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| 1 | 直流配用电关键技术研究与应用展望显示文摘直流配用电系统可提供安全、灵活、高效的供电服务,具有巨大的发展前景。该文对直流配用电关键技术研究和应用进行展望。首先,通过梳理典型应用场景,对直流配用电的应用现状进行了概述。在此基础上,从系统规划与评价、控制和保护、关键设备3个方面对直流配用电系统的关键技术瓶颈和未来的研究方向进行分析和展望。最后,对国内外典型的直流配用电示范系统进行介绍,重点讨论我国正在建设的珠海唐家湾直流配用电示范工程。随着电网、设备商、用户等全产业链的共同参与和努力,直流配用电的推广和应用值得期待。 | 曾嵘 赵宇明 赵彪 钟庆 童亦斌 袁志昌 余占清 赵志刚 李岩 陈建福 | 2018 | 中国电机工程学报2018，38，23： | 110 |
| 2 | 直流配用电系统关键技术及应用示范综述显示文摘构建高效、低耗、可靠的多电压等级直流配用电系统是实现直流型源、荷灵活接入和高效匹配的重要途径。随着电力电子技术的发展,直流配用电技术及经济优势逐渐显著。从电压等级序列及供用电模式、直流配用电系统接线及接地方式、直流配用电系统关键装备、系统运行控制、系统保护方法和示范应用6个方面介绍了国内外直流配用电研究的最新进展,对当前理论及应用的不足进行了论述。最后,对直流配用电系统未来研究的重点方向进行了展望。 | 熊雄 季宇 李蕊 孙丽敬 吴鸣 刘海涛 | 2018 | 中国电机工程学报2018，38，23： | 119 |
| 3 | 柔性直流配电网接地方式对故障特性的影响分析显示文摘采用理论分析和仿真验证相结合的方法研究了柔性直流配电系统接地方式对其故障特性的影响。首先,介绍了柔性直流配电网的系统架构,确定了直流侧电容的接地方式;其次,分析了直流不平衡电压恢复的理论依据;接着讨论了联接变压器的接地方式对换流器交流侧不同位置单相故障的影响;随后分析了联接变压器接地方式对直流侧单极接地故障的影响,并讨论了不同过渡电阻情况下的故障特性。与电压源型直流输电技术(voltage-sourced converter high-voltage direct current,VSC-HVDC)分析故障特性方法不同,为提高配网供电可靠性,在分析直流侧单极接地故障时,考虑了绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)不闭锁的情况。最后讨论了在实际应用中实现IGBT运行在不闭锁状态下的方法。分析结果表明,接地方式对系统的故障过程和故障恢复过程有显著影响。分析方法和结论为柔性直流配网的接地方式选取、保护方案配置提供了参考。 | 戴志辉 葛红波 严思齐 焦彦军 陈曦 | 2017 | 电网技术2017，41，7： | 63 |
| 4 | 柔性直流配电网故障分析显示文摘柔性直流配电网故障特性分析是保护方案设计的基础。当前,直流系统故障期间,换流器IGBT不闭锁时的故障特性尚未深入探讨。首先,确定直流配电网的接地方式和控制策略。其次,分析IGBT不闭锁时直流极间短路和单极接地短路的故障特性及过渡电阻等因素的影响,并讨论故障对其他区域的影响。结果表明,对于极间短路,除故障达到稳态后IGBT闭锁较之不闭锁会出现极间电压和故障电流增大的现象外,IGBT闭锁与否对故障特性影响不大;对于单极接地短路,IGBT不闭锁会使直流侧出现不平衡电压,导致换流器交流侧电流出现直流分量。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型,证明了理论分析的正确性。 | 戴志辉 葛红波 严思齐 王增平 陈曦 | 2018 | 电工技术学报2018，33，8： | 67 |
