建筑低压直流配电的关键技术研究

杨将铎, 张改景

(上海市建筑科学研究院有限公司, 上海 201108)

0 引 言

随着新能源技术的发展和直流负载占比的逐渐提高,直流电应用从高中压输配电逐渐拓展到低压微电网。直流配电在发电厂控制保护系统、各类交通工具配电系统、数据中心和通信系统等方面应用较早,建筑内低压直流配电的应用是近年来各国在能源领域的研究热点。建筑低压直流配电具有高效率、方便接入储能装置和分布式电源(可再生能源)、更易兼容直流负载等特点,具有广泛的应用前景[1]。直流系统的柔性能力也可以大幅缓解未来的电网与城镇用电需求、土地、分布式能源的种种矛盾[2]。另外,低压直流配电具有不同于交流配电的复杂性,分布式能源和负载的间歇性和可调整性使得系统控制很难形成固定逻辑,这不仅影响了标准的制订,也延缓了实践。

1 低压直流建筑配电的关键点

本文在充分调研国外内低压直流配电的研究及工程实践情况,重点开展了直流配电系统的实现方案研究,提出了电压等级和电能质量、综合保护、系统控制、系统鲁棒性等方面的建议。

1.1 电压等级和电能质量

电压等级的选择应满足安全性、经济性和适用性的要求,同时受负荷需求、供电能力、技术水平、电网现状、建筑空间等因素的制约[3],且要参考标准的规定。如果是改造工程,交直流线路的电线电缆在结构上差别很小,当电缆能耐受相应的直流电压时,交流线缆是能够作为直流线缆继续使用的。……