時間：2022-05-12 23:51:42
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇高壓直流供電，希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號：TM72 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）21-0051-01
隨著社會和我國科技的快速發(fā)展，高壓直流供電技術的應用也得到了迅猛的發(fā)展，高壓直流供電技術被廣泛地應用到很多領域中。在高壓直流供電技術的發(fā)展過程中仍然存在很多的制約因素，這些制約因素主要表現在后端設備的適應性、電源系統的定型與量產、配套器件、監(jiān)控系統等方面，如果想進一步發(fā)展高壓直流供電技術，就要清除這些限制因素，只有這樣才能推動我國高壓直流供電技術和整個通信行業(yè)的發(fā)展。
1.高壓直流供電技術概述
1.1 高壓直流供電技術簡介
高壓直流供電指的是采用高壓直流電源直接對采用220V交流輸入電源的設備供電，采用這種供電技術之后，大大地改善了供電系統的工作效率。隨著通信行業(yè)的快速發(fā)展，這種高壓直流供電技術被廣泛地應用到了通信行業(yè)當中，并且促進了高壓直流供電技的發(fā)展，因為通信行業(yè)中的電源設備的要求在逐漸地提升，特別是互聯網數據中心和多媒體數據中心的供電需求表現的更突出。目前，我國通信行業(yè)的電源容量的需求很大，已經達到了10000kw，傳統的不間斷電源系統已經不能滿足其供電需求，傳統的電源系統逐漸地暴露出了許多問題，比如說工作效率低、高能耗、故障多等。正是由于傳統電源系統的諸多問題，所以很多通信公司就把目光投向了高壓直流供電系統，這種系統是將將380V的交流輸入電源轉換為200～400 V的高壓直流電，通過并聯的整流模塊組，接下來再通過高壓直流配電設備輸送給數據通信設備，并且可以同時給蓄電池組充電，這樣就可以保證，當輸送電源發(fā)生故障的時候，蓄電池組可以繼續(xù)供電，保證整個系統的正常運轉，效率值得肯定。
1.2 高壓直流供電技術優(yōu)點
高壓直流供電技術具有很多傳統供電電源不具備的優(yōu)勢，首先在使用的可靠性方面，要比傳統的不間斷供電電源可靠性更強，高壓直流供電技術大大地提高了系統的安全性，傳統的不間斷供電電源組件復雜，可靠性差，相反高壓直流電源的組件相對簡單，并且具有蓄電池這個部件，保證了在系統發(fā)生故障時可以繼續(xù)補充電源，保證了供電系統正常運轉，總體的可靠性要強于傳統的供電電源；其次，高壓直流供電電源很好節(jié)約了能耗，傳統的不間斷供電系統負載很大，有時候主機不能正常運行。而高壓直流電源采用了模塊結構，這個系統可以根據輸出的負載情況，由監(jiān)控模塊、監(jiān)控系統或現場值守人員靈活控制模塊的開機運行數量，這就很好地保證了系統保持著較高水平的負載率。
2.高壓直流供電技術應用現狀
2.1 高壓直流供電技術的應用情況
目前，在國內對高壓直流供電技術的應用主要表現為，中國電信公司在大力的使用和推廣這種供電技術，電信公司與電源系統開發(fā)商共同研究高壓直流電源，這種供電方式已經被廣泛地認可，并且已經有很多網點開始使用這種供電電源了。雖然高壓直流電源具有多種電壓可以選擇，但是缺乏后端設備廠商的支持，國內的高壓直流供電系統還沒有針對后端用電設備進行，然而，供電電壓的選擇一定要保證整個系統都可以正常運作，所以目前針對高壓直流電源達成的共識是選用240V電壓進行供電使用，而高壓直流供電技術的相關問題也在逐步地解決當中，這些問題解決了，高壓直流供電技術就迎來新的發(fā)展。
2.2 高壓直流供電技術發(fā)展的制約因素分析
隨著通信行業(yè)的發(fā)展，對供電電源要求逐漸提高，而高壓直流電源就是在這種背景下應運而生，但是高壓直流電源的發(fā)展并不是那么順利的，這種供電技術的發(fā)展受到了很多因素的制約。第一，后端設備對高壓直流供電技術的影響，雖然在很多試用點的使用過程中，高壓直流電源能夠滿足后端設備的電源需求，但是這種電源標準并不是后端設備的標準電源，這樣就使得整個系統在運行過程中存在著一定的風險，主要表現在以下方面：首先是技術風險，雖然使用高壓直流供電的后端設備很多，但是從高壓直流電源試點的運行情況來看，還是存在部分設備不支持高壓直流電源，對設備是否支持高壓直流電源的檢測，必須是通過實際運行才能檢測出來，這種檢測是需要一定時間的，這就是說在檢測結果出來之前都是存在著風險的；其次，法律風險，在使用高壓直流電源的過程中，其實是在改變著采購合同約定的運行條件，所以說當后端設備發(fā)生故障時，運營商就處在了不利的境地，面臨極大的風險考驗，并且高壓直流電源的使用很可能使合同雙方陷入法律糾紛之中；第二，電源系統的定型和量產對高壓直流供電技術的制約，由于高壓直流供電技術還沒有相應的技術標準，這就缺乏了對高壓直流電源的技術引導，同時也缺乏使用經驗，所以造成了高壓直流供電產品沒有最終定型，也就更談不上高壓直流供電產品的大量生產和使用了；第三，配套器件對高壓直流供電技術發(fā)展的制約，在高壓直流供電系統中，雖然大部分的器件都是較為常見的，但是存在一些比較罕見的器件，比如說熔斷器、斷路器等配電保護元件，這些器件是比較緊缺的，再加上高壓直流供電的特殊電壓要求，對這些器件的要求都是很高的，有些器件都是專用的，所以在市面上都是很罕見的，這些器件對高壓直流供電技術的發(fā)展造成了很大的障礙；第四，監(jiān)控系統對高壓直流供電技術發(fā)展的制約，高壓直流供電技術要想大規(guī)模地推廣就必須納入動力環(huán)境監(jiān)控系統，開關電源倒是沒有什么困難，只是配套的電池組很難實現，因為還沒有能夠提供專用電池監(jiān)控的軟件系統的供應商。
3.高壓直流供電技術的發(fā)展前景
中國電信公司在逐步推廣能服務器交流電源單元相兼容的240V直流電壓，電信公司本著供電安全為第一要務的理念，逐步地實現節(jié)能、用電產品兼容性完善的發(fā)展目標，在這個過程中中國電信選擇了高壓直流電源作為設備的供電電源，在2012年電信公司的市場報告中顯示，電信公司新增的數據電源市場中，高壓直流電源的數量已經超過了傳統不間斷供電電源，并且電信公司決定在未來的發(fā)展中要繼續(xù)擴大高壓直流電源的應用。
同時，各大通信企業(yè)，比如騰訊、百度、阿里巴巴、浪潮等，都在大力推動高壓直流電源的發(fā)展，這些企業(yè)考慮要直接采用高壓直流電源直接引入定制的服務器，這些企業(yè)采用高壓直流電源將大大地推動高壓直流電源的發(fā)展和普及。所以說高壓直流電源的未來市場是無限廣闊的，高壓直流逐漸地替代傳統的不間斷供電電源是一個必然發(fā)展趨勢。當然，換句話說通信業(yè)在中國將會迎來更輝煌的明天。
4.結語
眾所周知，我國的通信行業(yè)在快速的發(fā)展，發(fā)展的過程其實是新事物產生的過程，隨著通信業(yè)的發(fā)展，對通信供電系統的要求就越來越高了，高壓直流供電技術就在這種環(huán)境下應運而生了，但是高壓直流供電技術要想得到推廣和使用，就必須克服那些制約它發(fā)展的因素，不過從這種技術發(fā)展的事態(tài)來看，高壓直流供電技術將在未來得到廣泛地應用，發(fā)展前景是極為可觀的，換句話說我國未來的通信業(yè)會得到更大的發(fā)展。
參考文獻
[1] 朱雄世.國內外數據通信設備高壓直流供電新系統.郵電 設計技術，2009（4）.
關鍵詞：240V；高壓直流；電源系統；通信工程；建設；標準；節(jié)能減排
中圖分類號：TN86文獻標識碼：A 文章編號：
本文中作為實例的新建IDC機房在建成之后目標是作為集政府辦公教育網以及OA網于一身的數據管理中心，從而成為所在區(qū)域的社會信息管理網絡的重要保證，因此對通信工程的供電系統在可靠性、穩(wěn)定性以及擴展性等方面的要求都比較高。本實例主要建設2套容量為400A高壓直流供電系統（單套系統含交流屏1臺、直流屏1臺、整流機柜2臺并配置20塊20A的整流模塊、2組600Ah/240V蓄電池組），。
一、電源系統建設方案的選擇
（一）UPS電源系統
對于過往的IDC機房來說，UPS系統是其電源系統建設的唯一選擇，加上隨著IDC技術的高速發(fā)展，UPS系統與IDC技術的兼容性也變得越來越好，但是UPS電源系統仍存在一些未能解決的問題。例如由于UPS系統故障而導致的通信網絡癱瘓事故時有發(fā)生，從而帶給通信系統運營商以及各位用戶重大的精神影響和經濟損失。目前UPS系統的問題主要有：效率較低、穩(wěn)定性和可靠性差、維護難度大以及建設成本高等。另外，現時很多機房都沒有專人負責監(jiān)測設備狀況，所以往往設備發(fā)生故障，從發(fā)生到被發(fā)現時間就會比較長。
240V高壓直流電源系統
240V高壓直流電源系統跟其他電源系統相比，可靠性高、技術成熟、轉換效率高、維護操作簡易以及可擴容能力強等優(yōu)勢，因此目前的IDC機房供電系統發(fā)展中，逐漸出現了UPS系統由高壓直流電源系統所取代的趨勢。高壓直流供電系統由交流配電屏、直流配電屏、整流機架、電池組等設備組成；高壓直流電源系統向負荷提供240V直流電源。
交流電源供電正常時，整流器對負荷供電，并對蓄電池組進行浮充充電；交流電源供電不正常時，整流器停止工作，由蓄電池組向負荷供電，從而實現對用電負荷的無瞬間中斷供電，并且在同行業(yè)試用效果數據中可以看出，在以240V高壓直流電源系統取代UPS系統后，在系統的運行中平均節(jié)能20～30％，而在供電系統建設上的資金投入至少能夠節(jié)省40％。
二、240V高壓直流電源系統工程設計中應該注意的問題
以下就結合YDB 037—2009《通信用240V直流供電系統技術要求》，來分析240V高壓直流電源系統在設計時需要注意的問題進行探究。
240V高壓直流電源系統容量的選擇
現階段，我國以240V高壓直流電源系統作為通信工程供電系統的供電體制以及制造技術仍然處在摸索階段，因此，為了確保供電系統的安全性，在240V高壓直流電源系統工程的設計時應該嚴格遵守《通信用240V直流供電系統技術要求》上的相關規(guī)定：240V高壓直流電源系統的供電方式應該盡可能選用分散供電模式，而且每個240V高壓直流電源系統的容量不能超過600A。因此在本IDC機房的建設中，選用了二套容量為400A的240V高壓直流電源系統設備。在本IDC機房建設的中，這個400A高壓直流電源系統設備能夠基本符合社會對本IDC機房的用電和通信要求。