| 5 | 直流配电网运行控制关键技术研究综述显示文摘以柔性直流为基础的配电网柔性互联与交直流混合配电网结构将给传统的配电系统运行方式带来巨大变革和挑战。首先简要介绍了一个含大规模新能源接入、集中式储能和负荷,以及融合交、直流微电网的典型多端直流配电网系统,并阐述了基本的分层运行控制框架;然后针对底层稳定控制,分析了直流配电网电压基本控制策略;接着从直流配电网电压波动抑制、直流配电网稳定与阻尼控制,以及直流配电网多运行模式切换控制3个方面综述了提升直流配电网稳定性的关键控制技术。针对直流配电网优化运行关键技术,首先介绍了基于日前调度和实时优化控制的分层优化框架,然后从基于智能软开关(soft open point,SOP)的柔性互联配电网和复杂交直流配电网2类主要场景讨论了直流配电网长时间尺度下的优化调度问题。最后展望了直流配电网运行控制关键技术发展趋势。研究指出:就地控制需要更加柔性化以适应未来交直流配电网灵活功率控制的需求;优化运行控制将深度融合先进信息通讯、量测技术以及大数据、人工智能等技术。论文研究可为直流配电网的运行控制提供参考。 | 李霞林 郭力 黄迪 赵一奇 王成山 | 2019 | 高电压技术2019，45，10： | 77 |
| 6 | 双有源桥式直流变压器发展与应用显示文摘直流变压器是实现新能源高效、经济的大规模汇集和构建直流输配电一体化网络的关键设备。文中对双有源桥式直流变压器关键技术发展和应用进行介绍和展望。首先,通过梳理直流变压器的典型应用场景,对不同场景下的应用特点进行概述。在此基础上,针对中高压直流输配电应用场景,从核心电路、典型结构、运行控制、工程化设计、实现和应用等多个方面对直流变压器的分析、设计和实用化方案进行介绍和讨论。最后,对直流变压器的未来发展方向进行展望。随着新能源和直流输配电系统迅速发展,直流变压器的大规模推广应用值得期待。 | 赵彪 安峰 宋强 余占清 曾嵘 | 2021 | 中国电机工程学报2021，41，1： | 58 |
| 7 | 直流配电系统的组网技术及其应用显示文摘随着能源清洁化转型以及智慧能源建设的推进,直流配电系统因便于接纳分布式清洁能源、功率易于控制等优点受到密切关注。对直流配电系统的组网技术及其应用技术的研究现状和发展趋势进行了综述,首先对直流配电系统的主要性能特点进行了总结,其次对直流配电系统中典型的拓扑结构和供电模式进行了全面的分析,进而研究了模块化多电平换流器、直流变压器和低压换流器接入直流配电系统时的控制方式,最后结合交直流混合配电网、直流能量路由器、能源互联网及泛在电力物联网等智慧能源应用场景与发展趋势的分析,总结和展望了柔性直流配电系统关键技术的主要研究方向。 | 张勇军 刘子文 宋伟伟 陈光侵 汤清权 陈伯达 | 2019 | 电力系统自动化2019，43，23： | 38 |
| 8 | 基于柔性变电站的交直流配电网技术研究与工程实践显示文摘传统交流配电网面临着直流电源和负荷大量涌现,用电需求多样化等挑战,交直流配电网逐渐成为研究热点。文章梳理了国内外交直流配电网技术现状,总结了现有方案特点。针对配电网面临的核心问题,提出了全新的基于柔性变电站的交直流配电网技术。柔性变电站将分散的电力电子设备高度集成,具备交直流多类型接口;具备潮流控制、新能源电源即插即用、定制化供电等功能,满足电网灵活高效运行、新能源发电、多元负荷等要求。搭建了系统模型,开展了电气计算,设计了自动化系统,制定了控制保护策略。仿真结果验证了方案原理及理论分析的正确性和工程实施的可行性,验证了基于柔性变电站的交直流配电网在提高'源网荷'协调互动水平、实现潮流互济、提高系统可靠性方面的作用。最后,文章以张北交直流配电网及柔性变电站示范工程为实例,介绍了世界首个基于柔性变电站的交直流配电网工程实践,总结了工程对推进交直流配电网发展的示范意义。 | 傅守强 高杨 陈翔宇 李红建 祁欢欢 徐彭亮 许文秀 | 2018 | 电力建设2018，39，5： | 31 |
