【精彩推荐】直流微网的电能质量问题！

原文发表在《电力系统自动化》2016年第40卷第10期。

1.研究意义

随着20世纪末电力电子技术的兴起以及直流输电工程的大规模建设，直流配电领域开始逐渐受到关注，而分布式电源的发展、直流负荷比重的增加及直流配电的自身高效特性进一步推动了微网研究重心向直流微网的倾斜。欧盟、日本、美国和中国业已纷纷开展直流微网相关方面的研究与示范工程，但均属于起步阶段，且大多集中于低压直流微网，其规划、建设与运行标准尚为空白，标称电压等级也未统一。

直流微网一般以直流配网为基础进行组网，即面向公用电网，其重要作用之一在于为敏感负荷提供高质量电能，因而电能质量问题必须在直流微网研究与规划阶段即予以考虑，是直流微网技术研究的一个重要方面。现有对直流微网的研究多集中于电压控制、保护及能量管理等方面，而很少涉及直流微网电能质量具体问题。对于推动直流微网的建设普及，直流微网电能质量的研究也是不可忽视的重要力量。

2.直流微网特点

1）系统的复杂性

直流微网属于典型的多源、多变换复杂系统，变流装置分布范围却遍布源、储、网、荷各个环节，某些极端情况下系统可靠性问题会变得较为突出。

2）传输的高效性

微源与负荷的接入仅需要一级变换，从而降低成本，减小了损耗，且不需要考虑传统输配电线路的涡流损耗和线路吸收的无功能量，因而直流线路对绝缘强度的要求更低。

3）控制的解耦性

直流微网在控制上具有典型的底层复杂而上层简化的物理特性，而直流配电形式又避免了交流系统有功、无功与频率、电压之间的相互耦合影响。

4）拓扑的灵活性

直流微网无需考虑无功功率以及相应的无功环流问题，从而可以环网运行。在不考虑直流保护设备约束前提下，其拓扑结构与组网方式可灵活地选择环状及多端结构。

5）配电的隔离性

变流器具有一定的隔离作用，会弱化直流馈线带给负荷的电力扰动影响与负荷对馈线的电能质量干扰，并可实现故障隔离。

6）负荷的敏感性

直流负荷中有相当一部分含有精密电子器件，一般会接入相应电压等级的直流母线，与传统自身整流供电形式相比，易受同母线其他负荷以及上级线路电力扰动的影响。

3.直流微网典型电能质量现象

直流微网除需关注微网内部用户电能质量外，从电能质量追责的角度而言，直流微网接入导致公用交流配电系统产生的电能质量问题在原则上亦属于直流微网电能质量关注范围。