（二）240V高壓直流電源系統對地懸浮
人們在建立240V高壓直流電源系統時，接地問題一直都是他們的關注點。但是將240V高壓直流電源系統的其中一極進行接地的話，其產生的電壓由于比人體安全電壓要高出很多，因此如果當人體不小心接觸到沒有進行接地的一極時，所發(fā)生電擊事故后果就不堪設想了。因此，我們在處理240V高壓直流電源系統的接地問題上，應該按照《通信用240V直流供電系統技術要求》的對地懸浮技術來取代普通的接地技術：通過系統的交流輸入應與直流輸出電氣隔離；系統輸出應與地、機架、外殼電氣隔離，使用時，正、負極均不得接地，系統應有明顯標識標明該系統輸出不能接地。。
系統應該配置有絕緣監(jiān)控裝置
由于高壓直流電源系統不接地，當高壓直流供電系統的負載出現故障時，對高壓直流供電系統本身的保護及維護人員的保護就顯得非常重要了。假如系統負載甲發(fā)生設備正極碰地故障，負載乙發(fā)生設備負極碰地故障，此時通過兩個故障設備就構成了電源系統的短路故障，部分更加嚴重的事故是，如果僅在一極發(fā)生絕緣靡降低或碰地 由于沒有短路電流流過，斷路器不會斷開，系統仍能繼續(xù)運行，若此時有人觸摸了另一極或者電池端子，那將造成電擊事故，有可能造成嚴罩的人身傷亡事故。為了及時發(fā)現這種碰地故障，有必要對系統配置絕緣監(jiān)察裝置，用于監(jiān)視直流系統對地絕緣狀況，便于維護人員對供電回路的絕緣故障進行判斷、查找和處理。
采用直流型斷路器及雙極開關
在～48v直流電源系統中，我們在工程上經常發(fā)生使用交流型開關的情況。由于48V電壓比較低，滅弧相對容易，所以使用交流型開關沒有太大問題。但是對于240V的直流系統而言，其電壓高，滅弧會困難很多，因此決不能將交流犁斷路器用在直流電路上，要選用專門針對直流設計的直流型斷路器。
另外，240V高壓直流系統的輸出正負極均未接地，并且直流電壓高，單極的斷路器往往達不到這個電壓等級的要求，因此兩極都應安裝開關，通過采用雙極開關來分擔分斷電弧電壓。
由于本IDC機房是新建工程，故我們在此特別提醒，如果是采用高壓直流電源系統對現有的UPS系統進行替換，為了安全起見，我們應將未端設備機架原有PDU的交流單極輸人空開更換成與上一級同容量的雙極直流斷路器。
參考文獻：
[I] 佚名.YDB 037—2009通信用240V直流供電系統技術要求[s]．工業(yè)和信息化部電信研究院，2009,12:26
[2] 趙長煦．IT設備高壓直流供電熱點問題研究與應用[J]．2009年通信電源專刊，2009，1：136—144．
【關鍵詞】柔性直流輸電；超高壓直流；特高壓直流；風電并網；穩(wěn)定問題；孤島供電
柔性（輕型）直流輸電是目前公認的風電并網消納的最佳輸電方式。國外研究較早，全世界第一條柔性直流輸電工程投運是1997年瑞典中部開始商業(yè)運營，到現在已有十來年歷史。我國1987年6月開始試驗研究，2006年開始商業(yè)研究，我國第一條柔性直流輸電投運是2011年上海南匯柔性直流輸電工程投入商業(yè)運營。
柔性直流輸電是采用先進的電壓源換流器VSC技術，即由體積小、重量輕、效率的高、性能好的優(yōu)良絕緣柵雙極型晶體管IGBT，或由先進的可關斷晶閘管作為逆變器全控型器件GTO組成的電壓源換流器，其工作電壓比晶閘管低，不會換相失敗，開關頻率高，，適合于較低電壓，較小功率的直流輸電。受端系統無需提供外部交流電網電壓作為換相電壓，無需補償大量的無功功率，其無功功率可控。
1.電力系統輸電概況
1.1目前國外電網發(fā)展概況
全世界有幾大電網：歐洲電網（頻率50Hz，最高電壓1000kV）；美加電網（頻率為60赫茲，美國AEP研究的是1500kV，美國的BPA研究的是1100kV，后者研究的最高電壓1200kV）；獨聯體電網（前蘇聯電網頻率50赫茲，最高電壓是1150kV）；日本電網（關東的東京電力是50Hz，關西的大阪電力是60Hz，最高電壓是1000kV）。
1997年柔性直流輸電有在瑞典的中部投運，采用IGBT技術，輸電容量3MW，電壓±110kV，輸送距離10km。到目前全世界已建了11個工程，分布在瑞典、澳大利亞、挪威、丹麥、美國等國家。2002年8月美國建成了最大柔性直流輸送工程，輸送容量為330MW，±150kV，輸送距離40km。
目前世界上電網的發(fā)展為兩大趨勢：其一是統一或聯合的特高壓電網；其二是分布發(fā)電與交互式供電的分散智能電網。
1.2目前我國電力系統輸電概況
目前我國電能傳輸形式有交流和直流輸電形式。從電壓高低來分主要有交流高壓輸電（35kV～220kV）、超高壓輸電（330kV～500kV）和特高壓輸電（1000kV）。直流輸電有柔性直流（±30kV ～±200kV）、超高壓直流（±500kV）和特高壓直流輸電（±800kV）。
1.2.1柔性直流輸電狀況
試驗性柔性直流輸電有我國自己制造的，主要用于向舟山群島供電的1987年12月舟山投入的第一項跨海直流輸電試驗工程，額定電壓100kV，額定輸送功率50MW。有我國自己制造的小功率跨海直流輸電，主要用于向上海嵊泗島寶鋼礦石碼頭供電的2003年試驗工程正式投入運行的嵊泗直流輸電工程，額定直流電壓±50 kV，額定輸送功率雙極60MW，采用雙極海水回路。
商業(yè)運行的柔性直流輸電有2011年上海南匯柔性直流輸電工程，額定電壓±30kV，額定輸出電流0.3kA，額定輸出功率18MVA的。2013年南方電網的南澳風電場多端（四端）柔性直流輸電工程，額定電壓±160kV，三個換流站的容量分別是5萬千瓦、10萬千瓦和20萬千瓦。在建的有舟山工程多端（五端）柔性直流輸電工程，額定電壓±200kV。國網還計劃在上海將建設一座接納海上風電的換流站。我國國家電網公司是繼ABB、西門子之后全球第三家掌握柔性直流輸電的技術的公司。
1.2.2超高壓直流輸電狀況
（見表1）
1.2.3特高壓直流輸電狀況
2010年5月云南――廣東第一回特高壓直流輸電工程，輸電額定電壓±800kV，額定電流3.125kA，額定輸送功率5000MW，全長1450km。
2011年向家壩――上海特高壓直流輸電工程，輸電額定電壓±800kV，額定電流4kA，額定輸送功率6400MW，全長2034km。
2012年8月銀屏――蘇南（四川西昌――江蘇蘇南）特高壓直流輸電工程，輸電額定電壓±800kV，額定電流4kA，額定輸送功率6400MW，全長2093km。
2. 背靠背直流輸電
直流輸電形式分直流單極輸電，一般為負極；直流同極輸電，一般也為負極；直流雙極輸電，我國采用此直流輸電形式；非同期聯絡線，即所謂的背靠背輸電。
我國背靠背直流輸電有2005年7月靈寶（西北電網東側330kV――華中電網西側220kV）背靠背直流輸電，輸電額定電壓±120kV，額定電流3kA，額定輸送功率360MW。靈寶換流站站址位于三門峽市。
2012年1月1日，中俄直流聯網黑河背靠背換流站500kV工程投入試運行。中俄直流背靠背聯網工程于2007.7.26開工，2008年8月停滯，2011年5月恢復重建。黑河換流站工程是中俄直流背靠背聯網工程的重要組成部分，該換流站與俄羅斯遠東電網500千伏阿穆爾變電站和黑龍江電網500千伏興福變電站相連接。
2012年11月6日東北---華北背靠背擴建直流輸電，輸電額定電壓±500kV，額定電流3kA，額定輸送功率1500MW，單級750MW。2008年投入運行時的電壓時125kV。
3. “柔性”直流輸電解決了風力并網和系統穩(wěn)定問題
3.1風力發(fā)電特點
風力發(fā)電的特點是輸出功率隨風力大小改變而改變，出力是隨機的。風電出力風力一般要大于3m/s才能發(fā)電，風力過于小，或風力過大，如臺風是不可能發(fā)電的。由于風力發(fā)電特點，風電并網就存在問題。
3.2電力系統運行穩(wěn)定問題
我國各大電網一般都是交流并網，系統穩(wěn)定是系統運行安全、優(yōu)質、經濟運行的重要前提。電力系統運行的穩(wěn)定性標志是系統所有的發(fā)電機都要有相同的電角度，則表征穩(wěn)定的系統運行參數的電壓、電流、功率等基本不變。穩(wěn)定性性問題受到電網結構，電源布局，電壓高低，輸電距離，輸電容量，并網，解列，事故跳閘等諸多因素影響。電力系統的運行穩(wěn)定問題分為靜態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定和動態(tài)穩(wěn)定。
靜態(tài)穩(wěn)定性是指正常運行的電力系統受到微小的、瞬時出現但又立即消失的擾動（如：負荷的微小波動，微風吹過輸電線路等）后，能恢復到它原有的運行狀況能力。暫態(tài)穩(wěn)定性是指正常運行的電力系統受大的、瞬時出現但又立即消失的擾動（如短路故障等）后，能過渡到新的或恢復到它原有的運行狀況能力。動態(tài)穩(wěn)定是正常運行的電力系統受到擾動，無論大或小，在自動裝置的作用下，能趨于穩(wěn)定的能力。
3.3“柔性”直流輸電解決了風力并網和系統穩(wěn)定問題
3.3.1“柔性”直流輸電技術
“柔性”直流輸電換流器主要采用IGBT絕緣柵雙極型晶體管組成的電壓源換流器（VSC）技術，IGBT絕緣柵雙極型晶體管是先進的大功率電力電子器件，它可以依據電網需要，快捷靈活地改變電能輸送的大小和方向，來達到更優(yōu)質的電能質量。
多端柔性直流輸電系統模塊化多電平（MMC）技術，可靈活接入風能、太陽能、地熱能、小水電等多個站點的清潔能源，通過電力傳輸通道，即通過輸電線路到達多個城市的負荷中心。為新能源并網，特別是我國迅速發(fā)展的風電并網問題、大型城市供電問題以及孤島供電問題等提供了一種有效的解決方案。
3.3.2柔性直流輸電的優(yōu)點解決了風力并網和系統穩(wěn)定問題
風電出力的不穩(wěn)定就是對系統的不斷的擾動，系統能否穩(wěn)定是關鍵問題，對系統的穩(wěn)定性造成威脅。穩(wěn)定運行一旦被破壞，系統將被解列，將形成大面積停電。
