ICS 29.200
备案号：
YDB 037—2009
通信用240V直流供电系统技术要求 The Technical Requirement of 240V Direct Current Power Supply System
for Telecommunication
2009-12-10 印发
中国通信标准化协会
YDB 037—2009
目 次
前言 (Ⅱ)
1 范围 (1)
2 规范性引用文件 (1)
3 术语和定义 (1)
4 产品的组成和分类 (2)
5 要求 (2)
6 试验方法 (9)
7 检验规则 ………………………………………………………………………………………… .16
8 标志、包装、运输、贮存 (19)
附录A （资料性附录） (20)
I
YDB 037—2009
II
前 言
本项技术研究将推进240V直流供电系统的产业化进程，促进企业技术进步、提高产品质量，
有利于产品的规范，有利于产品应用，更有利于引导行业产品的发展方向。
为适应信息通信业发展对通信标准文件的需要，在工业和信息化部统一安排下，对于技术尚在发展中，又需要有相应的标准性文件引导其发展的领域，由中国通信标准化协会组织制定“通信标准类技术报告”，推荐有关方面参考采用。有关对本技术报告的建议和意见，向中国通信标准化协会反映。
本技术报告的附录A为资料性附录。
本技术报告由中国通信标准化协会提出并归口。
本技术报告负责起草单位：工业和信息化部电信研究院、中国电信集团公司。
本技术报告参与起草单位：中达电通股份有限公司、广州珠江电信设备制造有限公司、艾默生网络能源有限公司、北京动力源科技股份有限公司、中国移动通信集团公司、易达威锐电源系统有限公司、华为技术有限公司、郑州中讯邮电咨询设计院、上海邮电设计院有限公司、中国普天信息产业股份有限公司、杭州中恒电气股份有限公司。
本技术报告主要起草人：熊兰英、侯福平、杨世忠、赵长煦、孙文波、余斌、宋小刚、叶子红、谢国辉、何晓光、高健、蒋文、马向民、王殿魁、娄洁良、齐曙光、杨文利、朱国锭。
YDB 037—2009 通信用240V直流供电系统技术要求
1 范围
本技术报告规定了通信用240V直流供电电源系统(以下简称系统)的组成、系列、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和储存。
本技术报告适用于通信局站和数据机房中向交流输入电压范围为110V～240V的通信设备供电，标称电压为240V的直流供电系统。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本技术报告的引用而成为本技术报告的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本技术报告，然而，鼓励根据本技术报告达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本技术报告。
GB l91 包装储运图示标志
GB/T 762-2002 标准电流等级
GB/T 2423.1-2001 电工电子产品环境试验 第2 部分：试验方法 试验A:低温
GB/T 2423.2-2001 电工电子产品环境试验 第2 部分：试验方法 试验B:高温
GB/T 2423.3-2006 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Cab:恒定湿热试验 GB/T 2423.10-1995 电工电子产品环境试验 第2 部分：试验方法 试验Fc 和导则：振动（正弦）GB/T 2829-2002 周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)
GB/T 3859.2 半导体变流器 应用导则
GB/T 3873 通信设备产品包装通用技术条件
GB 4943-2001 信息技术设备的安全
