适应未来发展的直流配电电压等级序列研究

摘要

随着电网电力电子设备和间歇式电源增多，直流配电成为了引人关注的新课题。直流配电网的建设与应用，将会引发包括直流电力器具、直流电缆等设备的生产制造，直流配电网的结构和特性、建设和运行维护以及直流配电可靠性、安全性评价等一系列需要研究、解决的问题。其中，电压等级是直流配电系统构建的最重要环节。因为，电网建设之后很难再改变电压等级，尤其是形成了一定的规模再升压将带来巨大的损失及影响。因此，研究如何科学选取和评价直流配电电压等级是构建未来直流配电，以及直流配电能否健康、稳定发展的重中之重的研究课题，也将对未来直流电网的发展决策产生重要的影响。 由于直流配电首先在城市轨道交通和舰船供电系统中得到应用。因此，本文第2章和第3章分析了城市轨道交通和舰船供电系统直流电压等级序列及其配电方案，包括从经济性、可靠性和适应性三个方面分别阐述了城市轨道交通直流电压等级的评价方法。第4章研究、确定了公共中低压直流配电的标准电压等级，分析了中低压直流配电标准电压等级的适应性;研究给出了换流站和直流线路可靠性的评价方法，以及标准电压等级经济性的评价内容、评价指标和评价方法。第5章针对研究、确定的直流配电标准电压等级，研究了标准电压等级与直流配电网结构的关系，分析、给出了标准电压等级的典型直流配电网结构，针对直流配电网应用前景和工程建设，对直流配电系统的各种电气设备以及运行、维护问题进行的研究和讨论，完善了直流配电构建体系。 通过本文研究得到的主要结论包括:城市轨道交通直流电压等级的选择评价方法可供确定公共中低压直流配电电压等级借鉴，舰船电力系统的环境与陆地存在较大的差异，其评价方法对公共直流配电不适用;考虑兼容现有电缆，又能满足社会对电力负荷需求的不断增长，节能降耗，提高供电能力，本文建议公共直流配电中压标准电压等级为12kV或24kV，考虑兼顾国内外各行业直流配电电压等因素，建议低压标准电压等级为380V;标准电压等级可靠性及经济性指标评价，可参照城市轨道交通直流电压等级指标的评价方法，标准电压等级适应性指标评价，可采用本文提出的方法评价。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题的背景及意义

1．2 直流配电电压等级序列研究现状

1．3 本文的主要工作

第2章 城市轨道交通直流电压等级问题研究

2．1 城市轨道交通的电压等级序列

2．2 城市轨道交通直流配电方案研究

2．2．1 牵引供电系统的供电模式

2．2．2 牵引供电系统方案

2．3 城市轨道交通直流电压等级评价方法

2．3．1 经济性评价方法

2．3．2 可靠性评价方法

2．3．3 适应性评价方法

2．4 本章小结

第3章 舰船供电系统直流电压等级问题研究

3．1 舰船供电系统的电压等级序列

3．2 舰船供电系统直流配电方案研究

3．3 舰船供电系统直流电压等级评价方法

3．4 本章小结

第4章 公共直流配电的电压等级及评价方法

4．1 低压直流配电的标准电压等级

4．2 中压直流配电的标准电压等级

4．3 直流配电电压等级适应性评价方法

4．4 直流配电电压等级可靠性评价方法

4．4．1 可靠性评价内容

4．4．2 可靠性评价指标

4．4．3 可靠性评价方法

4．5 直流配电电压等级经济性评价方法

4．5．1 经济性评价内容

4．5．2 经济性评价指标

4．5．3 经济性评价方法

4．6 本章小结

第5章 基于标准电压等级的直流配电网结构

5．1 直流配电网的结构

5．2 直流配电网结构的比较研究

5．3 直流配电系统电气设备问题研究

5．3．1 电力电子设备

5．3．2 直流设备

5．3．3 储能设备

5．3．4 分布式电源

5．3．5 负荷设备

5．4 直流配电系统运行维护问题研究

5．5 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 主要结论

6．2 工作展望

参考文献

致谢