直流供用电技术的发展现状及前景展望

直流供用电技术的发展现状及前景展望

刘均平

甘肃兰州730000

摘要：直流供用电技术具备有损耗低并且效能高的特点，但是现阶段直流供用电技术正处在发展阶段，缺乏统一科学的规范标准，保护技术也不够完善，要想实现直流供电系统的大规模广泛应用还存在有很大的困难，因此需要人们不断的探索以及实践，为实现电力系统的全过程直流供电做出不懈的努力。

关键词：直流供用电技术；发展；现状；前景

引言

直流供用电技术的使用，提高了我国电能的使用效率，简便电流传输的过程，节省传输材料，减少线路运行过程中的消耗。在政府倡导可持续发展的国情下，直流供用电技术是保护我国绿色发展的必要举措。直流电运行过程中存在的问题与不足，要积极借鉴国内外先进的管理经验，并结合我国的实际发展状况，探寻出一种适应我国直流供用电技术的方法。

1直流供用电技术的发展现状

1.1发展现状

现阶段，在工业界以及日本学术界都在一直追捧用直流电方式来给负载以及用户进行电力提供的技术以及演示系统，特别是在数据中心以及家庭供电场合。早在2008年，日本经济产业省启动了直流生态住宅这一开发项目，为的就是可以在住宅之中借用直流供电方式来进行直流家用电器的使用，在此项目开发之后，欧盟以及美国也逐渐进行直流供电这一方面内容的研究。2009年，第一届GBPF会议在东京展开，在该会议中提出直流供电标准是380VDC，同时针对供电系统结构，用电设备规格以及电源品质测量等一系列的问题展开了详细地谈论。在之后的几年中，几乎各国都给予了直流供用电技术的一些相关研究非常高的重视，同时也取得了一定的成绩。目前，军舰，航空都和自动化系统的直流区域展开了配电工作，同时直流供用电技术已经逐步趋于成熟，这为直流供用电技术的推广提供了一定的基础。我国的直流供用电技术研究在2009年才开始正式启动，现在还处于直流供用电研究的起步阶段，近些年我国一直在努力进行高压直流供电系统技术的研究，国家政府也开始给予能源开发一定的重视，因此更多的直流家电技术开始获得了比较广泛的应用，因此可以看出直流供用电技术具备有非常广阔的发展空间。

1.2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。

2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。根据这一设计目标，可以对直流供用电系统进行如下的设计（图1所示）：

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。如图可见，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。

3直流供用电技术发展中需要注意的问题

3.1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。

3.2大容量ＤＣ／ＤＣ变换器

我国的直流电系统主要应用的是１ｋＷ以下的ＤＣ／ＤＣ变换器，这种变换器的性能较低。但是，国内外对大容量ＤＣ／ＤＣ变换器的研制尚不完善，因为其研究过程不仅需要很高的技术手段保护，需要很多配套的器件，还需要完善技术水平。

3.3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。

4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。

结束语

总而言之，直流供用电和传统的交流电相比较可以有效地避免因为无功功率导致线路损耗现象的发生，具备有损耗非常低并且效率非常高的优势，但是直流供用电技术现阶段处于发展中，缺乏统一科学的规范标准，保护技术也不够完善。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。以上内容就直流供用电技术的发展现状及前景展望进行了分析。

参考文献

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