GB/T 18380.1-2001 电缆在火焰条件下的燃烧试验 第1 部分：单根绝缘电线或电缆的垂直燃烧
试验方法
GB 4208-1999 外壳防护等级(IP代码)
YD/T 282-2000 通信设备可靠性通用试验方法
YD/T 585 通信用配电设备
YD/T 638.3 通信电源设备型号命名方法
YD/T 944-2007 通信电源设备的防雷技术要求和测试方法
YD/T 983-1998 通信电源设备电磁兼容性限值及测量方法
YD/T1363.3-2005 通信局(站)电源、空调及环境集中监控管理系统 第3部分：前端智能设备
协议
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
恢复时间 Recovery time
恢复时间是指直流输出电压与直流输出整定值之差绝对值超出稳压精度范围处开始，恢复至小
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于等于并不再超过稳压精度处的这段时间。
3.2
绝缘监察 Insulation monitoring
对直流输出与地的绝缘度进行检测，判断是否发生接地故障或绝缘度降低。
3.3
电气间隙 Clearance
在两个导电零部件之间或导电零部件与设备界面之间测得的最短空间距离。
3.4
爬电距离 Creepage distance
沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间的最短路径。
4 产品的组成和分类
4.1 产品型号
系统的型号依据YD/T 638.3的规定命名。
4.2 产品组成
通信用240V直流供电电源系统一般指在一个或多个机架中，由交流配电部分、高频开关整流模块、直流配电部分和监控单元组成的直流供电电源系统。
4.3 产品系列
系统的直流输出电压标称值为(V)：240。
模块额定输出电流(A)：5、10、15、20、30、40、50、100。
5 要求
5.1 环境条件
5.1.1 温度范围
工作温度范围：-5℃～+40℃。
储运温度范围：-40℃～+70℃。
5.1.2 相对湿度范围
工作相对湿度范围：≤90％（40℃±2℃）。
储运相对湿度范围：≤95％（40℃±2℃）。
5.1.3 海拔高度
海拔高度应不超过1000m；若超过1000m时应按照GB/T 3859.2的规定降容使用。
5.1.4 振动
系统应能承受频率为（10～55）Hz 、振幅为0.35mm 的正弦波振动。
5.2 交流输入
5.2.1 交流输入电压变动范围
三相380V：允许变动范围为（323～418）V。
单相220V：允许变动范围为（187～242）V。
注：交流输入电压超出上述范围但不超过额定值的±25%时，系统可降额使用。
5.2.2 输入频率变动范围
输入频率变动范围为50Hz±2.5Hz。
5.2.3 输入电压波形失真度
2
YDB 037—2009 交流输入电压总谐波含量不大于5%时，系统应能正常工作。
5.3 系统配置
5.3.1 系统供电宜采用分散供电方式，单个系统容量最大不宜超过600A。
5.3.2 系统电压
系统标称电压为240V。设备运行时，浮充、均充电压由蓄电池技术参数确定，可在一定范围内调整。
系统输出电压可调范围216V～312V。系统在其输出可调范围内，应能输出额定电流。
系统的直流输出电压值在其可调范围内应能手动或自动连续可调。系统在稳压工作的基础上，应能与蓄电池并联以浮充工作方式或均充工作方式向通信设备供电。
5.3.3 蓄电池配置
（1） 单组电池个数如表1。
表1 蓄电池个数
单体电压（V） 2 6 12
蓄电池个数(只) 120 40 20 （2） 蓄电池选择：宜选用铅酸蓄电池。
（3） 蓄电池单体电压和组数确定：根据系统容量大小，蓄电池单体电压可选2V、6V、12V，每个系统蓄电池组数至少2组，最多不宜超过4组。
5.3.4 整流模块配置
（1） 整流模块选择：单体模块功率应根据系统设计容量大小合理选择，模块数量不宜多于20 个。
