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直流供用电技术的发展现状及前景展望孟彬彬

发表时间：2020/9/15 来源：《基层建设》2020年第15期作者：孟彬彬

[导读] 摘要：经济的快速发展，科学技术不断提高，人们对于电力的需求也在不断加大，直流供电和传统的供电技术有很大区别，本文针对直流供电技术的发展展开讨论，以及对其发展前景展开论述，以供参考。

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        摘要：经济的快速发展，科学技术不断提高，人们对于电力的需求也在不断加大，直流供电和传统的供电技术有很大区别，本文针对直流供电技术的发展展开讨论，以及对其发展前景展开论述，以供参考。
        关键词：直流供用电技术；发展现状；前景展望
        引言
        随着社会的不断进步和经济的不断发展，人们对电力的需求越来越高，与此同时，常规能源的稀缺及环境污染的问题也日益凸显。因此，发电量必须增加，输配电及用电必须更加高效。随着直流输电技术的不断发展及常规能源的稀缺，直流供电的优势初见倪端。
        1直流供电技术的含义
        直流电源技术是指通信站为用户提供直流电源的供电技术。根据具体规格，一般使用的基本电源是-48V直流电源。整个系统的主要部件是整流器，电池，直流转换器和直流配电板。电池节省足够的电力以确保在主电源断电时电池中的电力可以继续支持电力供应。目前，根据不同的供电方式，中国的直流供电系统分为两种：集中供电模式和分布供电模式；根据供电模型的特点可分为普通供电和混合供电。
        2直流供用电技术的发展现状
        2.1发展现状
        在这个阶段，在工业界和日本学术界，正在寻求使用DC为负载和用户供电的技术和演示系统，特别是在数据中心和家庭电源中。早在2008年，日本经济产业省就启动了直流生态住宅的开发项目，以便将直流电源用于直流家用电器的住宅用途。该项目开发完成后，欧盟和美国逐步研究直流电源的内容。2009年，第一届GBPF会议在东京举行。在此次会议上，直流电源标准为380VDC。同时，对电源系统结构，电力设备规格和电能质量测量等一系列问题进行了详细讨论。在接下来的几年里，几乎所有国家都对直流电源技术的相关研究给予了高度重视，同时也取得了一定的成果。目前，已经部署了军舰，航空和自动化系统的直流区域，直流电源技术逐渐成熟，为直流电源技术的推广提供了依据。中国对直流电源技术的研究于2009年正式启动，目前仍处于直流电源研究的初级阶段。近年来，中国一直在努力开发高压直流电源系统技术，国家政府也开始给予能源。由于开发受到一定的关注，因此更多的DC家电技术已经开始获得广泛的应用，可以看出直流电源技术具有非常广阔的发展空间。
        2.2具体申请状况
        在这个阶段，人们经常使用的一些电气设备包括电子设备，电气设备，电加热设备和照明设备。从表面上看，这些设备的电源都是交流电，但如果只是来自内部电路，从这些设备的电源输入端大部分都有整流和滤波电路，然后进一步转换为直流或交流电电器所需的电压。普通办公室或家用电气设备改装后，可以通过。直流电源技术用于提供电力。因此，在电子设备，电气设备，电加热设备和照明设备中，可以使用整流和滤波将AC电力转换为DC电力以驱动设备。
        3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。
        3.1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。

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        3.2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。
        3.3直流电流的实际開断问题
        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直流电源技术的应用现状及应用实例
        直流电源技术主要用于照明系统，电子设备，电加热系统和电子设备的生产和生活。正式地，人们经常使用的电气设备是AC，但是从内部电路，许多电路电源输入端口具有将AC电力转换成不同电子设备所需的DC电力的滤波器电路装置。
        （1）直流电源系统
        直流电源系统主要有两种供电方式。第一个来自AC电网并通过整流器连接到电源设备。第二种方法是通过可再生能源发电，然后通过双向连接装置与电源总线通信。目前，我国市场上的断路器主要是220V电压等级；整流器可以使用晶闸管整流或MMC设备，MMC选项难以应用，晶闸管整流可以将直流电转换为220VDC。
        （2）照明供电系统
        LED灯管因其绿色环保性能而被广泛应用于中国的照明系统。与传统的白炽灯相比，LED由DC供电。因此，中国常用的照明系统是220V直流供电的LED灯管。
        （3）电力供应系统
        由于不同设备的电压要求不同，中国使用DC/DC转换器转换电压以满足不同的电压要求。220V电压系统通过专业插座安装在墙壁上，方便用户用电。为了防止泄漏和短路，专业插座配有明显的正负号，以防止安全问题。
        （4）保护系统
        直流保护系统非常安全稳定。它可以通过整流器和双向接入装置来保护，并且提供电流断续器来控制异常电压以防止系统的整体操作受到电压过高或过低的影响。
        5直流供用电技术的前景展望
        通常情况下要想获得直流电压有两种非常主要的方法，其一，将原有的交流电网作为基础，将交流电借助整流设备成功的转化成直流电，其二，从发电阶段开始，一直到输电，配电以及用户端的用电整个过程都进行直流电形式的采用。现阶段借助整流设备来将交流电转化成为直流电的这种用电方式非常的广泛，但是站在长远角度来考虑，现阶段科学技术在不断地发展更新，直流供用电技术也必然会变得更加完善，电力技术的不断发展必然会让全过程直流电方式便的更加的合理并且科学，全过程直流供电将会是电力系统的一个新进步，需要人们经过长时间的探索实践来实现。
        结语
        综上所述，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。
        参考文献
        [1]李春宇.直流供电技术的发展现状及前景展望[J].新材料新装饰，2014（07）.
        [2]陈文星，郭华芸.探讨直流供用电技术的发展状况与发展展望[J].建筑工程技术与设计，2015（31）.
        [3]刘衡.直流家电和家用集成能源系统技术开发项目启动[J].家电科技，2009（16）：8.