本文根据“2016第五届新能源发电系统技术创新大会”演讲PPT编辑而成。演讲人刘前进系ABB中国首席技术官、ABB中国研究院负责人。
配电网直流输电技术的演变:低压——中压——高压
中低压直流输电应用:电压VS功率
直接母线拓展:降低成本，减少电能转换层级，提高系统能效
延伸阅读：电网|几种特殊输电方式的分析比较和展望
示例：舰载直流电网
第一套船载直流电网系统
配网直流技术应用
可能应用场景
直流微网：高能效、控制灵活、电源接入方便；
电厂二次以及工业用电方案；
城市配网：直流负荷直接供电、节约输电走廊、供电可靠性提高。
场景1：风场直流接入的可行性
风电场直流中压接入
场景2：发电厂用电方案
直交流方案对比（Andasol太阳能热电厂）
从可靠性角度而言，通过合理的拓扑设计，直流母线拓扑可以实现和传统交流母线相当的可靠性水平；从经济性角度而言，直流母线拓扑会带来为了保证可靠性水平而额外增加的备用整流器而造成的额外成本；但同时，直流母线拓扑也会带来由于效率增加以及有功出力提高所带来的额外收入；因此，综合成本和收入两方面因素，直流母线拓扑能实现净现值11.51MRMB，回报年限在1年左右。
延伸阅读：电网|几种特殊输电方式的分析比较和展望
场景3：工业电厂的直流解决方案
直交流方案对比（Mirfa水泵站）
从可靠性角度而言，通过合理的拓扑设计，直流母线拓扑可以实现优于传统母线的可靠性水平；从经济性角度而言，直流母线拓扑的成本会降低（由于提高了电能质量而省掉了滤波器）；同时，直流母线拓扑也会带来由于效率增加以及有功出力提高所带来的额外收入；因此，综合成本和收入两方面因素，直流母线拓扑能实现净现值9.09MRMB。
配电网直流技术探讨
1、在不同层面的机会
系统层面：电网稳定与可靠性；阻尼与协调控制；储能接入；故障应对及保护策略；交流层面：中压交直、直交变流器；中压双向直直变流器；交流器的串并联；多电平变流器；元件层面：宽禁带半导体-成本VS效率；可靠性分析；保护元件-断路器、负荷开关等；过载以及抗短路能力；高性价比的绝缘；
2、IGBT大功率应用趋势
提高功率密度：损耗降低、集成、运行温度提高；提高可控性：芯片设计、模块设计；高可靠性：湿度+电压。
3、大功率IGBT器件封装技术
4、中频变压器
绝缘材料：Air、Oil、Solid、SF6、Vacuum、Two-PhaseLiquid；铁芯材料：铁氧体、硅钢、微晶材料、非晶软磁合金材料。
5、机械/固态/混合直流断路器
总结
工业界的展望：直流技术在在配网等级会进一步推广；标准与规范有待更多研究与示范；关键原件需要进一步研究；双向直直变流器、中频变压器、开关与绝缘；与学术机构之间的合作。
延伸阅读：电网|几种特殊输电方式的分析比较和展望
原标题：刘前进：配网直流技术的演变