（2） 整流模块数量配置按负载电流加上0.1C10的充电电流计算,采用N+1冗余配置，其中N个
主用，N≤10个时，1个备用；N>10个时，每10个备用一个。
（3）高频开关电源系统宜具备模块休眠功能。
5.4 系统采用悬浮方式供电
1）系统交流输入应与直流输出电气隔离。
2）系统输出应与地、机架、外壳电气隔离。
3）使用时，正、负极均不得接地。
4）系统应有明显标识标明该系统输出不能接地。
5.5 配电要求
5.5.1 配电设备应符合YD/T 585的相关技术要求，除了本技术要求所具体规定的外，其余要求均可参照YD/T 585中相关条款。
5.5.2 直流配电设备电流额定值等级
配电设备的直流电流额定值在下列数值中选取：
50A、100A、200A、400A、600A、800A。
注：当用户提出要求并与制造厂协商后，可以生产上列数值以外的产品，但不允许超出GB/T 762-2002规定的范围。
5.5.3 配电结构
（1） 系统根据负载重要程度的不同，可采用单路或双路供电，必要时可采用双系统双路供电。
（2） 采用双路供电，输出配电结构应按图1所示设计。
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设备机架
图1 双路供电配电结构示意图 （3） 采用双系统双路供电，输出配电结构应按图2所示设计。 --列头柜
设备机架图2 双系统双路供电配电结构示意图
5.5.4 过流保护方式
5.5.4.1 重要位置的断路器、熔断器（如蓄电池组）等，告警时应能发出声光告警。
5.5.4.2 交流输入
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(1) 系统总输入过流采用交流断路器保护。
(2) 每一个整流模块输入应有独立的断路器。
5.5.4.3 直流输出
（1） 输出全程正负极各级都应安装过流保护器件进行保护。
（2） 直流输出各级配电（末级除外）应采用熔断器或直流断路器保护。
（3） 直流输出末级开关（即设备输入开关）应采用断路器保护。
（4） 所采用的断路器或熔断器都应与系统的直流电压相适应。
5.5.5 直流输出电缆颜色标志
——正极：棕色；
——负极：蓝色。
5.5.6 直流配电部分电压降
（1） 直流配电部分电压降不超过500mV(环境温度25℃)。
（2） 全程压降（蓄电池正负极端电压至设备受电端子）不超过额定电压5%。
（3） 蓄电池单体连接条压降不超过10mV （电流按蓄电池1小时放电率计）。
5.6 整流模块
5.6.1 输入功率因数
当输入额定电压、输出满载时，模块的输入功率因数应符合表2要求。
表2 功率因数 技术要求 项目
I类 II类 功率因数 ≥0.99 ≥0.92
5.6.2 输入电流谐波成份
当输入额定电压、输出满载时，模块的输入电流谐波成份应符合表3要求。
表3 电流谐波成份 技术要求 项目
I类 II类 电流谐波成份 ≤10% ≤28%
5.6.3 稳压精度
稳压精度应优于±1%。
5.6.4 峰-峰值杂音电压
整流模块直流输出端在0MHz ～20MHz 频带内的峰—峰值电压应不大于输出电压标称值的0.5%。
5.6.5 负载效应（负载调整率）
不同负载情况下的直流输出电压与输出电压整定值的差值应不超过输出电压整定值的±0.5%。
5.6.6 负载效应恢复时间(动态响应)
由于负载的阶跃变化（突变）引起的直流输出电压变化后的恢复时间应不大于200μs，其超调量应不超过输出电压整定值的±5％。
5.6.7 开关机过冲幅度
由于开关机引起直流输出电压变化的最大峰值应不超过直流输出电压整定值的±5％。
5.6.8 启动冲击电流(浪涌电流)
由于启动引起的输入冲击电流应不大于额定输入电压条件下最大稳态输入电流峰值的150％。
5.6.9 软启动时间
软启动时间（从启动至直流输出电压爬升到标称值所用的时间）可根据用户要求确定，一般为