柔性直流輸電最大優(yōu)點是能夠快速靈活的調節(jié)其輸出的有功功率和無功功率，可以獨立的控制其輸出電壓的幅值、相位，它解決了并網對系統穩(wěn)定威脅問題；它啟動時不需要本地電源支撐；柔性直流輸電具有良好的電網故障后的快速恢復控制能力，可以作為系統恢復電源。有專家形象地說：“柔性直流輸電技術就像在川流不息的江河上建造一個水庫，既能接收上游河道的來水，又可以很從容的控制下游水的流量?！?/p>
柔性直流輸電技術應用，對新能源風力發(fā)電場這間歇式電源并網的問題得到了解決，大幅改善大規(guī)模風電場并網性能，保障了新能源發(fā)電尤其是風力發(fā)電的迅速發(fā)展。經過十幾年的國內外運行經驗表明，柔性直流輸電技術是國際公認的最具有技術優(yōu)勢的風電場并網方案?？梢娙嵝灾绷鬏旊娂夹g肯定是海上風電并網的唯一的最佳的方式，也是海上孤島供電等偏遠地區(qū)供電的最佳方案。
2013年12月30日國網福建電力的廈門柔性直流輸電科技示范工程獲廈門市發(fā)改委核準批復核準。額度直流電壓±320千伏，額度輸送容量1000兆瓦，直流線路10.3km，由翔安彭厝換流站、湖里湖邊換流站，建成后將極大提高廈門島內供電能力和供電可靠性。
4.結論
柔性（輕型）直流輸電解決了新能源尤其是風電并網系統穩(wěn)定問題；超高壓直流輸電解決了大功率遠距離輸電和系統穩(wěn)定性問題；特高壓直流輸電解決了輸電線路特別長，輸送容量特別大的電能傳輸問題的系統問題；背靠背直流輸電，解決了短距離非同步的聯網傳輸的系統穩(wěn)定性問題。柔性直流輸電是采用先進的電壓源換流器VSC技術，是目前公認的風電并網消納的最佳輸電方式，解決了風力發(fā)電上網對系統穩(wěn)定造成的威脅問題。柔性直流輸電是智能電網發(fā)展的必然。
參考文獻：
[1]高壓直流輸電技術發(fā)展狀況，中國電力科學研究院，曾南超 中華機械網
[2]寧東-山東±660千伏直流輸電工程建成投運2011-03-02，來源：新華網山東頻道
[3]上海南匯風電場柔性直流輸電工程25日正式投入運行，2011年7月26 上海政務網
[4]世界首個多端柔性直流輸電工程建成，南方電網，2013.12.25
[5]俄第三條跨國輸電工程竣工 年供電43億千瓦，2010年12月05日 18：14 來源：中國新聞網
[6]中俄直流聯網黑河背靠背換流站工程投入試運行，國家電網公司2012.1.1
[7]中俄直流背靠背聯網輸電工程進入調試投運階段2011.11.15，來源：新華網黑龍江頻道
[8]中俄直流背靠背聯網工程黑河換流站開工，2007-07-27 東北網黑龍江頻道
2014年，在運營商的大規(guī)模集采以及眾多數據中心的建設中，突破電氣均大有斬獲，突破電氣技術支持中心總監(jiān)魏琪日前在接受《通信產業(yè)報》（網）記者的采訪時表示：“市場對末端配電產品的需求日益變化，智能、節(jié)能是通信行業(yè)發(fā)展的大趨勢，基于對產品技術的積累，突破電氣未來還將對PDU產品的概念不斷細化，推陳出新。”
創(chuàng)新智慧配電
在突破電氣的工業(yè)品板塊，智能PDU產品占據其業(yè)務量的首位，其智能PDU產品在市場上的占有率超過10%，成為領導品牌。
作為高能耗的大戶，通信基站和數據中心對配電系統的要求都隨著技術的發(fā)展、設備的更新換代越來越高。目前，通信基站的數量以及規(guī)模都以前所未有的速度不斷增加。同時，數據中心更加趨向高密度、大型化。據相關機構的數據顯示，預計到2016年，超過100個機架以上的數據中心在整個數據中心市場中的占比將超過60%。
在基站和機房里，用電設備的密度和復雜度提升的同時，要保證設備用電運行的可靠和可控，用于保障設備用電安全和管理的PDU正從基本功能型加速邁向智能型產品。
正是意識到末端配電的智能化是創(chuàng)新的關鍵所在，近年來，突破電氣為通信行業(yè)的基站與數據中心等大、中、小型機房研發(fā)了一系列智能化的末端電源產品和解決方案，實現對用電系統的全面、專業(yè)的智能管理。其最新一代的遠程智能PDU更是打破了距離和地域的限制，可遠程監(jiān)控數據中心設備用電狀況。
在對用電設備進行實時監(jiān)控、安全預警、智能管理的基礎上，魏琪透露，未來，智能PDU產品將從“一控多”向“一控一”演進，提供更多種類的、定制化能力更強的計量型、分位計量型、可控型的智能PDU產品。除了提供總線計量的功能外，還提供分位計量功能，對每一支路的輸出可見，可以為管理者提供更為精準的用電測量、統計與分析，進而為能耗的優(yōu)化提供直觀、準確的依據。
雙路ATS“利舊迎新”
ATS（雙電源自動轉換）PDU是突破電氣工業(yè)產品板塊的另一大組成部分。
對于重要的通信基站和數據中心來說，ATS PDU是其用電保障的關鍵模塊。近年來在數據中心的建設中，越來越意識到雙電源切換的重要性，通過兩路供電保障在供電出現問題時能夠及時進行切換，從而保障用電設備及業(yè)務的連續(xù)性。
針對數據中心在電源功能選擇上的專業(yè)性與針對性，突破電氣推出了具備ATS功能模塊的PDU產品，讓用戶依靠這一產品來簡化管理維護過程中的問題。在雙路供電的環(huán)境中，通過監(jiān)測電源運轉的同時，對相應邏輯進行判斷，從而在出現供電問題時，雙電源提供冗余選項，在最快速度切換電源后，保障將損失降至最低點，加強了機房供電的靈活性與可靠性，同時供電系統的維護成本進一步降低。
但是必須看到，近年來，在供電架構的創(chuàng)新方面，一直不斷涌現新的思潮，高頻UPS、低頻UPS、高壓直流、低壓直流等等多種電源設備不斷推出，特別是高壓直流電源在通信行業(yè)的應用獲得巨大突破。阿里巴巴、百度、騰訊等互聯網企業(yè)的數據中心里，均已大規(guī)模使用高壓直流電源。而在運營商2014年的集采中，高壓直流電源也全面取代傳統UPS，成為首選。
眾所周知，通信電源設備的更新換代速度相當慢，必然使得已在使用中的大量傳統UPS電源與新建或改造后引入的高壓直流電源同時存在。新舊設備共存，讓管理者面臨不能棄之不用、又無法協同管理的尷尬局面。
基于這些方面，突破電氣對其ATS PDU產品進一步改進和優(yōu)化，推出其獨有的可實現傳統UPS電源與高壓直流電源協同管理的新型雙路ATS PDU設備，通過硬件、軟件與控制層面的創(chuàng)新，可實現毫秒級的無縫切換，保障設備用電的同時，進一步提升數據中心的節(jié)能水平，同時對數據中心的既有投資有效保護。
專注與變通
諸如此類，突破電氣帶來的一系列獨樹一幟的創(chuàng)新產品與解決方案，為通信電源管理與節(jié)能帶來更多助力，相信在可以預見的未來，這些產品將大有用武之地。
既然要還原輸電的全過程，那么我們就需要追根溯源――電是從何而來的?對于這個問題，稍微有點常識的朋友都知道，電是由電廠發(fā)出的。自19世紀那個叫法拉第的英國人發(fā)現了電磁感應現象之后，電在我們的生活中就不再像自然界的閃電一樣不為人類所控制，而是成為了人類發(fā)展中不可或缺的重要能源。
基于法拉第對電磁感應現象的研究，很快發(fā)電機便被發(fā)明了出來。不過當時發(fā)電機的作用并不是像現在樣，為我們的生活服務，而是作為實驗室的研究設備，方便科學家對電進行研究。在19世紀60年代，德國人韋納馮西門子(聰明的Geek應該能夠聯系到他與西門子公司的關系了吧)將當時發(fā)電機中永磁鐵改為電磁鐵，設計出了第一臺實用發(fā)電機。即便是今天，我們在電廠的發(fā)電機中，依然能看到西門子發(fā)明的發(fā)電機的影子。無論現在的發(fā)電機怎么發(fā)展，其基本的工作原理依然與200多年前的發(fā)電機樣，都是依靠電磁感應現象將機械能轉換為電能。
根據實現方式的不同，我們目前常見的發(fā)電方式主要可分為火電與水電兩種。前者主要是將燃料燃燒時產生的熱能轉換為機械能，再用發(fā)電機將機械能轉換為電能；而后者則是通過建筑堤壩來提高水的勢能，再將勢能轉換為機械能，最后用發(fā)電機將機械能轉換為電能。除此之外，發(fā)電方式還包括地熱能、潮汐能、風能、太陽能以及核能等方式。目前，我國的電能絕大多數是通過火力發(fā)電方式產生的，但是風能、太陽能以及核能等較為環(huán)保的發(fā)電方式也在一定程度上得到了應用。
升壓
現在，電已經由電廠發(fā)出了，等待它的就是通過電網將它送到千家萬戶，服務于我們的生活。不過在此之前，它還必須通過變電站進行升壓處理才能進入電網傳輸。一般而言，變電站由變壓器、導線、絕緣子、互感器、避雷器、隔離開關以及斷路器等部分組成，其中變壓器是變電站的核心。說起變壓器，我們還得感謝法拉第同志――他在1831年就發(fā)明了這玩意兒，不過由于當時的電只能在實驗室玩玩，所以變壓器在19世紀80年代才有了用武之地。當然，在變電站中使用的變壓器可就厲害多了，它們可以輕松將發(fā)電機發(fā)出的電提高到110kV以上。一般而言，我們根據不同的電壓范圍將電壓分為三類，分別是高壓、超高壓與特高壓――35kv～220kV為高壓：330kV～750kV的電壓為超高壓：1000kV以上的電壓為特高壓。而對于直流輸電線路，一般是將±500kV的電壓稱為高壓。而在我國，高壓特指的是110kv與220kV的電壓：超高壓指的是330kv、500kv與750kV的電壓；特高壓指的是1000Kv交流電與±800KV直流電的電壓。
P.S.
發(fā)出來的電為什么是交流電?
根據電磁感應原理，當磁場的磁力線發(fā)生改變時，在其周圍的導線中就會感應產生電流。而在發(fā)電機中，我們通過定子旋轉的方式來切割磁力線，這樣，當定子切割磁力線產生感應電流的時候，電流的大小與方向會隨著轉動的方向而改變，這樣就產生了交流電。因此，我們可以將交流電定義為強度與方向都隨時間做周期性變化的電。
P.S.
為什么要采用高壓輸電?電為什么必須通過變電站進行升壓處理，而不能直接傳輸到千家萬戶呢?這是由于任何導體都存在內阻，所以電纜在輸電時或多或少都會消耗掉一部分電能，而且電纜越長，電能的消耗也就越大。如果采用低壓輸電，由電廠發(fā)出的電電壓為220v，使用電纜直接輸電，那么到了家中很可能就只有200V了。家中的用電設備在這樣的電壓下能否正常工作就可想而知了。而采用高壓輸電則可以避免這樣的情況，雖然在相同的傳輸距離上電能會有一定消耗，但是由于輸入電壓較高，輸出電壓與其相比，電壓下降得并不明顯。簡而言之，要想將電傳輸得更遠，且降低電壓波動，就必須通過變電站進行升壓處理，使用高壓輸電。
P.S.
國家電網是千什么的?