| 9 | 直流配电系统示范工程现状与展望显示文摘直流配电系统可以更高效、可靠地接纳分布式发电系统、储能单元、电动汽车及其他直流用电负荷,是实现碳达峰、碳中和目标的有效途径之一。总结国内外直流配电系统示范工程的现状,分析国内外示范工程的实践经验。工程案例表明,政策支持是直流配电系统快速发展的重要基础,关键技术和设备的研发是实现直流配电系统大范围推广的关键因素,直流配电系统的发展和推广有利于能源的高效利用与可再生能源的大规模消纳。结合我国目前直流配电系统的发展现状,给出我国未来直流配电系统发展的建议。 | 姜淞瀚 彭克 徐丙垠 张新慧 刘盈杞 | 2021 | 电力自动化设备2021，41，5： | 34 |
| 10 | 多类型分布式电源接入下的低压交流与直流配电网运行经济性对比显示文摘配电网运行经济性是配电网经济评估的重要组成部分,直接影响着用户用电效益。随着直流配电网的快速发展以及多类型分布式电源接入低压配电网,如何定量评估低压交流与直流配电网运行损耗,进而对比二者运行经济性,对于未来低压配电系统的规划和运行具有重要指导意义。根据含有多类型分布式电源接入的低压交流与直流配电系统典型拓扑结构,建立了基于系统全环节功率损耗的交直流运行经济性对比评估模型,并以运行经济性为优化目标建立考虑储能充放电状态的配网运行策略优化模型。最后基于深圳中美中心低压直流配网示范工程实际数据对系统典型运行日的功率损耗进行分类统计,对比了交流与直流配网运行经济性的差异以及储能接入的影响。结果表明,在多类型分布式电源接入下,系统功率损耗呈现明显的时空分布差异性,且长期运行下低压直流配电网运行经济性具有一定优势。 | 赵政嘉 李海波 赵宇明 刘国伟 杨超 蒋世用 李雨桐 | 2020 | 电力系统保护与控制2020，48，12： | 29 |
| 11 | 贵州电网柔性直流配电系统设计方案显示文摘直流配电系统凭借损耗小、容量大、供电稳定性高、建设成本低和分布式电源的灵活接入等优势成为未来配电网的发展方向。文章针对贵州电网公司包含交直流微电网的柔性直流配电系统示范工程项目,介绍了直流配电系统的系统结构、关键设备以及运行控制策略。该柔性直流配电中心系统的实施,为未来直流配电网的发展提供了新思路和工程示范。 | 徐玉韬 谈竹奎 郭力 李霞林 黄迪 | 2018 | 供用电2018，35，1： | 23 |
| 12 | 交直流混联系统协调控制技术显示文摘交直流混联系统的协调控制是保证其安全、可靠运行的关键技术之一,亟待展开深入研究。对交直流混联系统协调控制技术进行分析总结,从交流子网协调控制、直流子网协调控制以及交直流混联系统的互联设备、协调控制与附加阻尼控制等方面,阐述了交直流混联系统的国内外研究现状与存在问题,在梳理交直流混联系统中交/直流子网以及系统各层级协调控制技术的基础上,进一步探讨了电力电子变压器等新型设备接入、多变换器负阻抗特性影响下的协调控制新特点,为交直流混联系统研究提供一定的控制理论及方法基础。 | 邓卫 吴争 孔力 杨晓梅 裴玮 肖浩 | 2019 | 高电压技术2019，45，10： | 22 |