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3～10s。
5.7 蓄电池管理功能
5.7.1 系统应具有能接入至少两组蓄电池的装置。
5.7.2 系统应具备对蓄电池均充及浮充充电状态进行手动或自动转换的功能。
5.7.3 系统在对蓄电池进行充电时，应具有限流充电功能。
5.7.4 系统应能根据蓄电池环境温度，对系统的浮充电压进行温度补偿。
5.7.5 在蓄电池放电时，系统宜具备对蓄电池剩余容量进行估算的功能（可选）。
5.7.6 系统宜具备蓄电池单体电压管理功能（可选）。
5.8 并联工作性能
系统中整流模块应能并联工作，并且能按比例均分负载(负载为50%～100%额定输出电流时)，
在监控模块正常工作时，其不平衡度应不大于输出额定电流的±5%。当监控模块异常时，系统输出
不会中断，其不平衡度应在额定输出电流的±10%以内。
当单个整流模块出现异常时，应不影响系统的正常工作。在系统不停止工作的状态下，应能更
换异常的整流模块。
5.9 系统效率
系统效率应满足表4的要求。
表4 系统效率
单个整流模块额定输出电流(A) ≥20 <20 系统效率≥92% ≥90%
5.10 系统音响噪声
系统正常工作时，音响噪声应不大于65dB（A）。
5.11 保护功能
5.11.1 绝缘监察保护
系统应配置绝缘监察装置，检测正负母线对地绝缘。
装置应具备与监控单元通信功能。
当直流系统发生接地故障或绝缘水平下降到设定值时，应满足以下要求：
（1） 绝缘监察装置应能显示接地极性；
（2） 绝缘监察装置应能发出告警。
5.11.2 交流输入过、欠电压保护
系统应能监视输入电压的变化，当交流输入电压值过高或过低，可能会影响系统安全工作时，
系统可以自动关机保护；当输入电压正常后，系统应能自动恢复工作。
过压保护时的电压应不低于本技术报告中所规定的“交流输入电压变动范围”上限值的105%，欠压保护时的电压应不高于“交流输入电压变动范围”下限值的95%。
5.11.3 三相交流输入缺相保护
整流模块交流输入为三相时，系统应具有缺相保护功能。
5.11.4 直流输出过、欠电压保护
系统直流输出电压的过、欠电压值可由制造厂根据用户要求设定，当系统的直流输出电压值达
到其设定值时，应能自动告警，过压时应能自动关机保护。故障排除后，必须手动才能恢复工作。
欠压时，系统应能自动保护；故障消除后，应自动恢复。
5.11.5 直流输出电流限制或输出功率限制功能
系统直流输出限流保护功能分二种形式：
（1） 系统直流输出电流的限流范围可在其标称值的20%～110%之间调整，当输出电流达到限流
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值时，系统以限流值输出。
（2） 如系统采用恒功率整流模块，当系统直流输出功率达到恒功率值时，系统应以限功率方式输出。
5.11.6 直流输出过流及短路保护
系统应有过流及短路的自动保护功能，过流或短路故障排除后应能自动或人工恢复正常工作状态。
5.11.7 保护接地要求
系统应具有保护地，且应有明显的标志，接地点应用铜螺母（直径≥M8），接地线应不小于10mm 2。配电部分外壳、所有可触及的金属零部件与接地螺母间的电阻应不大于0.1Ω。
5.11.8 温度过高保护
当模块工作温度超过保护点时，应自动降额输出或退出；当温度下降到保护点后，模块应能自动恢复正常输出。
5.12 告警性能
系统在各种保护功能动作的同时，应能自动发出相应的声光告警信号。同时，应能通过通信接口将告警信号传送到近端、远端监控设备上，部分告警可通过干接点将告警信号送至机外告警设备，所送的告警信号应能区分故障的类别。
系统应具有告警记录和查询功能，告警记录可随时刷新；告警信息在系统完全无电状况下应继续保存。
5.13 防雷性能
系统交流输入端应装有浪涌保护装置，至少能承受电压脉冲（10/700μs 、5kV ）和电流脉冲（8/20μs 、20kA ）的冲击。
5.14 安全要求