輸電靠的是什么?電網!雖然這個回答沒有任何錯誤，但它卻是狹義上的。因為狹義上的電網指的是由架空電纜組成的網絡，而廣義上的電網則是因為輸電除了需要架空電纜之外，還涉及了線路規(guī)劃與占用土地等諸多問題，所以廣義上的輸電實際上依靠的是組織――國家電網。目前，國家電網負責了我國的26個省(自治區(qū)、直轄市)的供電，覆蓋面積達到了國土面積的88％，為我國10多億人提供電力。作為國有壟斷企業(yè)，國家電網名列2008年《財富》全球企業(yè)800強的第24位，是全球最大的公用事業(yè)企業(yè)。所以如果我們再次問起“輸電靠的是什么?”的時候，請你一定要回答：輸電靠的是組織。
入網
經過了變電站的升壓處理之后，高壓電就可以進入網傳輸了。當然，這里說的入網可不是大家曾經在手機上看到的那種人網證書，而是將高壓電通過架空電纜輸送到四面八方?；仡欇旊姷臍v史，與我們目前廣泛使用的交流輸電不同，最早的輸電方式其實是直流輸電。1874年，俄國就有了100V的直流輸電電網。在此之后，隨著直流發(fā)電機技術的發(fā)展，到了1885年，直流輸電的電壓已提高到6000V。但如果要進一步提高大功率直流發(fā)電機的發(fā)電電壓，存在著絕緣等一系列技術難題。由于直流電不能實現直接升壓，所以電網的輸電距離受到極大的限制，并不能滿足當時飛速發(fā)展的用電需求。這樣的情況持續(xù)到了19世紀80年代， 直到三相交流發(fā)電機的發(fā)明與變壓器的廣泛應用。1891年，世界上第一個三相交流發(fā)電站在德國竣工。特別是在1897年，尼亞加拉瀑布上的水電站采用了尼古拉特斯拉發(fā)明的交流發(fā)電與輸電技術，由它發(fā)出的電成功地點亮了35公里之外的水牛城的電燈之后，交流輸電逐漸取代了直流輸電。在我國的電網中，交流輸電占了相當大的比重。在2008年統計的時候，110kV以上的交流輸電電網，其電纜的總長度為513903公里，足夠繞地球13圈。
由于我國地域廣闊，而電力資源分布與經濟發(fā)展極不平衡。其中水電資源有近2／3在西部的四川、云南與；而火電資源則有2／3分布在山西、陜西與內蒙古。可是，全國2／3的用電負荷卻分布在東部沿海與京廣鐵路沿線以東的經濟發(fā)達地區(qū)。為了解決這一問題，國家提出了“西電東輸”工程。由于，西部的電力與東部用電負荷之間存在2000公里～3000公里的距離，為了滿足遠距離、大容量輸電需求，因此，只能通過建設特高壓電網來實現。一般而言，特高壓輸電可以分為750kV交流輸電與±500kv以上直流輸電兩種。
國家電網除了輸電之外，還肩負著另一向重任――電力調配。那么電力是怎么調配的呢?在這里我們可以舉個現實的例子：每年一進入夏天，用電負荷便會激增，而由電廠發(fā)出的電有可能不能滿足這樣的情況，于是我國的許多城市就會鬧“電荒”。為了解決這樣的問題，國家電網除了通過對工業(yè)用電進行限制之外，還通過位于全國各地的變電站，與特高壓輸電電網向用電負荷較大的 地區(qū)補充電，以滿足用電需求。而在平時，國家電網則可通過對用電負荷的監(jiān)測，通過調整電廠的發(fā)電量來避免電力浪費。
降壓
如果將特高壓電網比做我們體內的主動脈，那么城市電網就好比于它們相連接的毛細血管。電能只有進八城市電網之后才能輸送到千家萬戶，服務于你我的生活。在電進入城市電網之前，它還必須進行降壓。當然，與升壓樣，將高壓電降壓的過程依然是在變電站完成的。不過，需要我們注意的是，經過變電站降壓處理，進八城市電網的電，其電壓依然高達1000V以上，是不能直接用來玩的。
P.S.
直流輸電與交流輸電哪個好?
在前面我們介紹變電站升壓處理的時候，已經說明了高壓交流輸電的好處，而特高壓交流輸電只是將它的優(yōu)點進一步放大而已，這里我們就不在贅述了。而特高壓直流輸電與特高壓交流輸電相比，在輸送相同功率的電時，特高壓直流輸電線路所用線材僅為特高壓交流輸電的1／2～2／3；特高壓直流輸電與三線制的特高壓交流輸電不同，它采用的是兩線制，在輸電線路導線截面和電流密度相同的條件下，輸送相同功率的電時，輸電線和絕緣材料可節(jié)省約1／3。除此之外，特高壓直流輸電線路的桿塔結構也比輸送相同功率的特高壓交流輸電簡單，因此它的線路走廊(架空線路保護區(qū))的占地面積大幅減少。雖然特高壓直流輸電有著以上的優(yōu)點，但是它的缺點也非常明顯。由于特高壓直流輸電需要將電廠發(fā)出的交流電轉換為直流電，所以它存在變電站結構復雜、建造與使用成本較高的缺點。也正是因為這樣的原因，當特高壓直流輸電距離增加到一定值后，直流輸電線路所節(jié)省的費用剛好等于了改建變電站所增加的費用，這時的輸電距離即被稱為特高壓交流輸電與特高壓直流輸電的等價距離。小于該距離，特高壓直流輸電優(yōu)于特高壓交流輸電；而大于該距離，則特高壓交流輸電優(yōu)于特高壓直流輸電。由此可見，我們不能單純地認定特高壓直流輸電優(yōu)于特高壓交流輸電，也不能武斷地指出特高壓交流輸電比特高壓直流輸電要好。具體使用哪種輸電方式，我們必須根據實際輸電距離的長度來進行選擇。
配電
我們知道，根據我國的相關標準，供工業(yè)使用的電被稱為動力電，其電壓為380V，而民用電的電壓為220V。所以要滿足工業(yè)與民用的用電需求，我們必須對城市電網中的電作最后一次降壓處理。通常情況下，最后次降壓是由我們經常在街邊看到的那種小型變壓器來實現的。但是，無論是哪種變壓器，都只能將種電壓轉換為另種電壓，而不可能同時實現兩種電壓的轉換的。那么我們是怎樣得到380V的動力電與220V的民用電的呢?其實，動力電與民用電并不是通過小型變壓器降壓獲得的，而是通過配電來實現的。當然，在解釋動力電之前，我們需要了解兩個概念――相電壓與線電壓。在三相四線制(3條火線1條零線)的電路中，任意兩條火線的電壓就是線電壓，而任意一條火線與零線的電壓就是相電壓。一般而言，線電壓是相電壓的1 732倍。而小型變壓器在進行降壓的時候，是不會區(qū)分動力電與民用電的。它只會將城市電網傳輸的高壓電直接降為相電壓為220V的交流電。由于動力電采用的三相四線制，所以它的電壓應為220VXl 732-381 04V=380V。而民用電是單相電，僅用1條火線與1條零線即可組成電路，所以它的電壓直接以相電壓計算，即220V。經過配電后的電，就可以通過八戶直接使用了。
P.S.
為什么要將變電站建在人口密集區(qū)?
對于關心社會新聞的朋友而言，他們可能經常聽到這樣的新聞――某小區(qū)業(yè)主集體抵制在小區(qū)周圍開建的變電站。他們采取這種行動的理由主要是變電站可能會產生電磁輻射，對人體產生不利影響。但是對于變電站而言，在小區(qū)周圍開建卻是一種無可奈何的辦法――玩過《星際爭霸》的朋友應該知道，神族在新建建筑之前，必須先建立水晶塔。在水晶塔的范圍內，新建的建筑才能發(fā)揮它的功能。而一定水晶塔被破壞，那么這些建筑就無法正常發(fā)揮他們的功能。為了避免在游戲中出現這樣的情況，我們通常會在建筑的周圍多修幾個水晶塔，讓它們相互之間有個照應。如果我們將新建的建筑看作是小區(qū)，而將水晶塔看作是變電站，那么就不難理解為什么要將變電站建在人口密集區(qū)了，而這也就是在供電上通用的N-1準則。所謂N-1準則，即是為正常運行方式下的電力系統中任一部分(如發(fā)電機、變壓器等)無故障或因故障斷開，電力系統應能保持穩(wěn)定運行和正常供電，其他部分不至于過負荷，并保證電壓和頻率均在允許范圍內。根據這樣的準則，在進行規(guī)劃的時候，就必須在一定距離內設置多個互為支持的變電站。因此，變電站是不可能隨意遠離人口密集地區(qū)的。
入戶為什么不用直流電?
現在我們家中的用電設備，特別是大多數數碼設備，都是使用直流電的。因此，變壓器這玩意一時在家中橫行。既然交流電需要進行降壓處理與交直流轉換才能使用，那么為什么不在家中的人戶電纜上安裝上一個交直流轉換器，直接使用直流電呢?對于這樣的問題，我們通過放狗選擇了―下答案。在列表中，我們發(fā)現了一些否定的觀點?？墒菍τ谶@些否定直流電的觀點，只要稍具Geek精神的朋友都可以反駁。
放狗找到的觀點一：
大功率的用電設備如果使用直流電，就會導致輸入用電設備的電流過大。
《Geek》的反駁：
如果在直流電的電壓與交流電相同的情況下，那么兩者的電流是沒有什么不同的。
放狗找到的觀點二：
使用直流電，電源、電線與用電設備必須構成一個完整的回路，才能讓用電設備開始工作，而使用交流電則沒有這樣的問題。
《Geek》的反駁：
關鍵詞：高壓直流輸電；特點；發(fā)展
中圖分類號：O521文獻標識碼： A
一、高壓直流輸電的技術特點
1、高壓直流輸電的功能
高壓直流輸電是將三相交流電通過換流站整流變成直流電，然后通過直流輸電線路送往另一個換流站逆變成三相交流電的輸電方式。它基本上由兩個換流站和直流輸電線組成，兩個換流站與兩端的交流系統相連接。在一個高壓直流輸電系統中，電能從三相交流電網的一點導出，在換流站轉換成直流，通過架空線或電纜傳送到接受點；直流在另一側換流站轉化成交流后，再進入接收方的交流電網。直流輸電的額定功率通常大于100兆瓦，許多在1000-3000兆瓦之間。
高壓直流輸電用于遠距離或超遠距離輸電，因為它相對傳統的交流輸電更經濟。應用高壓直流輸電系統，電能等級和方向均能得到快速精確的控制，這種性能可提高它所連接的交流電網性能和效率，直流輸電系統已經被普遍應用。直流輸電線造價低于交流輸電線路但換流站造價卻比交流變電站高得多。一般認為架空線路超過600-800km，電纜線路超過40-60km直流輸電較交流輸電經濟。隨著高電壓大容量可控硅及控制保護技術的發(fā)展，換流設備造價逐漸降低，直流輸電近年來發(fā)展較快。
2、高壓直流輸電技術的主要特點
（1）高壓直流輸電系統中間無落點,可實現點對點、大功率、長遠距離直接進行電力輸送。在輸送和接受地點都確定的情況下,使用高壓直流輸電,可以實現交直流并聯輸電或非同步聯網,這樣的話使得電網的結構比較松散和清晰,有利于調控。
（2）大量過網潮流在采用高壓直流輸電時候是可以減少或避免的,通過改變送受兩端的運行方式而改變潮流,該系統潮流方向和大小都可以很方便地進行控制。
（3）使用高壓直流輸電時,因為其電壓很高、輸送容量大,這樣就比較適合大功率、遠距離進行輸送電。
（4）當交直流并聯輸電時,通過調制直流的有功功率,可以有效抑制與其并列的交流線路的功率振蕩,包括區(qū)域性低頻振蕩,明顯提高交流的暫態(tài)、動態(tài)穩(wěn)定性能。
（5）當大功率直流輸電發(fā)生直流系統閉鎖時,輸電線路的兩端其交流系統則會承受較大的功率沖擊。
二、高壓直流輸電優(yōu)勢和缺點
1、高壓直流輸電的優(yōu)勢
（1）低耗材
傳統的三相交流線路需要三根導線，并且線路走廊寬，而直流輸電線路只需正、負兩極導線，其桿塔的結構簡單，線路走廊窄，此外，一條同電壓的直流輸電線路輸送容量約為交流輸電線路的2倍，直流輸電的線路走廊，其傳輸效率約為交流線路的2倍甚至更多一點。
（2）遠距離、大容量
直流輸電并不存在交流輸電的功角穩(wěn)定問題，因此不會由于靜態(tài)穩(wěn)定或暫態(tài)穩(wěn)定性能變差而降低輸送容量。這是直流輸電傳輸功率的重要特點，也是它的一大優(yōu)勢。直流輸電的輸送容量由換流閥電流允許值決定，輸送容量和距離不受兩端的交流系統同步運行的限制，有利于遠距離大容量輸電。
