城市配电可以用上直流了

你知道生活中有多少是直流电吗？

你在家里的沙发上葛优躺，吹空调、看电视，阳台上洗衣机沉静地运转。节能和变频是这些家电的基本属性。正悠闲地一边刷着朋友圈，一边看着扫地机器人自顾自地清扫地板，公司一个电话打来，你抱起电脑就往车库里赶，驾着刚买的电动汽车奔单位而去。半小时后，在公司太阳能电池板覆盖下的车库里，你顺手插好充电枪，给电量不足的汽车补充能量。

从储能用电设备——手机、电脑、电动车、扫地机器人，到分布式光伏发电，其能源形式都是直流电。对于采用了变频技术的家电——彩电、冰箱、空调、洗衣机等而言，采用交流电，需要经过从交流到直流再到交流（AC-DC-AC）的变换，而采用直流电只需要直流到交流（DC-AC）的变换，直接减少了一个环节，这样就节约了成本，降低了变换器损耗。因此，变频家电更适宜于采用直流电形式。

南瑞集团覆盖了光伏太阳能板的智能车棚

视角再拉大一点，在城市轨道交通、船舶、通信等行业，由于直流供电更可靠、更高效等优点，已经普遍采用了直流供电系统。

既然这样，无论在电源端，还是负荷端，都表明直流配电有着普遍的应用场景。采用交流系统为直流负载供电，需要将电网中的交流电变换为直流电方能正常工作。因此，爱迪生和特斯拉的故事还有没结束，直流配电模式重新受到关注。

传统交流模式短时间内无法替代，且交流、直流各具优势，交流和直流混合发展，可以发挥二者的优势。

交直流混合配电网示意图

目前，世界范围内还没有成熟的研究成果和试点建设方案，南瑞集团牵头联合中国科学院、同济大学，开展超前研究，在电压等级、供电半径、安全稳定、效益评估等关键技术方面取得突破，形成了较为完整的技术支撑体系，让直流配网建设变得经济、安全、可行。

项目研发出了一些列关键设备：交直流柔性电力变换器，是交直流混合配电网核心设备，负责交直流的切换，填补了在中低压、中小容量场合的空白；直流母线电压稳定器，抑制分布式发电和负载波动，响应时间小于1毫秒；交直流双向潮流控制器，两个端口分别连接交流、直流电网，可实现功率双向流动控制等等。

该项目已在中国科学院分布式绿色智能电网研究基地开展示范验证，系统可控可调，运行平稳，为分布式发电/储能及交直流混合配电网运行体系的建立提供了有力支撑。

在高新技术企业、精密仪器设备企业、大型工业用户、金融业用户等对供电质量要求较高的场景下，直流配电网有着广阔的应用前景。

交直流混合配电网通过新能源发电、微能源，以及储能、用电消纳的加入，形成了“能源局域网”。而能源互联网是“能源局域网”的广域连接形式。所以，交直流混合配电网技术不仅是对传统配电技术的一次突破，并将有力推进我国能源互联网的建设与发展。