5.14.1 电气间隙与爬电距离
柜内两带电导体之间、带电导体与裸露的不带电导体之间的最小距离，均应符合表5规定的最小电气间隙与爬电距离的要求。 表5 电气间隙与爬电距离
额定电流≤63A 额定电流≥63A 额定绝缘电压Ui 额定工作电
压交流均方根值或直流V
电气间隙mm 爬电距离mm 电气间隙mm 爬电距离mm ≤63
3 5 3 5 63 300 5.14.2 绝缘电阻 用开路电压为表6规定电压的测试仪器测量有关部位的绝缘电阻，应符合以下规定： a) 各独立电路与地（即金属框架）之间的绝缘电阻不小于10M Ω。 b) 无电气联系的各电路之间的绝缘电阻不小于10M Ω。 5.14.3 抗电强度 5.14.3.1 产品的下列部位应进行抗电强度试验 a) 各独立电路与地（即金属框架）之间； b) 无电气联系的各电路之间。 5.14.3.2 抗电强度试验电压值 对5.14.3.1所列部位，应能承受频率为50 Hz 士5Hz 的工频耐压试验，历时lmin,（也可采用直 YDB 037—2009 8 流电压，试验电压为交流电压有效值的1.4倍），不应出现击穿或闪络现象，绝缘试验的试验等级见表6。 表6 绝缘试验的试验等级 额定绝缘电压Ui/V 绝缘电阻测试仪器的电压等 级/V 抗电实验电压/kV 冲击试验电压/kV ≤63 250 0.5（0.7） 1 63 250 注2：出厂试验时，抗电强度试验允许试验电压高于本表中规定值的10%，试验时间为1S 。 5.14.4 冲击电压 产品各电路对地（即金属框架）之间，交流电路与直流电路之间，应能承受标准雷电波的短时冲击电压试验，试验电压值按表6选取。承受冲击电压后，产品的主要功能应符合标准规定。在试验过程中，允许出现不导致损坏绝缘的闪络，如果出现闪络，则应复查抗电强度，抗电强度试验电压为规定值的75%。 5.14.5 系统接触电流 系统接触电流应不大于3.5mA 。 注： 当接触电流大于3.5 mA 时，接触电流不应超过每相输入电流的5%，如果负载不平衡，则应采用三个相电流的最大值来进行计算。在大接触电流通路上，内部保护接地导线的截面积不应小于 1.0mm 2。在靠近设备的一次电源连接端处，应设置标有警告语或类似词语的标牌，即“大接触电流，在接通电源之前必须先接地”。 5.14.6 材料阻燃性能 系统所用的PCB 的阻燃等级应达到GB4943中规定的V-0要求，塑胶导线的阻燃等级应达到GB/T18380.1-2001中规定的要求，其他绝缘材料的阻燃等级应达到GB4943中规定的V-1要求。 5.14.7 产品的防护等级 系统机柜的外壳防护等级应不低于GB4208-1999中的IP20的规定。 5.14.8 直接触电的防护 系统内交流或直流裸露带电部件，应设置适当的外壳、防护挡板、防护门、增加绝缘包裹等措施，防止在维护和操作过程中意外触及。 用外壳作防护时，防护等级也应达到IP20。 5.15 系统电磁兼容性 5.15.1 传导骚扰限值 传导骚扰限值应符合YD/T 983-1998中第5.1条的要求。 5.15.2 辐射骚扰限值 辐射骚扰限值应符合YD/T 983-1998中第5.2条要求。 5.15.3 静电放电抗扰性 系统机柜应能保护产品抵御静电的破坏，其保护能力应符合YD/T 983-1998第7.3条表9中“静电放电”的要求，应能承受不低于8kV 静电电压的冲击。 5.16 系统可靠性 MTBF ≥5×104h 。 注： 可通过整流模块并联冗余方式来提高系统可靠性，即（n+k ）方式。n 为能满足通信局站供电的整流模块数，k 为增加的整流模块冗余数且不小于1。 5.17 监控性能 系统应具有下列主要功能： ——实时监视系统工作状态； YDB 037—2009 ——采集和存储系统运行参数； ——设置参数的掉电存储功能； ——按照局(站)监控中心的命令对被控设备进行控制，通信协议应符合YD/T1363.3 的要求。 