（3）易互聯
對于交流輸電系統，并網中的各個系統必須同步運行，否則可能在設備中形成強大的循環(huán)電流而損壞設備，或者停電事故。而直流輸電兩端的交流系統不需要同步運行，可實現不同額定頻率或相同額定頻率交流系統之間的非同期聯絡，提高兩側交流系統互為備用以及事故緊急支援的能力，從而提高交流系統的穩(wěn)定性和供電的經濟性。
2、高壓直流輸電的缺點
（1）換流器在運行時會產生交流諧波和直流諧波，若處理不當將其引入交流系統會給交流電網帶來很多問題。為了降低諧波的影響需在交流側和直流側加裝濾波器組，這樣無形中就增加了換流站的占地面積和運行成本。
（2）晶閘管式換流器在直流電傳輸過程中會吸收大量的無功功率，高達有功功率的60%，這就需要加裝無功功率補償裝置來進行控制，從而增加了換流站的成本和控制的復雜性。
三、直流輸電技術的應用
直流輸電的應用范圍取決于我國目前直流輸電技術的發(fā)展水平和我國能源需求分布。目前我國實際采用的輸電方式有交流輸電和直流輸電兩種。目前我國直流輸電的發(fā)展水平，直流輸電還僅只是交流輸電的補充。隨著直流輸電技術的發(fā)展，直流輸電的應用范圍將會變大。目前，直流輸電技術的應用場合可分為以下兩大類型。
1、采用交流輸電在技術上有困難或者是不可能，而且只能采用直流輸電的場合，如不同頻率電網之間的聯網或向不同頻率的電網之間送電;因穩(wěn)定性問題采用交流輸電難以實現要求;長距離電纜送電，采用交流電纜因為電容電流太大而無法實現等。
2、在技術上采用兩種輸電發(fā)送等能實現，但采用直流輸電技術比交流輸電的技術經濟性能好。對于這種情況就需要對輸電的方案進行比較和論證，最后根據比較的結果選擇技術經濟性能優(yōu)越的輸電方案。目前我國直流輸電的應用主要在遠距離的大容量輸電、大型電力系統聯網、直流電纜送電、交流輸電線路的增容改造為輕型直流輸電等。
四、直流輸電的發(fā)展
早在19世紀20年代，人們就已經發(fā)明了直流輸電機，通過電力資源的遠程輸送，滿足人們生活的相關要求，這也開創(chuàng)了直流輸電技術應用的先河。而且隨著科學技術的不斷發(fā)展，直流電力的輸送技術也得到了進一步的發(fā)展，并且還建立了相應的直流輸電工程，從而使得直流電力資源輸送的范圍更加的廣泛。其中可控硅技術的發(fā)展，人們也讓直流輸電技術的性能得到了進一步的優(yōu)化，這就標志著直流輸電技術的進一步的飛躍，為高壓直流技術的發(fā)展奠定了扎實的基礎。
而在我國電力行業(yè)發(fā)展的過程中，高壓直流輸電技術應用得比較晚。但是隨著我國社會主義市場經濟的飛速發(fā)展，人們通過相關的工業(yè)試驗也對高壓直流輸電技術進行了適當的改進和完善，這就使得我國的高壓直流輸電技術的應用水平得到進一步的提升，從而滿足了當前社會解決發(fā)展的相關要求。目前，在我國電力行業(yè)發(fā)展中，我國的高壓直流電源技術也逐漸的趕上了世界水平，而且我們也在傳統的高壓輸電技術上進行了相應的完善和改進，這就使得高壓直流輸電技術在我國社會經濟發(fā)展的過程中，有著十分廣闊的發(fā)展前景。
另外，在當前我國電力行業(yè)發(fā)展過程中，人們?yōu)榱藵M足用戶的用電需求，促進我國社會經濟的發(fā)展，國家電網公司就提出了相關的管理目標和戰(zhàn)略對策，來對高壓電網系統進行適當的優(yōu)化，這就使得高壓輸電技術的應用效果得到了進一步的提升。其中在高壓電網系統進行建設的過程中，我國電網公司也開始對其電網設備進行自主的研究設計，這就使得我國的高壓電網系統之間的接近了世界水平，實現了電壓等級高、輸送兩大、輸電距離遠等方面的特點。目前在我國高壓電網系統建設發(fā)展的過程中，也投入了巨大的人力和物力，這就很好的保證了我國電力行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，滿足了人們日常生活和生產的相關需求，進一步的促進了我國社會主義市場經濟的穩(wěn)定發(fā)展。
結束語
由此可見，在當前我國電網系統建筑和發(fā)展的過程中，高壓輸電技術的應用有著十分重要的意義，這不僅很好的滿足了人們日常生活和生產的相關需求，還進一步的促進了我國國民經濟的增長。雖然目前我國的高壓輸電技術在實際應用的過程中，還存在著許多的問題，但是也具有廣闊的發(fā)展空間，這樣有利于我國經濟的穩(wěn)定發(fā)展。
參考文獻
[1]張程江.高壓直流輸電技術的特點及其在我國的發(fā)展前景[J].江西電力職業(yè)技術學院學報，200902）
[2]劉澤洪，高里迎，余軍，±800kV高壓直流輸電技術研究.北京：國家電網公司.2007（15）.
[關鍵詞]高壓直流輸電線路 繼電保護技術 設計要點
中圖分類號：F320；P49 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）10-0060-01
在電力系統中，繼電保護裝置是重要組成部分，對于保證電力系統的安全性有重要的作用。電力系統的出現會很多問題，包括原件損壞、供電可靠性下降及震蕩等問題，只有對保護裝置進行詳細的分析，才能降低經濟損失，保證技術形式的完善性和有效性。及時解決故障不僅能保證系統的穩(wěn)定性，同時能提升經濟效益，對于提升電力系統的安全性有重要的作用。
一、高壓直流輸電線路繼電保護的影響因素
針對高壓直流輸電線路的特殊性，在應用過程中必須考慮到電容量及抵抗力的大小，對各類因素進行詳細的分析。以下將對高壓直流輸電線路繼電保護的影響因素進行分析。
1.電容電流
高壓直流輸電線路的電容量比較大，波阻抗小，勢必會給整個系統帶來較大的影響。為了保證高壓直流線路的穩(wěn)定性和安全性，要及時采取有效的補償措施。此外在分布電容
因素的影響下，如果高壓直流輸電線路出現故障，則會導致故障距離和繼電器測量之間的關系發(fā)生改變。由于雙曲正切函數比較特殊，無法采用傳統的繼電保護措施[1]。
2.過電壓
高壓直流輸電線路如果出現故障，則說明電弧熄燈時間比較長，如果時間比較長，電路電容的因素會出現不同程度的影響。如果兩端開關不在同一時間斷開，來回折反射必然對后續(xù)應用系統造成影響。
3.電磁應用過程
高壓直流輸電線路的線路比較長，在操作過程中會存在故障分值變化大的現象，給高頻分量的電氣測量造成嚴重的影響。半波算法在高頻分量的影響下，無法保證其應用形式電流互感器也會出現飽和的現象[2]。
二、高壓直流輸電線路設計要點分析
針對不同設計形式的特殊性，在應用階段，需要做好保護工作，從不同的角度入手，考慮到保護裝置的具體化要求。以下將對高壓直流輸電線路設計要點進行分析。
1.輸電線路的主保護
在繼電保護設計階段，現有的直流電路設計存在可靠性差、理論不完善等問題，基于保護裝置的特殊性及靈敏度變化，必須從整體狀態(tài)入手，考慮到整體依據、故障投入或者其他因素的變化，對各類抗干擾能力進行有效的評估和分析。由于影響輸電線路保護的因素趨于多樣性，在應用過程中需要根據高壓直流電路的實際情況對其進行分析。在設計階段，可以選擇兩臺不同原理的裝置，第一套保護裝置可以采用縱向保護裝置，第二套保護裝置可以應用補償縱向保護裝置，根據不同設計形式，設計不同的通道[3]。
2.輸電線路的后備保護
基于現有的保護裝置而言，由于應用種類比較單一，可靠性比較差，故障發(fā)生后，會由于故障的因素，導致直流輸電線路和交流輸電線路之間不存在本質性的差異，只有從不同的角度入手，對系統進行有效的評估，才能保證系統設計的有效性和完善性。輸電線路的后備保護設計起到一定的填補作用，在進行設計的過程中，必須控制好線路兩端的故障，結合實際情況，對接地距離和設備形式進行有效的分析。距離的設定不能局限于現有的裝置，只有合理設計四邊形、圓形等形式，才能將其他裝置保護起來?？梢詫⑽C保護充分的利用起來，從根本上提升系統運行的安全性[4]。
3.并聯電器的保護
并聯電器的保護是繼電保護的重要組成部分，部分保護裝置過于單一、可靠性差、在故障后相當長的時段內缺乏反應于故障的保護原理。高壓直流輸電線路如果出現嚴重的故障，線路會發(fā)出相應的命令，采用自動化設計形式，對各個設計要點進行分析，能起到良好的保護作用。如果故障類型比較特殊，超出了高壓直流輸電線路的應用標準，需要及時將兩側的電路斷開，保證輸電線路設計的有效性和合理性。相關工作人員必須對設計形式引起重視，從不同的角度入手，及時對現有的設計技術進行評估和分析，滿足繼電保護裝置的整體性要求。
4.自動重合閘
在直流輸電線路設計階段，必須對各個重合閘進行有效的設計。由于過電壓的水平比較特殊，為了避免出現電壓操作不當或者格局分配不合理的情況，可以采用單相重合設計的形式。在進行設計的過程中，考慮到線路兩端時間間隔和順序的設計，必須對控制標準進行分析，以現有的繼電保護設計形式為主，為了完善保護技術，需要以順序為基礎，對其進行合理的設計。
三、高壓直流輸電線路設計技術分析
針對高壓直流輸電線路保護模式的特殊性，為了突出應用重點，要從不同的角度入手，考慮到設計要點及布控形式的變化，對各類技術進行有效的分析。以下將對高壓直流輸電線路設計技術進行分析。
1.暫時保護
如果高壓直流輸電線路出現嚴重的故障，會發(fā)生反行波，要想對電力系統進行有效的保護，需要及時對其進行保護，在高壓直流輸電線路應用過程中，必須從現階段設計要點入手，考慮到不同方案的設計要求，對各個電壓和應用原理進行有效的分析。和其他線路相比，當前常用的設計方案分SIEMENS方案與ABB方案，其中SIEMENS方案是電壓積分原理的一種保護措施，時間大約在16-20s左右，和ABB方案相比，由于保護速度比較慢，抗干擾能力比較強，如果存在突變量不足或者保護不到位的現象，可以及時采用電壓、微分啟動或者電流圖設計方式，對各項技術進行有效的評估。ABB采用的是波保護技術，在常規(guī)情況下，可以應用電壓、微分啟動或者電流圖等設計形式，及時對各個技術形式進行評估和分析。不同保護裝置的保護能力是有限的，由于電阻能力不理想，理論體系也存在很多缺陷，為了提升其應用效果，可以從梯度技術和數學形態(tài)兩方面入手，對各類技術形式進行有效的保護，必要時對其進行深入的分析。
2.微分欠保護
微分欠保護是一種基于電壓幅度水平和電壓微分數值的一種保護措施，兼顧了主保護和副保護功能。在現有繼電保護系統的要求下，要及時對電壓水平和電壓微分進行有效的評估和分析，在滿足現有設計標準的前提下，起到后備保護的作用。SIEMENS方案與ABB方案的主體是一致的，只有做好現有保護工作，才能達到理想的保護目的。設計人員要以現有的保護裝置為主，突出應用重點，對各類保護模式進行有效的分析和評估。
結束語
高壓直流線路的優(yōu)勢比較明顯，同時也對繼電保護裝置提出了更高的要求，只有對現有的裝置和形式進行有效的分析，才能適應繼電保護系統的后續(xù)要求。從直流輸電線路的應用現狀可知，繼電保護技術存在很多問題，相關工作人員要從系統設計現狀入手，及時對系統設計要點和控制形式進行分析，考慮到各類技術形式的特殊性，滿足已有控制系統的要求，使其適應設計系統的整體化要求。
參考文獻：
[1] 宋國兵，高淑萍，蔡新雷，張健康，饒菁，索南加樂.高壓直流輸電線路繼電保護技術綜述[J].電力系統自動化，2012，22：123-129.