| 13 | 基于快速重合闸的多端直流配电网极间故障隔离恢复策略显示文摘为快速识别并隔离直流极间故障、实现多端直流配电网的极间故障快速恢复,提出了一种基于直流断路器快速重合闸的故障隔离恢复策略。研究了由半桥式模块化多电平换流器组成的环形多端直流配电网极间故障暂态特性,并结合目前典型的保护配置、故障选线及控制方法,形成一种基于直流断路器重合闸的控制保护一体化协调配合策略。各保护区内的快速保护检测到故障后立即闭锁换流器、跳开直流断路器以快速隔离故障;控制保护一体化装置获取故障定位信息后,重合非故障区域内已经跳开的直流断路器、解锁已经闭锁的换流器,在新拓扑结构下实现直流极间故障的快速恢复。最后在PSCAD/EMTDC软件下搭建了六端柔性直流配电网仿真模型并测试了极间故障隔离及恢复特性,验证了所提方案的可行性。 | 时伯年 李岩 孙刚 赵宇明 李巍巍 | 2019 | 电力系统保护与控制2019，47，8： | 19 |
| 14 | 交直流混合的分布式可再生能源系统综述显示文摘分布式可再生能源、储能及直流负荷接入传统交流配网需经多级变流环节,导致系统能效低。交直流配用电技术可有效减少交直流转化的中间环节,提高配用电经济性、供电可靠性和运行灵活性。综述了国内外交直流混合系统的网架结构设计、关键设备研制及运行控制系统开发等多个方向的研究现状,以期能够对交直流混合系统的进一步研究及推广应用提供思路和借鉴。 | 谢宁 曾杰 徐琪 张弛 张威 | 2017 | 南方电网技术2017，11，9： | 18 |
| 15 | 基于时序仿真的商业楼宇交流与直流配电系统能效对比显示文摘直流配电以其具备高效接入分布式电源、储能与直流负荷的优势,近几年建筑电气行业得到广泛关注。作为数量众多、节能潜力巨大的商业楼宇,采用何种配电形式成为影响其能效水平的关键因素,亟需开展楼宇交流与直流配电系统的能效对比分析。现有配电网能效评估研究未能充分考虑商业楼宇负荷的特殊性,评估方法和指标难以适用。针对这一问题,基于商业楼宇交、直流配电系统典型结构,考虑楼宇负荷类型的特殊性和时序性,建立了换流设备的分段线性效率函数及线路动态功率损耗模型,以不同类型分布式电源及负载支路作为评估单元,提出了基于时序仿真的能效评估指标及其方法。最后基于深圳中美中心直流配电示范工程,设计了具备相同边界条件的交流配电系统,进行能效对比分析。算例分析表明,商业楼宇负载类型对于交、直流配电系统能效水平具有重要影响,随着直流负荷比例与分布式电源接入容量的增加,直流配电系统的能效优势逐渐增大。 | 李海波 赵宇明 刘国伟 蒋世用 赵政嘉 | 2020 | 电工技术学报2020，35，19： | 17 |
| 16 | 苏州中压直流配电工程设计方案及仿真验证显示文摘随着中压柔性配电技术的发展,基于电力电子技术的柔性直流配电网在相位和频率同步、灵活控制、线损等方面较交流配电网有着一定的优势,但在技术的成熟性、稳定性以及成本等方面还存在不足。针对苏州中低压直流配用电系统示范工程的中压直流配电网网架,在传统环型与辐射型结构的基础上,通过技术经济比较采用基于单母线分段“双端环型”网架结构设计方案;为适应故障穿越的主动控制需求,发挥改进型网架结构供电方式灵活的特点,提出采用半桥换流站+混合桥换流站的非对称主站设计方案;结合换流阀参数设计与系统接地方式,在PSCAD/EMTDC平台上搭建了系统仿真模型,对工程设计方案的可行性及故障处理能力进行了仿真验证,为示范工程方案设计与设备选型提供分析依据。 | 苏麟 朱鹏飞 闫安心 马亚林 何梦雪 梅军 王冰冰 范光耀 | 2021 | 中国电力2021，54，1： | 17 |
