隨著用戶對所擁有的電器設備和裝置期望的不斷提高，以及對設備便攜性的要求，大規模或可移動的數字化負荷系統不斷發展，同時，電力系統也在進行完美進程的推進。對于終端用電技術而言，未來的電力系統不僅僅是由未來用戶的需求所驅動的電力系統，而且是一個解放了自發組織的企業家們的完美電力系統，供電企業和用戶的創新能極大的提升21世紀的電力價值。完美系統應能滿足用戶不斷增長的對獨立性、方便性、美觀性、環境友好的服務和成本控制的要求。

1自適應智能電力系統

目前，有學者定義了一個完美電力服務系統的概念，即完美電力系統應確保電能在數量和質量上有絕對的、普遍的可用性，能滿足每個用戶的需要。為給用戶提供完美的電力服務。我們認為，完美電力系統的第一步就是建設和發展自適應智能電力系統，其模式一定是高度兼容、智能靈活的交直流混合系統，必須滿足如下目標：

（1）具有自檢測、自動調節、自愈功能，智能、安全。

（2）單個元件/局部遭受的故障不會中斷系統的供電服務。

（3）能滿足局部地區、特定區域的不同品質的供電需求。

（4）在合理成本內滿足用戶需要，資源消耗最小和環境影響最小。

（5）改善用戶生活質量，提高經濟產能。

為構建自適應的電力系統，必須充分考慮終端用電服務設備、系統構造與資產管理、系統監測與控制、電源的充足性、運行問題、儲能問題、通信等關鍵問題。

其中，終端用電系統是設計自適應電力系統的起始點，這些用電設備是電力用戶與用電裝置之間的分界面，只有通過智能接口裝置，用戶才能最終得到所期望的服務，如照明、熱水、舒適空調環境等多種能源供應。而為了優化用電和能量管理，首先要在本地級提高穩定性、靈活性和智能性，然后按照達到完美供電和服務的需要集成本地系統。

本地系統可按順序集成為自適應分布式電力系統，再通過必要的技術進行互連和集成，最終形成完全集成化的完美電力系統。系統結構發展的各階段如圖1所示。實質上，圖1中每種結構都可以認為是完美電力系統的可能結構，由于達到的效率、質量或服務價值的水平不同，各結構又可以看成從一個階段發展到下一個階段的中間階段。

圖1 實現完美電力系統的途徑

2直流微電網系統

微電網根據母線上電流的性質可分為交流微電網、直流微電網和交直流混合微電網。直流微電網就是以直流配電的形式，通過一條公共的直流母線將所有微電源連接起來的獨立可控系統，提供電和熱。作為一種新型的供能系統，直流供能可以為企業和個人用戶提供高質量的電能。

微電網中光伏電池、燃料電池和蓄電池等分布式電源直接輸出直流電，而風力發電機是交流分布式電源，在對直流電設備供電時需要進行交直流的轉換，而用戶側大多為直流負載，因此，采用直流微電網供能可以規避很多麻煩。并且，交流微電網系統中，連接分布式發電單元與微電網的逆變器之間需要嚴格保持相同的頻率和相位，以保證發電單元正常并網，以免出現過高的環流和電流沖擊，這提高了系統控制的難度，降低了系統的可靠性。交流電為了連接超級電容和蓄電池等直流輸出型儲能單元，需要經過多級功率變換，增加了很多額外的功率變換損耗，降低了能源利用效率，不利于節能減排。

相比于傳統的交流微電網，直流微電網更易于與直流輸出型能源和儲能設備連接，具有以下優點：

（1）沒有交流微電網的同步問題，不會引起由同步問題引發的環流和振蕩，因此具有更好的穩定性;

（2）從直流輸出源到負載之間具有更少的功率變換級數，往往只需一次 AC/DC 或者 DC/DC 變流轉換，供電效率提高，成本和損耗降低;

（3）不會產生無功功率傳輸，保證直流微電網電壓的穩定，電能質量更優;

（4）配有儲能單元裝置，使直流微電網不受電網電壓跌落和電網停電影響，可靠性更高;

（5）對直流微電網的控制只取決于直流母線電壓，對潮流的控制更大程度上取決于電流，因此，微電源間的協調控制更容易實現。

直流供電方式有很多發展機會，但是要協助系統完成完美電力系統進程的推進，還有很多技術障礙有待進一步研究與探討：

（1）投資回報問題不清晰。直流供電系統所能節約的運行成本是否能明顯的收到回報，所需的一次性投資、可應用范圍、直流供電系統的投資比例等實際性的問題都有待進一步評估。

（2）設備配置問題，需要改變太大。大多電子設備都設計為內置方式的換流系統（AC變為DC），運行于直流電流模式，但沒有配置傳輸直流電的端口。而電子產品市場競爭激烈，要徹底改變原有產品，需要成功的工程案例來證明其所具有的實力和市場潛力。

（3）現場測試和性能測試不夠。直流配電的好處，不能僅靠描述各元件在額定條件下的表現來評估，要有更實際的節能測試數據及性能指標，如可靠性和電能質量、裝置壽命、維護費用等證明。

（4）安全與保護裝置和標準不成熟。直流電不像交流電一樣會正負交替，其切斷問題，配置固態開關、保護氣隙和暫態控制技術等都需要大量的技術研究和實地測試。

直流微電網的節能、高能效等優勢突出，目前分布式電源以及微電網的研究與分析較多地考慮自身特性，很少從直流微電網角度與電力系統的發展統籌考慮。直流供電系統將很好地適應使用綠色能源的需求和未來發展的特點，可能會對傳統的交流配電網起到很大的變革作用，因此，考慮含直流的供電系統是未來的大勢所趨。
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