[2] 黃華斌.高壓直流輸電線路繼電保護技術研究[J].通訊世界，2015，21（12）：202-203.
關鍵詞：開關電源；UC3842；雙入多出
開關電源是基于電力電子技術，通過控制開關管通斷的占空比產生一定幅值的電壓，再利用變壓器、穩(wěn)壓芯片等器件實現要求電壓的穩(wěn)定輸出。開關電源產品廣泛應用于工業(yè)自動化控制、軍工設備、科研設備、通訊設備、電力設備、數碼產品等領域。為了解決上述問題，本文介紹了一種基于UC3842的雙入多出開關電源，直流、交流雙模輸入，7路直流輸出。
1 開關電源工作基本原理
根據開關電源的結構可知，其工作基本原理為：輸入端接入220V工頻交流電，經輸入濾波和整流濾波，轉化為高壓直流電，通過開關電路和高頻變壓器將電壓轉化成低壓脈沖，最后經整流濾波輸出直流電壓。電路中存在雙重反饋，即電壓反饋和電流反饋。輸出電壓對控制電路進行反饋，據此控制電路來調節(jié)開關管的占空比；保護電路中的電流反饋信號與誤差放大器的輸出電平相比較，用于控制鎖存器，保護電路安全。通過電壓電流的雙重反饋控制，可達到較為穩(wěn)定的電壓輸出。
2 雙入多出開關電源工作原理
本文介紹的開關電源共4個模塊：供電輸入模塊，變壓器模塊，整流穩(wěn)壓模塊。輸入為220V市電或400V高壓直流電，輸出+5V，-5V，+18V， +15V，-15V，共5種電壓值，7路輸出。
2.1 供電輸入模塊
我們可將供電輸入模塊一路輸入端設為220V的工頻交流電。D1，D2，D3，D4，構成整流電路，再通過C1及C2濾波電容，輸出310V直流電壓。二路最大輸入為400V高壓直流電。保險管F1起過流保護作用，當電流超過5A，保險管斷開，系統停止工作，保護電路及人身安全。
2.2 變壓器模塊
變壓器模塊是利用高頻耦合變壓器將高頻交變開關脈沖傳遞到副邊，再通過副邊電路輸出要求的穩(wěn)定直流電壓。本系統中采用的反激式變壓器具有以下作用：
（1）將原邊電壓轉化為所需電壓輸出；
（2）增加多個副邊繞組，提供多路輸出；
（3）變壓器隔離，保障了系統與使用者的安全。
系統上電后，芯片輸出驅動MOS管導通時，變壓器原邊電壓上正下負，當驅動脈沖為低電平，Q1截止，啟動狀態(tài)電壓消失后，反激式變壓器釋放能量，原邊電勢為上負下正。在能量釋放過程中，反激式變壓器輔助繞組，即引腳1和2，產生感應脈沖，經二極管D7進行半波整流，然后通過C26、C27 濾波，在啟動后向UC3842供電，D5，C11，R3及C21，D6，R4 與原邊繞組構成初級漏感吸收回路，吸收變壓器放能時的漏感，防止瞬間電流過大燒壞變壓器。
2.3 整流穩(wěn)壓模塊
本系統的兩路輸出整流穩(wěn)壓模塊。開關管關斷時，副邊回路導通，電壓通過二極管D8，D9與電容C3，C7形成的半波整流電路，后接電解電容C5，C8 濾波，然后通過穩(wěn)壓芯片LM7818CT與LM7905CT，得到輸出+18V，-5V。模塊中C4、C6、C9、C10 更好的濾除諧波，保證電壓穩(wěn)定。
其余5路輸出與上述原理相同，在此不作介紹。
3 結語
本文介紹了基于UC3842的具有直流、交流兩種模式輸入，七路直流電壓輸出的反激式開關電源。其利用脈寬調制技術得到的電壓輸出安全穩(wěn)定，易于控制，且成本低廉，能夠廣泛應用于各種設備和復雜實驗。
參考文獻：
[1]童朝南，韓建軍.采用UC3844的反激式開關電源反饋回路的改進與設計[J].電子技術應用，2008（06）：74-77.
[2]王全保.電子變壓器手冊[M].沈陽：遼寧科技技術出版社，1998（08）.
[3]張興.電力電子技術[M].科技出版社，2013.
特高壓：優(yōu)化能源資源配置的戰(zhàn)略選擇
我國能源資源分布和負荷中心不匹配。我國能源資源主要分布在西北部，如2／3的煤炭資源、風能、太陽能分布在北部和西北部，4／5的水電資源分布在西南部。煤炭保有儲量約75％分布在山西、內蒙古、陜西、新疆等北部地區(qū)，未來將要開發(fā)晉東南、晉中、鄂爾多斯、錫盟、呼盟、哈密、寧東等煤電基地。此外，水電資源分布在四川、云南、等西南部地區(qū)，風能資源主要集中在華北、西北、東北等“三北”地區(qū)和東部沿海，其中國家規(guī)劃的甘肅酒泉、新疆哈密、河北、蒙西、蒙東、吉林、江蘇沿海等七個千萬千瓦級風電基地，有六個位于“三北”地區(qū)，另外，適宜規(guī)?；虚_發(fā)的太陽能發(fā)電主要分布在西部和北部的沙漠地區(qū)。而2／3的用電負荷集中在東部地區(qū)，因此能源資源與負荷中心分布很不匹配。
我國西部、北部地區(qū)的能源基地與中東部負荷中心地區(qū)的距離一般為800-3000公里，依靠現有輸電技術很難滿足大規(guī)模、遠距離輸送需求。而特高壓技術具有以下優(yōu)勢：(1)適應大容量遠距離輸電和大規(guī)模電力交換的需要，(2)減少線路損耗、降低運行成本。(3)節(jié)省輸電走廊。(4)降低負荷集中地區(qū)的短路電流，(5)獲得巨大的聯網效益，從長遠看經濟性優(yōu)越。一回1000kV特高壓輸電線路的輸電能力可達到500kV常規(guī)輸電線路輸電能力的4至5倍以上。在輸送相同功率情況下，1000kV線路功率損耗約為500kV線路的1／16左右。因此需要建立特高壓以實現將西北能源資源大容量、遠距離電力輸送，起到優(yōu)化我國能源資源配置作用。更為重要的一點，特高壓建設將加強區(qū)域互聯，擴大清潔能源的消納范圍和消納能力，有利于風電，光伏產業(yè)等清潔能源的發(fā)展。
“十二五”特高壓將進入建設高峰期
“十二五”期間，特高壓投資額超過5000億元，超高壓用于對特高壓的配套，投資額并不會同比減少，所以特高壓的投資完全是一個增量。預計“十二五”期間，全國電網投資總額將達到2.5萬億元，其中高端電網(特高壓和超高壓)投資約為7500億元左右。是“十一五”高端電網投資的2.5倍，其增長完全由特高壓投資貢獻。
特高壓交流投資達3080億元。根據國家電網規(guī)劃，到2015年“三華”地區(qū)特高壓電網將形成“三縱三橫一環(huán)網”，屆時錫盟、蒙西、張北、陜北能源基地通過三個縱向特高壓交流通道向“三華”送電，北部煤電、西南水電通過三個橫向特高壓交流通道向華北、華中和長三角特高壓環(huán)網送電?！叭v”：錫盟一南京、張北一南昌、陜北―長沙?！叭龣M”：蒙西一濰坊、晉中一徐州、雅安一皖南，“一環(huán)網”：淮南一南京一泰州一蘇州一上海一浙北一皖南一淮南長三角特高壓雙環(huán)網。預計在“十二五”期間將新建特高壓變電站37座，特高壓交流預計總投資將達3080億元。
“十二五”特高壓直流投資達2000億元。特高壓直流工程方面將配合西南水電、西北華北煤電和風電基地開發(fā)，建設錦屏一江蘇等11回特高壓直流輸電工程，同時建成青藏直流聯網工程，滿足供電，實現電網與西北主網聯網。根據國網公司的規(guī)劃，預計在“十二五”期間將有9條±800kV特高壓直流線路投運。另外有2條±800kV直流線路將于2016年投運，因此也將在“十二五”期間開工。如果這兩條線路50％按交貨投資鍘算，則“十二五”期間±800kV特高壓直流線路將達2080億元。這不包括±400kV和±660kV超高壓直流線路，如果考慮+400kV和±660kV超高壓線路投資，則投資將更大。
主設備商受益特高壓加速發(fā)展
特高壓交流主設備
特高壓交流主要設備包括特高壓變壓器、電抗器、GIS組合開關、互感器等設備。在特高壓投資中，設備投資約占45％，其中變壓器(含電抗器)占設備投資約30％，GIS約占25％，互感器約占10％。根據此前特高壓交流投資測算，則“十二五”期間特高壓交流變壓器(含電抗器)投資將達420億元、GIS投資迭350億元，互感器投資達140億元。
特高壓交流設備市場競爭格局。特高壓變壓器：在晉東南一荊門特高壓交流試驗示范工程中，特變電工和天威保變分別中標6臺和4臺特高壓變壓器，中國西電中標11臺電抗器，目前中國西電已經具備特高壓變壓器生產能力。因此預計在“十二五”特高壓建設中，特高壓變壓器(含電抗器)特變電工約占40％市場份額，中國西電約占30％，天威保變約占30％。特高壓GIS：在特高壓示范工程中6個間隔GIs被平高電氣、中國西電和新東北電氣三家平分。各家技術來源不同，產品技術差距不大，預計在“十二五”期間將繼續(xù)保持目前的市場份額。
特高壓直流主設備
特高壓直流換流站設備包括換流器、換流變壓器、平波電抗器、交流濾波器、直流避雷器及控制保護設備等。其中主要設備為換流變壓器、換流閥。在特高壓直流‘線路投資中，設備投資約占總投資的45％。其中換流變壓器占比約達40％，換流閥約占18％，直流控制保護設備約占5％，其他輔助設備約占37％。
換流變壓器：和特高壓交流變壓器市場格局一致，主要由特變電工，中國西電、天威保變提供。未來將繼續(xù)由這三家分享特高壓直流變壓器市場。換流閥是換流站的關鍵設備，其功能是實現整流和逆變，目前換流器多數采用晶閘管可控硅整流管組成三相橋式整流作為換流橋單元，一般由兩個或多個換流橋組成換流系統，實現交流變直流、直流變交流的功能。目前國內能夠生產換流閥產家有中國西電、許繼集團，市場基本由中國西電和許繼集團平分。預計“十二五”期間中國西電和許繼集團繼續(xù)平分換流閥市場份額，享受特高壓直流換流閥市場的快速增長。
投資建議
特高壓在全國電網中舉足輕重的地位決定了特高壓必須將安全性與穩(wěn)定性放在首位，對于設備生產廠家來說，品牌與技術是必要的核心競爭力。特高壓示范工程的國產化率超過90％，特高壓投資的受益者將主要集中于國內龍頭。按照各龍頭公司在特高壓建設中，所獲貢獻的業(yè)績彈性，依次推薦：特變電工、三普藥業(yè)、中國西電、天威保變、平高電氣。
