低压直流供配电技术

低压直流供配电技术

许慎好孙浩森

八亿橡胶有限责任公司 山东省枣庄市 277000

摘要：进入21世纪以来，随着能源、环境问题的日益严重，分布式的清洁能源发电的比例不断提高，电能的生产和应用方式正在发生巨大变化，低压直流供配电技术优势逐步明显。基于此，本篇文章对低压直流供配电技术，以供相关从业人员参考。

关键词：低压；直流供配电

引言

目前电力输配广泛应用交流输配电系统，但在超长远距离和超大容量的电能输送中，直流输送更具有优越性，在用户双电源/双回线路供电中，低压直流供电更为可靠。

1低压配电系统简述

低压配电系统是根据国际电工委员会提出的IEC664-1的标准要求而定义的，是指还把2000m以下，额定交流电压在1000V以下或直流电压1500V以下，额定频率在30kHz以下的供配电系统。该系统主要由配电变电所、高压配电线路、配电变压器、低压配电线路以及相应的控制保护设备所组成，是电力系统重要的组成部分，通常处于整个电力系统的末端，更接近于终端电力用户。

2低压直流（LVDC）供电系统技术优势

有利于分布式清洁电源的接入和高效利用。随着技术的不断进步和发展，分布式清洁发电连接到配电网络的规模不断增大，LVDC系统可以实现对电网的分布式供电柔性接入，也可以节省成本。例如，光伏电池发出的电能的特点是随机波动的直流电，在电池出口处的电压比较低，目前，光伏电池的采用的并网方式一般是通过DC/DC升压，之后经过DC/AC变换器进行升压，再通过滤波环节与交流配电系统相连接。采用LVDC供电系统相对于传统交流系统，含有DC电源的分布式电源接入，只需要DC/DC变换器，节省了DC/AC变流和滤波中间设备的投资

3低压直流供配电方案及优越性

3.1低压直流供电方案

低压直流供电同动力UPS方案相比具有更大的优势，可省去储能单元的巨大投入，降低投资成本。储能单元的故障率同整流单元相比较高，还存在一定的安全隐患，在不少应用中发生了火灾事故，因而直流供电方案提高了供电系统及其本身的可靠性。双回线路直流供电系统就可以不必配置大容量的储能设备，从根本上消除这一隐患。

3.2低压直流供配电的优越性

双回线路直流低压供配电技术就是在电网出现闪络或双回线路中某一回路断供电时不间断地对本系统中所有用电负载起到连续供电，维持这些设备正常运行，从而保证连续生产的稳定进行避免经济损失或不影响社会活动。交流多回线路或多路电源供电的方案并不能真正保证供电的连续性，并且投资成本同直流供电相比大得多。

4低压直流供配电技术分析

4.1低压配电安装技术

一般来说，在供配电系统中，低压配电系统是其中的重点工作内容。低压配电系统在不同的工程中有着不同的表现形式，可以大致分为带电导体形式以及系统接地的形式。对于带电导体来说就是指通过工作电流的相线在可以工作的情况下，基本会选用单相两线以及两相三线这种穿插的接线方式。对于系统接地的形式来说，是指从电源的负荷侧电过程中所连接的电气设备以及配套的组合所构成的对地关系，在接线过程中通常都会选用TN、TT、IT等几种形式，从而形成相应的保护系统。在智能建筑中，它的低压主接线一般都会采用分段单母线的接线方式，可以保证应用在设备容量较大的电气安装中，例如中央空调冷冻机，这些设备对于供配电系统的可靠性要求较高，也会采用放射式专线供电的方式。

4.2低压配电系统电力监控系统

本系统的软件和硬件全部实现模块化，且硬件全部实现智能化，在选择时都采用了工业级标准，具有极高的可靠性。此外，整个系统的ICU与ＲTU全部是由16位微机所组成的，形成一个集散型的监控系统。在广播电视节目播出的过程中运用这套系统监控低压配电系统，能快速而准确地采集相应的数据，并迅速将采集到的信息数据传输到处理中心，然后借助模块化的硬件系统控制各个子系统的稳定运行，使其能够独立工作。此外，本系统在信息权限上也实施了分级操作，采用分层管理的方式，既满足不同层级用户的特殊信息需求，还能提高整个系统的安全性，避免在信息传输的过程中，出现高层级关键信息被泄露的情况。而且，这样分层级管理的模式，还能方面供配电工作人员利用监控系统进行后台操作进行信息的整改。

5低压直流供配电故障排查分析与方法改进

5.1直流电源系统接地故障排查方法改进

直流电源系统接地故障普遍采用的排查步骤为直流对地电压检查、后台监控机信号检查、绝缘检测装置检查、按选线结果拉路查找、按拉路查找结果查找接地点、接地点消除。但在重要厂站中，不允许随便使用拉路法，而对于老旧厂站整体电缆绝缘性能下降，在复杂故障中很难通过绝缘检测装置进行选线，如上述案例中的充电机屏接地故障、寄生回路接地故障及两点接地故障，绝缘检测装置灵敏度不够或不启动。

5.2供配电电脑掌控体系

在对编辑支配器PLC进行编辑时，需要能够对梯形图语言编辑与语句表达进行明确，在此过程中对PLC操作方式进行把握。具体来说，需要能够在分布式网络结构上掌握，对全站开关等进行设置等内容。在监测工作进行中，保证电力的稳定供应是其中的一项要求，在做好操纵方式选择的基础上，在具体工作实施之前加强检查，主要操作有选点与校验等，并在监测中要做好问题的记录，通过经管功效等掌控低压侧电容器投切，保证能够满足配电掌握体系功效要求。

5.3完善供配电功能

供配电实际运行中，时常会发生停电问题。究其原因主要是供配电作用不健全。基于这一现象，需要引起高度重视，寻找导致问题出现的直接原因，并针对原因提出相应应对措施，予以防范和处理，进一步保障供电的稳定可靠性。首先，开展好电力分配工作，通常应当对电力的分配进行均衡处理，以此确保全面电力系统更为安全、稳定。其次，引入诸如计算机技术等先进技术手段，对电力资源开展科学规划，即为以统筹规划的形式进行计划。从而结合全国各个区域实际用电的需求来合理规划电力资源的使用，从而保障供配电的合理性与高效性。同时，运用电气自动化技术能够实现对供配电故障的动态检测，在第一时间发现供配电故障，找出导致故障的因素，以便电力维护技术人员开展故障检修处理。综上，通过借助电气自动化完善供配电系统，有效发挥供配电的智能化、自动化功能，不仅可为全面电力行业发展奠定坚实基础，还可更好地满足当前时代的智能化、自动化发展需求。

结束语

维持低压直流配电系统稳定性是电路设计中所要面临的重大问题，配电稳定运行情况会直接影响国家电能的使用与输送，为保障电力工作人员的人身安全、电力设备及其他设施的安全，在低压直流配电DC/DC换流器的设计过程中要尤为注重电网的稳定性分析。一方面可以采用传统阻抗分析法的Middlebrook判据对配电网路稳定性进行分析判断，且任意结构的低压配电网均可适用；另一方面，可以采用含有串联滤波补偿的有源阻尼法进行控制，能有效减小低压线路与DC/DC换流器系统电容阻抗产生的谐振峰峰值，有利于提高系统的稳定效果。

参考文献

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