2021直流電源發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析

• 2021年12月17日 WuYaNan來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 410 20
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航天通信部門(mén)應(yīng)積極跟蹤電源科技的發(fā)展變化，關(guān)注應(yīng)用實(shí)踐中的探索成果，將新技術(shù)轉(zhuǎn)換為新應(yīng)用，提升航天通信系統(tǒng)的可靠性水平。

直流電源發(fā)展前景趨勢(shì)如何?直流電源在國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀又如何?直流電源是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，它把其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能供給電路，以維持電流的穩(wěn)恒流動(dòng)。表現(xiàn)電源本身的一個(gè)重要特征量是電源的電動(dòng)勢(shì)，它等于單位正電荷從負(fù)極通過(guò)電源內(nèi)部移到正極時(shí)非靜電力所作的功。

2021直流電源發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析

直流電源有干電池、蓄電池、直流發(fā)電機(jī)等。直流電源的技術(shù)指標(biāo)分為兩種：一種是特性指標(biāo)，包括允許輸入電壓、輸出電壓、輸出電流及輸出電壓調(diào)節(jié)范圍等;另一種是質(zhì)量指標(biāo)，用來(lái)衡量輸出直流電壓的穩(wěn)定程度，包括穩(wěn)壓系數(shù)(或電壓調(diào)整率)、輸出電阻(或電流調(diào)整率)、紋波電壓(周?chē)c隨機(jī)漂移)。

與交流電相比，直流配電的主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)有：節(jié)省線(xiàn)路走廊，成本低，更易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)容。傳輸效率高，線(xiàn)路損耗小。提高系統(tǒng)電能質(zhì)量。更易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功率分配。有助于可再生能源和儲(chǔ)能設(shè)備靈活、方便地接入。

直流電源在航天事業(yè)的應(yīng)用

航天事業(yè)擔(dān)負(fù)著特殊的國(guó)家使命。航天通信系統(tǒng)具有專(zhuān)用性和保密性特點(diǎn)，特別是較高的時(shí)效性要求。通信電源的可靠性是航天通信部門(mén)首要考慮的問(wèn)題，是通信系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保證。240V高壓直流供電系統(tǒng)(HVDC)作為一項(xiàng)簡(jiǎn)單、可靠的技術(shù)，減少了電力轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，提高了供電可靠性和效率，受到了業(yè)界的廣泛關(guān)注。航天通信部門(mén)應(yīng)積極跟蹤電源科技的發(fā)展變化，關(guān)注應(yīng)用實(shí)踐中的探索成果，將新技術(shù)轉(zhuǎn)換為新應(yīng)用，提升航天通信系統(tǒng)的可靠性水平。

直流配電線(xiàn)路的損耗低，傳輸效率高，在電壓升壓這個(gè)致命缺陷得到攻克后，其無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)發(fā)揮出來(lái)，直流電壓提升后，不但節(jié)能，而且節(jié)省線(xiàn)路材料和施工投資;相比于傳統(tǒng)交流配電系統(tǒng)，直流配電系統(tǒng)更容易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)容和故障隔離;直流配電系統(tǒng)理論上不需輸送無(wú)功功率，原則上也不需進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，可減少相應(yīng)的設(shè)備投資。

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和突破，直流電的升壓?jiǎn)栴}從根本上得到了解決，它在節(jié)能環(huán)保方面的巨大優(yōu)勢(shì)得到了體現(xiàn)，在國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)中，直流配電技術(shù)主要應(yīng)用于大型發(fā)電廠(chǎng)升壓變電站、 大電網(wǎng)高壓變電站一次設(shè)備的操作，以及二次設(shè)備及通信設(shè)備的保安電源。

直流配電系統(tǒng)便于可再生能源和儲(chǔ)能設(shè)備靈活、方便地接入;直流配電技術(shù)與儲(chǔ)能相結(jié)合可提高供電可靠性與電能質(zhì)量。考慮到光伏產(chǎn)業(yè)作為我國(guó)下一個(gè)五年計(jì)劃中的重要性，屋頂太陽(yáng)能將會(huì)越來(lái)越普及，直流配電在其中必然會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。

直流輸電工程建設(shè)可以分為換流站建設(shè)和中間線(xiàn)路建設(shè)兩部分。以張北柔性直流電網(wǎng)示范工程為例，該工程該工程總投資125億元，輸 電線(xiàn)路長(zhǎng)度666km，單位km造價(jià)近1900萬(wàn)元。系統(tǒng)電壓±500kV，建設(shè)張北、康保、豐寧和北京4座換流站，工程全部采用架空輸電 線(xiàn)路，額定輸電能力450萬(wàn)千瓦。 從直流工程投資額構(gòu)成來(lái)看，換流站價(jià)值量占比較高。直流工程投資中換流站成本約占50-60%，其中換流閥、換流變、GIS、控制保 護(hù)系統(tǒng)等構(gòu)成了設(shè)備采購(gòu)的主要部分。

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