特變電工：提早布局特高壓，高成長將延續(xù)。公司目前兩塊業(yè)務變壓器與輸電電纜全部受益于特高壓建設，公司于2010年8月公開增發(fā)2.3億股用于特高壓相關產品的建設。管理層獨到的戰(zhàn)略眼光將增加公司受益于特高壓建設的確定性。
三普藥業(yè)：特高壓促成產品結構升級公司是全國最大的電線電纜企業(yè)，產品結構齊全，特高壓投資的強勢拉動將為公司提供調整產品結構升級的契機。公司在電線電纜行業(yè)具有規(guī)模優(yōu)勢、品牌優(yōu)勢、技術優(yōu)勢、先發(fā)優(yōu)勢，未來成為該行業(yè)整合者是大概率事件，龍頭地位明顯，預計市場份額將繼續(xù)攀升。
中國西電：受益特高壓產品最多的上市公司。公司與國電南自合資成立西電南自，用于研發(fā)智能一次設備組件，此舉將加強公司在變電領域的競爭力，為擴大市場份額打開基礎。此外公司積極開拓海外市場，目前已初見成效。
1.1具體運用
（1）電能的質量優(yōu)化技術在對電能進行質量等級劃分以及完善評估方法體系的基礎上，才可以應用該技術。首先分析供用電的接口所具備的經濟性能，在此基礎上建立起兩個評估體系：用戶經濟性以及技術等級。隨著法律法規(guī)的不斷完善，促使智能電網的建設逐漸優(yōu)質、經濟。電能的質量優(yōu)化技術的應用，包括電氣化鐵道平衡供電技術、直流有源濾波器相關技術、統一電能質量控制器、自適應靜止無功補償技術以及連續(xù)調諧濾波器關鍵技術等。這些技術在大大提高電能質量的同時，還能夠降低成本，所以應用空間較廣。
（2）高壓直流輸電技術在當前的直流輸電系統中，采用交流電的環(huán)節(jié)占多數，但是輸電過程是用直流電的。采用高壓直流輸電技術，通過控制換流器，實現整流或者逆變狀態(tài)。在一些較輕的直流輸電系統中，使用由可以關斷的元件組成的換流器，它不僅能夠提高輸送的穩(wěn)定性，還具有較高的經濟性能。在能夠應用在近、遠距離直流輸電工程中，還能為一些孤立的地域例如海島供電。在我國的遠距離輸電中，高壓直流輸電技術應用相當廣泛，并且其將向更大容量、更遠距離的輸電工程方向發(fā)展。
（3）柔流輸電技術將清潔度較高的新能源等輸入電網，柔流輸電技術是主要技術，即在電子技術以及相關的通信和控制技術，微處理以及微電子技術的基礎上形成的技術，可以靈活控制交流輸電。對于我國目前的智能電網建設，電壓很高的輸變電是其主要基礎，在整個建設過程中，柔流輸電可以將一些新的清潔能源輸送進去，并且將能源進行隔離。隨著生態(tài)經濟的發(fā)展與要求，在智能電網建設中，該技術的需求將不斷增長。將先進的控制技術與電力工程技術相結合，從而實現對電網的控制和調節(jié)，促進其穩(wěn)定運行，同時大大降低輸電過程中的損耗，提高輸電線路的輸送能力。
（4）能源轉換技術眾所周知，低碳經濟能源是未來社會的能源發(fā)展方向。低碳經濟能源的核心，就是采用先進技術對能量的轉換過程進行創(chuàng)新，以實現能源的高效利用。換句話說，就是控制能源的消耗量，對環(huán)境的排放以及污染，使其在最低水平。目前世界上利用最多的用于能量轉換的能源，就是太陽能，風能等自然能源。
1.2關鍵運用
（1）建立靈活堅固的網絡拓撲作為智能電網的根基，網絡拓撲結構，倘若擁有一個靈活堅固的拓撲結構，則可以為智能電網的發(fā)展提供一個良好的發(fā)展環(huán)境。目前，我國的資源與勞動力分布不均衡，為了解決這個問題，可以實施各種聯網工程，綜合利用資源，追求最優(yōu)的效果。但是問題的關鍵就是如何設計聯網結構呢？又如何避免或是解決網絡的運用所帶來的現實的問題例如網絡安全隱患呢？從這些問題著手，更好地設計網絡結構，以滿足更高的要求，因此靈活而堅固的網絡拓撲結構應用而生，而此結構，也正符合了未來智能電網的發(fā)展要求。
（2）開放通信系統改革開放，開放了社會事物的生長環(huán)境。智能電網的發(fā)展也應該與時俱進，開放通信系統，而在開放的同時仍需注意一致性，只有在符合標準的前提之下，才可以擴大通信系統的范圍，盡可能地做到全方位的覆蓋。
（3）配備先進的電力電子設備先進的電力電子設備，對于改變電能質量起著非常重要的作用，同時作為能量轉換系統的硬件設施，對能量轉換系統的效率也有著一定的影響。面對這樣一個信息化、科技化的時代，我們只有配備比較先進的電力電子設備，才能適應各種新型的電力系統，才能更好發(fā)展智能電網。
（4）建立靈活調度、廣域防護系統在電網建設中，調度是關鍵環(huán)節(jié)之一?，F有電網系統，對調度的靈活與智能化提出更高的要求，而這也是調度發(fā)展的核心，更是未來智能電網發(fā)展的方向。靈活的調度，是合理進行資源配置的先決條件，在增加風險的防御能力的同時，還能夠提高管理效率。調度的靈活、智能化，使得涵蓋廣闊領域的網絡，合理有效地調撥各種資源，最終達到資源最高運用。
2結束語
關鍵詞：繼電保護裝置；工作原理；故障分析；驗證
本文從開關電源的原理入手，以測試的角度，對兩種有故障的電源模塊通過試驗再現其故障現象，并分析了其故障原因，最后對改進后的開關電源進行了對比驗證。
1開關電源工作原理
用半導體功率器件作為開關，將一種電源形態(tài)轉變?yōu)榱硪恍螒B(tài)，用閉環(huán)控制穩(wěn)定輸出，并有保護環(huán)節(jié)的模塊，叫做開關電源。
高壓交流電進入電源，首先經濾波器濾波，再經全橋整流電路，將高壓交流電整流為高壓直流電；然后由開關電路將高壓直流電調制為高壓脈動直流；隨后把得到的脈動直流電，送到高頻開關變壓器進行降壓，最后經低壓濾波電路進行整流和濾波就得到了適合裝置使用的低壓直流電。
電源工作原理框圖如圖1所示。
圖1開關電源原理圖
2故障現象分析
由于繼電保護用開關電源功能要求較多，需考慮時序、保護等因素，因此開關電源設計中的故障風險較高。另外供電保護裝置又較民用電器工作條件苛刻，影響繼電保護開關電源的安全運行。本文著重分析了兩種因設計缺陷而造成故障的開關電源。
2.1輸入電源波動，開關電源停止工作
1）故障現象：外部輸入電源瞬時性故障，隨后輸入電壓恢復正常，開關電源停止工作一直無輸出電壓，需手動斷電、上電才能恢復。
2）故障再現：用繼電保護試驗儀，控制輸入電壓中斷時間，通過便攜式波形記錄儀記錄輸入電壓和輸出電壓的變化?？刂戚斎腚妷褐袛鄷r間長短，發(fā)現輸出存在如下三種情況：
a）輸入電源中斷一段時間（約100～200ms）后恢復，此后輸入電壓恢復正常，開關電源不能恢復工作。（此過程為故障情況），具體時序圖見圖2所示。
圖2輸入電源中斷一段時間后恢復
b）輸入電壓長時中斷（大于250ms）后恢復，+5V、+24V輸出電壓均消失，此過程與開關電源的正常啟動過程相同。具體時序圖見圖3所示。
c）輸入電壓短暫中斷（小于70ms）后恢復，+5V輸出電壓未消失，而+24V輸出電壓也未消失，對開關電源正常工作沒有影響。具體時序圖見圖4所示。輸入電壓消失時間短暫，由于輸出電壓未出現欠壓過程，電源欠壓保護也不會動作。
圖3輸入電源長時中斷后恢復
圖4輸入電源短時中斷后恢復
3）故障分析：要分析此故障，應先了解該開關電源的正常啟動邏輯和輸出電壓保護邏輯。
輸入工作電壓，輸出電壓+5V主回路建立，然后由于輸出電壓時序要求，經延時約50ms，+24V輸出電壓建立。
輸出電壓欠壓保護邏輯為：當輸出電壓任何一路降到20％Un以下時，欠壓保護動作，且不能自恢復。
更改邏輯前，因輸入電壓快速通斷而引起的電源欠壓保護誤動作，其根本原因是延時電路沒有依據輸入電壓的變化及時復位，使得上電時的假欠壓信號得不到屏蔽，從而產生誤動作，如圖2所示。
4)解決措施：采取的措施是在保護環(huán)節(jié)上增加輸入電壓檢測電路，并在延時電容上并接一個電子開關，只要輸入電壓低于定值（開關電源停止工作前的值），該電子開關便閉合，延時電路復位，若輸入電壓重新上升至該設定值，給保護電路供電的延時電路重新開始延時，電源重啟動時的假欠壓信號被屏蔽，徹底解決了由于輸入電壓快速波動所產生的電源誤保護。從而避免了圖2的情況，直接快速進入重新上電邏輯，此時的輸出電壓建立過程見圖3所示。邏輯回路見圖5所示。
圖5增加放電回路后原理圖
5)試驗驗證：用繼電保護試驗儀狀態(tài)序列模擬輸入電源中斷，用便攜式波形記錄儀記錄輸出電壓隨輸入電壓的變化波形。調整輸入電壓中斷時間，發(fā)現調整后的電源僅出現b）、c）兩種情況，不再出現a）即故障情況。
2.2啟動電流過大，導致供電電源過載告警
1）故障現象：電源模塊穩(wěn)態(tài)工作電壓為220V，額定功率為20.8W，額定輸出時輸入電流約為130mA。當開關電源輸入電壓緩慢增大時，導致輸入電流激增，引起供電電源過載告警。
2）故障分析：經查發(fā)現輸入電壓為60V時，電源啟動，此時啟動瞬態(tài)電流約為200mA，穩(wěn)態(tài)電流為600mA，啟動時穩(wěn)態(tài)電流和瞬態(tài)電流將為600±200mA，造成輸出電流激增。而由于條件限制，此電源模塊的供電電源輸出僅為500mA，因此造成供電電源過載。
由于開關電源工作需要一定的功率，設計中由于未考慮到電源啟動時，輸出回路的啟動需要一定的功率，而啟動電壓比較低，所以功率的突增，必然帶來開關電源啟動瞬態(tài)電流的激增，電流的激增對供電電源有較大的沖擊。
3）解決措施：啟動需要的功率一定，如果要減小啟動電流，可以考慮增加啟動電壓的門檻。將開關電源的啟動電壓提高到130～140V。
