交直流混合配电网控制保护技术研究与应用

王一，侯成，程旭，肖立军，刘树

(1.北京四方继保自动化股份有限公司，北京 100085；2. 广东电网有限责任公司珠海供电局，广东 珠海 519000)

相比交流配电系统，直流配电系统供电容量更大，供电半径更长，运行效率更高，电能质量问题不突出，不存在无功补偿问题，可闭环运行，可节省走廊资源25%～30%[1-4]。随着大型数据中心、电动汽车等多元化负荷的迅速增长，传统的城市配电系统面临供电容量不足、电能质量难以保障、供电可靠性降低等问题，亟需进行升级改造[5-6]。现代城市配电网需要交流配电网合环运行，互为热备用，以提高供电可靠性；需要多路交流配电网负载主动平衡，以提高系统设备利用率；需要对可再生新能源发电进行直流汇集，减少损耗和发电成本；需要电动汽车、储能高效接入，实现配电网的能量管理和峰谷互济。在传统交流配电网中增加直流配电网所构建的交直流混合配电系统是城市配电网的重要发展方向。

近年来，多个国家和地区均开展了直流配电系统的理论研究和工程示范[7-9]，包括日本大阪大学交直流配电网双极系统、CPES SBI计划、韩国明知大学智能配电网项目、罗马尼亚布加勒斯特理工大学直流配电项目以及欧洲UNIFLEX项目等，主要在低压直流配电系统进行，系统拓扑较为简单。在中压直流配电系统的研究和示范建设方面，中国走在了世界的前列[10-13]，近5年来包括北京延庆、贵州大学、广东珠海、江苏苏州以及广东东莞等多个10 kV等级的多端直流配电示范工程相继建成，电压等级序列[14]、直流配电系统接线和接地方式[15]、直流配电系统关键设备[16-21]、直流配电系统控制保护等多项理论研究成果在示范工程中得到论证和发展。……