示出直流供电系统的灵活性,能够实现对于交流电能、新能源以及储存电能等的优化利用。
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这一直流供电系统中并没有涉及交流变压器设备,这就避免了供电装置的复杂性,也减少了装置增加带来的电能消耗,减少了电能损耗,提高了电能的传输效率。
在这一直流供电系统中,要是发生电能富余的情况,即可再生能源模块和储存能源模块所关联的用电负荷能够得到满足,就会剩余出一部分点亮,这种直流供电系统就能将富余的点亮运输到交流系统中,实现交流供电系统的电量供应稳定。这种供电系统还能通过逆变器对交流供电系统的用电负载提供电能,还能为不同直流电压的负载供电,能够同时满足不同的电力用户的用电需求。
4直流供用电技术发展中需要注意的问题
对直流供电技术进行开发可以称之为电力行业中非常伟大的一次进步,但是在直流供电技术开发过程中依然存在有比较多的难题,例如直流供电相关控制策略问题,直流供电的具体标准化问题,直流电流的一些开断问题等。
4.1 控制策略问题
直流供电的时候需要进行新能源发电的接入,但是各种分布式电源以及新能源的输出功率特征均存在有一定的差别,复杂性,多样性以及间接性等因素都可以将系统结构进行改变,导致电流的实际稳定性变差。这就需要人们在对直流供电技术展开使用时充分考虑到潮流控制,谐波影响以及直流电网保护等一系列的问题。
4.2直流供电的实际标准化问题
在当下,现有的一些电网以及各类不同的电器都是专门为交流电设计的,尽管国内外已经存在有很多交流电器被成功改造为直流电器的例子,但是依然没有厂家乐意进行直流家用电器的大批量生产,因为他们都普遍担忧经济效益为降低的问题。同时,现阶段直流电的最小电压,最大电压以及额定电压等标准规格在国内外企业并不存在有明确的规定,关于安全性能的一些指标也缺乏完整的标准以及规范,实际安全性不能得到保证,因此可以看出直流供电的标准化是现如今必须要面对的一个非常明确并且全面的问题。
4.3直流电流的实际开断问题
在交流供用电系统中,交流电在通过零点的时候可以借助断电器将其开断成不同的等级电流,但是在直流电中不存在过零点现象,因此如果要将高压直流断开就需要强迫直流电过零,这对控制系统以及断路器都提出了非常高的要求。
根据上述内容可以得到现阶段直流供电系统如果想要得到大范围的使用还存在有很多的经济性以及技术性方面的问题。
5直流供用电技术的未来发展前景
通常情况下直流电主要可以通过两种方式获取,一种是在原有电网的基础上,将交流电通过整流滤波转变为直流电;第二种方式是从电流的起点开始,到运输过程,再到用户的用电过程,整个电流的传输过程都是用直流电方式进行传输。从我国目前的发展状况来看,主要的直流电传输方式是利用整流滤波转变为直流电方式。但是,随着科学技术的进步,直接运用直流供电技术是大势所趋,会逐步取代整流滤波转变为直流电的模式。同时,随着信息化技术的发展,科技手段将会使直流电供电技术的发展更加完善,使整套设备的运行过程更加合理,有利于我国直流电技术的发展。
结语
对于现阶段的很多电气设备进行适当的改造后,就能够实现对于直流电的运用,实现直流供电,这是直流供用电技术能够不断发展拓展的基础。直流供用电技术的确具有较多的优势,能够为我国的电力系统带来更好的经济效益和环境效益,发展前景值得期待。
参考文献:
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[3]刘远,罗湘,张宁,魏晓光.直流供用电技术的发展现状及前景展望[J].智能电网,2014,2(01):13-17.
论文作者:张瑞军
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第26期
论文发表时间:2019/8/8
标签:技术论文; 直流电论文; 供电系统论文; 电能论文; 设备论文; 交流电论文; 电流论文; 《建筑模拟》2019年第26期论文;