江蘇電力科學(xué)研究院總工程師 袁宇波
“雙碳”目標(biāo)背景下，分布式能源規(guī)模化發(fā)展，配電網(wǎng)面臨新能源高效消納與負(fù)荷可靠供應(yīng)的雙重挑戰(zhàn)，配電網(wǎng)形態(tài)有待升級。與交流配電系統(tǒng)相比，直流配電系統(tǒng)變換環(huán)節(jié)少、輸送容量大，是轉(zhuǎn)變供電模式、提高用電能效、促進(jìn)能源變革的重要途徑。目前，國內(nèi)外已建設(shè)了多項直流配電系統(tǒng)工程，但仍缺乏通用標(biāo)準(zhǔn)，制約著直流配用電技術(shù)的推廣與應(yīng)用。
國網(wǎng)江蘇省電力有限公司組建的交直流配電組網(wǎng)及運行控制攻關(guān)團(tuán)隊，長期開展交直流混合配用電技術(shù)研究。自2013年起，我?guī)ьI(lǐng)團(tuán)隊開展交直流配用電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、核心裝備研發(fā)和重大工程建設(shè)，并開展標(biāo)準(zhǔn)布局與推廣工作。我們在研究過程中發(fā)現(xiàn)，目前直流配用電系統(tǒng)的國際標(biāo)準(zhǔn)大部分適用于歐美國家。比如，美國交流用電線電壓大部分是480伏，采用0.9的調(diào)制比，對應(yīng)的直流電壓是750伏。但是，我國的低壓用電線電壓是380伏，若采用同樣的調(diào)制比，對應(yīng)的直流電壓應(yīng)該是600伏，若采用750伏的直流電壓會使得用電能效和電能質(zhì)量變差。因此，構(gòu)建適合于我國的直流配用電系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)十分重要。
為了打破國外對直流配電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的壟斷，我一直設(shè)想在國際標(biāo)準(zhǔn)組織中成立工作組，將國內(nèi)需求帶到國際平臺上。過去10年內(nèi)，我?guī)ьI(lǐng)團(tuán)隊深入開展中低壓直流配電技術(shù)攻關(guān)，先后承擔(dān)了2項中低壓直流領(lǐng)域的國家重點研發(fā)計劃，攻克了基于交直流混合配電的可再生能源高效消納運行與控制難題、中低壓直流配電系統(tǒng)高效構(gòu)網(wǎng)方法，構(gòu)建了多端口電力電子變壓器、高效高功率密度直流變壓器、快速可靠直流斷路器、全系列直流家電的直流配用電系統(tǒng)裝備體系。基于項目研究成果，團(tuán)隊在國際電工委員會電能供應(yīng)系統(tǒng)技術(shù)委員會(IEC TC8)建立了低壓直流工作組，在電氣與電子工程師協(xié)會輸變電標(biāo)準(zhǔn)委員會(IEEE T&D)建立了直流變壓器、直流家電工作組，牽頭組織編制并推動發(fā)布7項國際標(biāo)準(zhǔn)。
為了促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)落地應(yīng)用，為我國直流配電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)提供案例和參考，我?guī)ьI(lǐng)團(tuán)隊專注于直流配電網(wǎng)的示范應(yīng)用，建成了江蘇吳江中低壓直流配電系統(tǒng)，服務(wù)市政、工商、民用、數(shù)據(jù)中心等多種應(yīng)用場景。我們團(tuán)隊對交直流系統(tǒng)關(guān)系有了更深入的理解，認(rèn)為直流電未來不會取代交流電，而是宜交則交、宜直則直，直流配用電技術(shù)的應(yīng)用一定是依托相應(yīng)場景開展的。為此，團(tuán)隊牽頭立項了IEC國際標(biāo)準(zhǔn)《低壓直流配用電系統(tǒng)典型場景規(guī)范》，明確了低壓直流系統(tǒng)在各類應(yīng)用場景下的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
我?guī)ьI(lǐng)團(tuán)隊聯(lián)合產(chǎn)學(xué)研用53家單位，打通上下游產(chǎn)業(yè)鏈，組建了中低壓直流配用電技術(shù)聯(lián)盟，將直流配用電技術(shù)推廣至交通、醫(yī)療、港口岸電、工業(yè)變頻等領(lǐng)域，實現(xiàn)直流配用電技術(shù)在不同場景下的高效應(yīng)用。依托長期的深入研究與實踐探索，團(tuán)隊主導(dǎo)或參與發(fā)布相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)24項，其中國際標(biāo)準(zhǔn)7項;團(tuán)隊多名成員分別擔(dān)任中國電工技術(shù)學(xué)會直流配電網(wǎng)專業(yè)分會秘書長、IEC TC 8 多場景直流配電系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)召集人、國際大電網(wǎng)會議組織(CIGRE) B5/D67工作組召集人、IEEE PES直流配用電系統(tǒng)標(biāo)委會副主席等職務(wù)，在國際舞臺上發(fā)出了響亮的中國聲音。
能源清潔低碳轉(zhuǎn)型不斷加快，對直流配用電的自主創(chuàng)新和標(biāo)準(zhǔn)研制提出更高要求。我將帶領(lǐng)團(tuán)隊在直流配用電標(biāo)準(zhǔn)國際化方面提出更多建議和創(chuàng)新思路，為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、助力實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)作出更大貢獻(xiàn)。
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