Page 16 - 电力与能源2021年第二期

第 42 卷第 2 期
电力与能源
1 6 4 2021 年 4 月

DOI : 10.11973 / dl y n y 202102003

面向中压配电网直流代替交流的典型应用场景分析

郭 沛

( 国网河南省电力公司, 河南 郑州 450000 )

摘 要: 直流代替交流是解决传统交流配电网中负荷大、 供电走廊紧张、 分布式 电 源 消 纳 困 难 的 重 要 手 段。
直流具备相同走廊条件下输电容量大、 新能源消纳比例高, 以及可以有效改善配电线路末端低电压的优点。
针对直流代替交流的优势, 选定对应的应用场景, 利用仿真软件 Di g silent / Powerfactor y 搭建仿真模型, 并对
典型场景的仿真结果以及交直流的经济性进行了深入分析。结果表明, 直流代替交流后, 负荷节点处的电压
等级得到明显提升, 供电功率可以大幅提升, 投资综合效益更优。
关键词: 电力系统; 交直流混联配电网; 纯交流配电网
作者简介: 郭 沛( 1980 —), 男, 硕士, 工程师, 从事配电网规划工作。
中图分类号: TM732 文献标志码: A 文章编号: 2095-1256 ( 2021 ) 02-0164-06
Anal y sisofT yp icalScenariosofDCRe p lacin gACinMediumVolta g eDistributionNetwork

GUOPei
( StateGridHenanElectricPowerCom p an y , Zhen g zhou450000 , HenanProvince , China )

Abstract : DCre p lacin gACisanim p ortantmeanstosolvethep roblemsofincreasedload , ti g ht p owersu pp l y
corridoranddistributedp owerconsum p tionintraditionalACdistributionnetwork.DChastheadvanta g esof
lar g etransmissionca p acit yunderthesamecorridorconditions , whichisconducivetotheabsor p tionofdistrib-
utednewener gy , andcaneffectivel y im p rovethelowvolta g eattheendofdistributionlines.Therefore , this
p a p erselectedthecorres p ondin ga pp licationscenarios , andbuiltthesimulatin gmodelb y thesimulatin gsoft-
wareDi g silent / PowerFactor y , anddee p l y anal y zedthesimulatin g resultsoft yp icalscenariosandtheeconom y
ofACandDC.Astheresultsshow , thevolta g elevelattheloadnodeissi g nificantl y im p rovedafterDCre-
p lacesAC , thep owersu pp l y canbeg reatl y increased , andthecom p rehensiveinvestmentbenefitisbetter.
Ke ywords : p owers y stem , AC / DCh y briddistributionnetwork , p ureACdistributionnetwork

随着我国城市化进程的快速推进, 以及第二、 研究, 将交流配电网部分线路改造成直流线路之
第三产业的快速发展, 配电网中各类重要负荷、 非 后, 将具有减少线损、 提高供电容量、 改善电能质
线性负荷及敏感负荷逐步增多。传统的交流配电 量与隔离故障等优点 [ 2 ] 。直流网络的线损仅是交
网面临供电走廊紧张、 长距离输电线损大、 线路末 流网络的 15%~50% [ 3 ] , 而直流网络的传输功率
端低电压等影响用户供电质量的问题, 因此改变 比交流网络提升约 1.5 倍, 因而可以有效提高输

传统配电网结构与配电方式的需求愈发强烈。 电半径, 减少电压的降落, 提高用户的电能质量。
随着电力电子技术的发展, 相对于传统的交 我国在配电网直流代替交流方面也进行了一些工
流配电网而言, 交直流混联配电网在许多方面都 程应用与实践探索, 如苏州吴江区多电压等级直
具有明显优势, 在中低压配电网应用中具有广阔 流配电网示范工程、 珠海唐家湾多端交直流混合
的前景 [ 1 ] 。经济的发展需要电网传输更大的用电 柔性配网互联工程等。但现有研究少有深入分析
容量和更远的供电距离, 需要接入并要消纳各类 中压配电网直流代替交流的典型应用场景, 也少
分布式电源。然而, 建设新的供电走廊造价极高 有对比总结直流替代交流的经济性优势。
并且建设难度很大, 如果对原有的配电网进行升 为此, 本文模拟并搭建 3 个典型的传统交流
级改造, 可以将部分交流输电线路改为直流输电 配电网, 分别对实际配电网中出现的偏远农村输
线路, 使其变为一个交直流混联系统。根据相关 电线路过长、 城市内重要负荷输电走廊受限、 分布