4）試驗驗證：調整開關電源的啟動電壓后，通過試驗儀模擬輸入電壓緩慢啟動。當開關電源在滿載情況下，試驗中緩慢上升輸入電壓（上升速率5V/s或10V/s），從0～130V啟動，啟動時穩(wěn)態(tài)電流降低到200～220mA，穩(wěn)態(tài)電流大約為200±100mA，因而啟動時穩(wěn)態(tài)電流和瞬態(tài)電流將為400±100mA，啟動電流較改進前減小300mA，不會對供電電源造成太大的沖擊。可有效避免輸入電壓瞬間降低時，給整個供電回路造成較大的電流沖擊。
3結束語
從以上問題分析可知，開關電源設計時，需要關注電能變換的各個環(huán)節(jié)，開關電源的輸出電壓建立和消失時序和電源的保護功能，是緊密聯系的，當其中的某一環(huán)節(jié)存在缺陷時，開關電源就不能正常工作。因此在開關電源設計前，應重點進行兩種工作：
1)考慮諸如此類的問題，如啟動功率一定時，啟動電壓門檻過低，會產生輸出電流瞬態(tài)突增的現象。
【關鍵詞】 輸配電技術 發(fā)展趨勢 應用前景
電力能源比其他能源更加清潔，而且在控制方面也比較簡單并且方便，在生產的過程以及使用的過程中能達到很高的效率。如果人們將日常生活中減少使用化石燃料等不可再生能源而更多使用電力能源來代替化石燃料的功效，那么人們唯一的生存環(huán)境質量將得到顯著的提高，而且人類社會的發(fā)展也會逐漸走向可持續(xù)化發(fā)展的道路。在目前輸配電技術的發(fā)展過程中有較多的問題，這些問題在一定程度上影響了正常輸配電的過程，但是輸配電技術的發(fā)展整體仍然是積極向上的。輸配電技術對于一個國家的電力行業(yè)的發(fā)展有較大的影響，只有擁有較好的輸配電技術才能將電力能源更好的用于人們的生產生活過程之中。本文將詳述現今社會對于輸配電系統的要求、輸配電技術的發(fā)展趨勢以及輸配電技術的應用前景。
1 現今社會對于輸配電系統的要求
1.1 經濟性
電力能源雖然是可再生能源，但是還是要珍惜電力能源，盡量不要浪費電力能源。電力能源在輸送的過程中會由于輸送電線的電阻而損失部分電能，通過改善輸電線路的電線質量將能夠很好地降低電力能源的損耗，可大范圍的改善輸電線路的電線質量會給電力企業(yè)造成較高的工程造價，較高的工程造價使得電力企業(yè)達不到良好的收益[1]。另外全面提高輸電線路的電線質量會造成較多的資源浪費，所以輸配電系統只要能夠滿足人們正常生產生活的需要就不必過多消耗資源去降低輸電損耗。
1.2 可靠性
人們在使用電力能源的過程中更多的是關注電力能源的可靠性，在電力能源全面普及的先進社會人們越來越多的使用電力能源作為生產生活的必須能源。而且人們將電力能源運用到重要的生產活動中，如果電力能源不能保證持續(xù)的提供將會導致生產過程中的系統發(fā)生故障，這將給企業(yè)帶來嚴重的后果[2]。提高電力能源的可靠性將為企業(yè)提供持續(xù)的電力能源，這樣便可以保證企業(yè)的生產機器正常的運轉，不會發(fā)生由于電力能源間斷而導致的系統事故，增強了人們更多使用電力能源的積極性。
1.3 環(huán)保節(jié)能
在新時期的時代背景下我國提出了堅持可持續(xù)發(fā)展并樹立良好的科學發(fā)展觀的目標，這不僅要積極發(fā)展經濟，同時要在經濟積極發(fā)展的同時更多的保護環(huán)境質量。環(huán)境是人們賴以生存的基礎，發(fā)展了經濟而破壞了環(huán)境是人們不愿意看到的。在發(fā)電站以及高壓輸電線路附近會產生一定程度的噪音以及電磁干擾，這不僅影響了周邊人們的正常生活與身體健康，而且也使得周邊環(huán)境遭到較大的破壞[3]。首先建立輸電鐵塔和變電站會占用大量的土地面積，破壞了原有環(huán)境的平衡，另外所產生的噪音以及電磁干擾會影響周邊植物的正常生長，所以在輸配電的過程中也要注意環(huán)保節(jié)能。
1.4 電能質量
不同發(fā)電站所產生的電能存在一定的差異，而且經過長距離輸送后電能質量的差異更加明顯?，F今電子器材對于電能質量的要求普遍較高，電能質量的好壞直接影響了電子器材的運行狀態(tài)，而且低質量的電力能源會使得用戶所使用的電能電壓不穩(wěn)定，高科技的電子設備運行需要穩(wěn)定的電壓為其提供電能，如果所提供的電能電壓不夠穩(wěn)定將會使得這些高科技的電子設備遭受損壞[4]。如計算機系統在非穩(wěn)定的電壓中工作，便會導致計算機系統的信息被破壞同時也使得計算機的質量受到較大的影響，會在一定程度上減少計算機的使用壽命，因此在輸配電技術中保障電力能源的電能質量非常有必要性。
2 輸配電技術的發(fā)展趨勢
上面的內容只是確定了輸配電技術的發(fā)展方向，而輸配電技術涉及非常廣泛。其中包括對輸配電系統進行規(guī)劃、施工以及維修等領域，這些領域所涉及的輸配電技術有的發(fā)展了較長的時間，而有的則是近年剛提出的新技術，下面將從這幾個領域來詳述現今輸配電技術的發(fā)展趨勢。
2.1 主要發(fā)展三相高壓交流輸電
常規(guī)的三相高壓交流輸電在電力能源進行遠距離的輸電過程中占有很大的比例，而且將繼續(xù)保持這種主導地位。世界各國都在進行三相高壓交流輸電的研究，在輸電線路中線路中的電壓越高所傳輸的電能也就越大，而且三相高壓交流輸電可以緩解人們對于電力能源的要求。美國、意大利以及瑞典等國家曾進行過特高壓輸電的實驗，但這個特高壓輸電實驗因為環(huán)保限制以及設備等的原因而取消了[5]。三相高壓交流輸電只是想利用現有的線路傳輸更多的電力能源，所以在未來的輸電過程中可以最大化的利用線路走廊來傳輸更多的電力能源，而不需要浪費大量資金去研究并提高不具有很強安全性的輸電電壓，這不僅能保證輸電容量的要求，同時也避免了由于超高壓輸電而導致的不安全性。
2.2 高壓直流輸電
高壓直流輸電即端對端直流輸電，其在遠距離輸電上有很大的作用。高壓直流輸電技術主要用于通過架空線或者海底電纜來實現遠距離傳輸電力能源，而且還可以用來聯接獨立的電力系統。高壓直流輸電線比交流輸電線路造價要低，但是換流變電站的造價卻比交流變電站的造價要高，隨著我國在制造換流設備的技術不斷發(fā)展，換流變電站的造價已逐漸降低。高壓直流輸電可以不增加系統的短路容量易于使得兩大電力系統的非同步并網運行和不同頻率的電力系統的并網，另外利用直流系統的功率調制能提高電力系統的阻力，抑制低頻振蕩，提高并列運行的交流輸電線的輸電能力[6]。它的主要缺點是直流輸電線路難于引出分支線路絕大部分只用于端對端送電，所以高壓直流輸電將研發(fā)多端直流輸電技術，同時繼續(xù)研究換流器的制造，并降低制造換流器的成本。
2.3 靈活交流輸電
靈活交流輸電即是裝有電力電子控制器以達到增強系統可靠性和增大電力傳輸能力的交流輸電系統，靈活交流輸電主要是發(fā)展互聯電網。發(fā)達國家已建立起緊密相連、多電壓等級的互聯電網，在這樣的多電網輸電過程中一部分線路的負載已接近極限而另一部分的線路的負載遠低于最低輸送容量，這就造成了線路的負載不均衡，因此需要靈活調節(jié)線路的負載，解決電網瓶頸的限制以達到增強線路輸送能力的目的。新建一條輸電線路是非常困難的，所以需要靈活利用現有的電力能源，合理配送與調控電力能源的分布，使得電力能源的使用效率達到最大化。
2.4 輸電線路的發(fā)展趨勢
輸電線路在日后主要是發(fā)展緊湊型線路、氣體絕緣線路以及超導輸電線路，緊湊型輸電線路主要是增加導線數并合理的排列導線以達到增加線路電力輸送能力，而且緊湊型輸電線路還可以節(jié)省線路走廊。氣體絕緣輸電線路主要是用六氟化硫氣體來實現絕緣目的的，氣體絕緣線路的優(yōu)點是被高壓擊穿之后可自行恢復，不影響輸電線路的正常運行，另外其能夠承載的電流很大。超導輸電線路是利用超導材料來實現低損耗的輸電，超導輸電線路的運用使得輸電線路上幾乎沒有電力的損耗，超導輸電線路的運用可以很好解決城市發(fā)展后對電力能源的激增情況，但是超導電纜的價格很高，不適合全面普及。
3 輸配電技術的應用前景
3.1 建立網絡結構
通過建立合理的網絡結構可以更好的保障供電的可靠性，但是建立合理的輸配電網絡非常困難，而且所需要的設備較多，在這種輸配電網絡結構中還需要一定的保護配置，這無疑提高了建造輸配電網絡的工程造價。
3.2 配電自動化技術
配電自動化技術在輸配電工程中有很多的用處，首先通過其管理的各個系統對于維持電力系統的穩(wěn)定性都有著很大的作用，通過這些不同的系統綜合起來便可以建立在計算機平臺上的配電自動化系統[7]，即通過計算機系統軟件來調控電力能源的分布，而且不同發(fā)電站之間的計算機管理系統可以進行共同管理，這樣就大大提高了電力能源的使用效率。
3.3 電能質量控制技術
電能質量控制技術不僅要對電壓及頻率提出要求，而且還要對脈沖及震蕩等不利因素加以控制，并盡量減少它們的出現。根據用戶對電能質量的特定需要可以使用動態(tài)電壓恢復器來滿足特定用戶的特定要求，而靈活的智能配電系統可以為用戶提供多種品質的電能，通過一定的開關即可對不同的電能加以選擇，這使得用戶在電力能源質量的選擇上有更多的便利性與可操作性，保障了用戶的用電需求。
輸配電系統是電力系統的重要組成部分，如何保障電能的穩(wěn)定性與高質量性是現今配電系統應該完善的問題，不斷完善的輸配電技術將是我國走上可持續(xù)發(fā)展道路的基礎。
參考文獻：
[1]黃振朋.輸配電技術發(fā)展趨勢及應用前景[J].商，2013-07-23.
[2]劉明輝，王君，吳秀峰.城市配電網存在問題及技術措施研究[J].硅谷，2011（04）：95-96.
[3]黎三毛.探析減少線損條件下的輸配電技術創(chuàng)新[J].科技傳播，2013-09-08
[4]林立功，牟聿強，高永樂.低壓直流配電技術分析及存在的問題[J].電工電氣，2010（03）：104-105.
[5]陳柔伊，蔡廣林.電網技術促進低碳發(fā)展的能力與效益評價方法[J].廣東電力，2012-01-25.
