基于超级电容器储能的配电终端的直流电源研究

张一荻，劳永钊，谢睿

（广东电网有限责任公司广州供电局，广东 广州 510620）

直流供电在电力系统中是保证电气设备正常工作的必要方式。直流电源成为了输电、配电过程中重要的设备，其能够向不同的用电设备提供工作电压[1]。因此，直流供电在保证电网系统中的电气设备、变电站、发电站等设备的正常工作方面具有举足轻重的作用。目前，在电网系统中，大多数用户常规使用交流电源，并在交流电中接入了AD/DC转换单元，进而将交流电转换为直流电，满足用户的需求。采用这些设备具有诸多技术不足，具体体现在[2]：

1）在工作过程中（比如充电或者放电），完全实现过充电或者过放电难以实现。具体而言，在对峰值电压为5.0 V的储电池进行放电，放电电压为4 V时，就显示电量已经耗尽，需要重新充电。

2）与额定的电荷量标准值相比，实际输出的电荷量相对较少，由于经过了AD/DC转换器的工作程序，使得电荷量的总体利用率不高，总电量损耗较大。

3）当AD/DC转换器出现故障，或者无法正常工作时，无法实现供电。

因此，电力系统中的直流供电已经成为目前急需解决的技术问题之一，现有技术已经很难满足智能电网建设的需要。

随着电力技术的发展，超级电容器SC（Super-Capacitor）作为新型的电量储能设备出现在用户的视线范围内。该新型设备具有诸多常规储能设备无法比拟的优点，比如，具有较大的瞬时放电电流，具有较高的储能效率，能量释能快、充电时间短、使用寿命长、温度特性好和绿色环保等，其越来越受用户的欢迎[3]。……