直流智能电网

摘要

因风力发电引出的电网变革。由于风力的随机和波动，风电设备造价高昂，交流电网的复杂，负荷的不受控，造成风电事业空前的困难。称风电需火电来稀释，显然风电似毒药。仅从风电设备角度研究问题是没有出路的，要从包括电网、负荷的整个系统来分析。风电设备要尽可能简单，通过并联进而数个风电场连接起来，互相补充来抑制波动，能量汇总后(约并联设备容量10％)再进行变换入网，可大大降低造价。如果不入交流网将变换资源移至用户变频器，一举两得，此时使用了直流到用户的直流电网。相同资源直流通过的功率是交流的二至四倍，并且交流变电成本低的观点也要改写。直流电网经多端控制可连接数个不同步的交流电网，电气化机车牵引电网采用直流可实现贯通供电，机车变流器也变得简单。负荷检测输入电压，电压较高时增加取电。

主权项

直流智能电网，其特征在于：由电源、输电线、变换器、负荷、电网控制器等组成。电源从动力资源划分为可控资源和不可控资源。可控资源为火力、核能、水力、潮汐能、生物质能等，本发明中还包括从其它电网输入的电力。不可控资源为风力、太阳能等，本发明中还包括从其它电网因经济、安全的原因随机输入的电力。电源从形态上分为交流电源和直流电源，除光伏发电等为直流电源外，多数电源为交流电源。交流电源要经过整流接入直流智能电网，直流电源可直接接入直流智能电网，也可为了适应波动经整流器接入直流智能电网。直流智能电网尽可能多地接受电源，并且供需双方在电量交易系统博弈下优化分配可控资源和不可控资源。输电线采用单极性或双极性的直流电缆或直流架空输电线。变换器为直/直变换器、直/交变换器和交/直变换器。从电源、输电线到负荷要经过数级变换器，在直流智能电网中尽可能减少级数。负荷分为传统负荷和智能负荷，智能负荷可汲取随机和波动部分的电能。直流智能电网尽可能多地接受负荷特别是智能负荷。电网控制器由主机、气象数据接口、电量交易系统数据接口、电网调节执行通讯接口、数据记录器等组成。