| 17 | 模块化多电平换流器子模块故障特性分析与解耦控制策略显示文摘针对模块化多电平换流器(MMC)在子模块故障时桥臂子模块可投入运行数目不相等的情况,建立基于开关函数的桥臂不对称运行数学模型。基于此数学模型,揭示了上、下桥臂子模块开关函数不一致是导致不对称运行的根本原因。通过借助补偿阻抗以抵消上、下桥臂子模块故障数目不相等导致的不对称分量,将子模块故障下桥臂不对称状态转化为准对称运行状态,进而建立该条件下桥臂交流电流、直流电流和交流环流耦合等效电路,并研究等效电路各次电流之间耦合关系对桥臂内部运行特性的影响。分析结果表明,桥臂电流将出现基频环流分量,交流电流也会引入因不对称导致的直流电流分量和二倍频电流分量。最后通过建立桥臂电流解耦控制模型,构建不同频率下桥臂电流与电压的映射关系,提出具有子模块故障容错能力的桥臂电流控制策略。在PSCAD/EMTDC中的仿真结果证明了所提控制策略的有效性。 | 范志华 苗世洪 刘子文 晁凯云 康祎龙 | 2018 | 电工技术学报2018，33，16： | 16 |
| 18 | 柔性直流配电系统线路保护与定值整定显示文摘目前,随着电力电子技术的逐渐成熟,柔性直流系统受到广泛关注。作为柔性直流配电系统发展的关键技术,保护所面临的主要挑战是如何利用受限和持续过程极短的故障电流可靠识别和快速隔离故障。文中针对基于具有直流故障隔离能力换流器的柔性直流配电系统,分析了直流线路发生单极接地故障、双极短路故障以及断线故障时的故障特性,提出直流线路的保护方案。同时依据继电保护对四性的要求以及各保护之间的配合关系,确定保护动作的边界条件,反推出保护定值的合理范围,最终形成直流保护定值整定原则和整定计算方法,为实际工程中的保护设计和应用提供了参考。最后,在PSCAD仿真平台搭建仿真模型,仿真结果验证了保护方案的可行性以及保护定值整定的合理性。 | 贾科 赵其娟 王聪博 朱瑞 宣振文 孙轶恺 | 2019 | 电力系统自动化2019，43，19： | 15 |
| 19 | 新型配电系统多层级交直流互联理念、关键技术与发展方向显示文摘随着“双碳”政策的推进与新型电力系统建设的深化,以分布式光伏与电动汽车为代表的新型源荷发展迅速,占比达到新高度。新型源荷功率的波动性和随机性对配电网的安全运行和灵活性提出了新的要求和挑战。针对柔性配电网建设的多样性、差异化特点,剖析了配电网各层级对交直流互联的需求,介绍了其在低压台区内实现源荷高效接入、低压台区间互联实现功率转移与故障支援、中压馈线实现供电能力与灵活性提升、区域层面实现新型源荷“大时空”匹配与区域间的互联互济4个层次的核心作用和研究进展。围绕交直流混合配电系统结构、优化规划、运行控制和故障恢复,对未来交直流混合配电系统的技术发展方向进行了展望。 | 唐巍 张起铭 张璐 张博 张宇菁 | 2023 | 电力系统自动化2023，47，6： | 13 |
| 20 | 直流配电系统拓扑结构及其在工程示范中的应用显示文摘随着电动汽车充电桩、数据中心等直流型负荷和光伏等直流分布式电源的大量接入,传统交流配电系统暴露出不足。直流配电系统是实现直流负荷及直流型分布式电源的灵活接入,提高区域内高比例可再生能源并网和消纳的重要手段,因此,直流配电系统研究成为当前国内外研究热点之一。而拓扑结构研究是直流配电系统研究的基础和关键内容,拓扑结构也是直流配电系统应用示范工程需要优先考虑的问题,因而具有重要的研究价值。总结了国内外直流配电系统应用示范工程中采用的拓扑结构类型,归纳为单端辐射状、双端'手拉手'状、环状、多端网状4种基本的直流配电系统拓扑结构,分析了不同结构类型对系统运行具有的实际意义,并讨论了国内外主要直流配电系统示范工程中不同拓扑结构的应用场景、设备配置、保护方案等情况,同时进一步归纳总结了目前直流配电系统应用示范的建设情况,并对未来直流配电系统示范应用进行了研究展望。 | 王正平 赵倩宇 禚程程 刘琪 杨俊广 | 2020 | 供用电2020，37，5： | 12 |
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