交流配电部分： ——遥测：输入电压，输入电流（可选），输入频率（可选）； ——遥信：输入过压/欠压，缺相，输入过流（可选），频率过高/过低（可选），断路器/开关状态（可选）。 整流模块： ——遥测：整流模块输出电压，每个整流模块输出电流； ——遥信：每个整流模块工作状态（开/关机，限流/不限流），故障/正常； ——遥控：开/关机，均/浮充/测试。 直流配电部分： ——遥测：输出电压，总负载电流，主要分路电流（可选），蓄电池充、放电电流； ——遥信：输出电压过压/欠压，蓄电池熔丝状态，均/浮充/测试，主要分路熔丝/开关状态（可选），蓄电池二次下电（可选）。 5.18 系统外观 系统面板平整，镀层牢固，漆面匀称，所有标记、标牌清晰可辨，无剥落、锈蚀、裂痕、明显变形等不良现象。 6 试验方法 6.1 试验环境条件 试验应在标准大气条件下进行。标准大气条件为： 环境温度：15 ℃～35 ℃； 相对湿度：45 %～75 %； 大气压力：标准大气压力101.3kPa。 6.2 试验前准备 试验前应做好下列准备： （1） 通电前被测系统应与环境温度平衡； （2） 按产品规定预热时间，对被测系统进行预热； 图3 系统测试基本原理图 9 YDB 037—2009 图4 模块测试基本原理图 6.3 交流输入电压变动范围试验 （1） 按图3接好试验电路； （2） 调节交流输入电压为110% 额定值，直流输出电压为出厂整定值，负载电流为额定值，检 查系统应工作正常； （3） 调节被测系统交流输入电压为85 % 额定值，直流输出电压为出厂整定值，负载电流为额 定值，检查系统应工作正常。 6.4 输入频率变动范围试验 （1） 按图3接好试验电路； （2） 调节输入频率为52.5Hz，直流输出电压为出厂整定值，负载电流为额定值，检查系统应工作正常； （3） 调节被测系统输入频率为47.5Hz，直流输出电压为出厂整定值，负载电流为额定值，检查系统应工作正常。 6.5 输入电压波形失真度试验 （1） 按图3接好试验电路； （2） 当输入电压波形畸变率不大于5％时，检查系统应工作正常。 6.6 直流输出电压可调节范围试验 （1） 按图4接好试验电路； （2） 调节交流输入电压为110%额定值，负载电流为额定值，调节输出电压应符合5.3.2的要求； （3） 调节交流输入电压为85%额定值，负载电流为额定值，调节输出电压应符合5.3.2的要求。 6.7 电池组、整流模块的配置要求的检查 按照5.3.3条、5.3.4条要求，目测检查并符合要求。 6.8 系统采用悬浮方式供电和配电要求检查 （1）按5.4条和5.5.3条、5.5.4条、5.5.5条的要求进行检查测试并符合要求。检查交流输入分路和直流输出分路是否具有保护装置，如熔断器、断路器、限流电阻等；检查任一熔断器（或断路器）动作时是否告警。 （2）直流配电部分电压降及全程压降试验 直流配电部分电压降是指从直流配电部分的蓄电池端子到直流配电部分的负载端子之间通过额定电流，测量其蓄电池端子至负载端子之间的电压降应符合5.5.6的要求。 全程压降是从直流配电部分的蓄电池端子至负载受电输入端子之间通过额定电流，测量其蓄电10 YDB 037—2009 11 池端子至负载受电输入端子之间的电压降应符合5.5.6的要求。 6.9输入功率因数试验 （1） 按图4接好试验电路； （2） 调节交流输入电压为额定值，直流输出电压为出厂整定值，负载电流为额定值； （3） 读取功率因数应符合5.6.1的要求。 6.10输入电流谐波成份试验 （1） 按图4接好试验电路（输入电压波形畸变率不大于1%）； （2） 调节交流输入电压为额定值，直流输出电压为出厂整定值，负载电流为额定值； （3） 读取输入电流谐波成份应符合5.6.2的要求。 6.11稳压精度试验 （1） 按图4接好试验电路； （2） 调节交流输入电压为额定值，直流输出电压为出厂整定值，负载电流为50 %额定值，测量 直流输出电压并记录； （3） 调节交流输入电压分别为85 %、110 % 额定值，负载电流分别为5 %、100 % 额定值，对 组合后4 种状态下的直流输出电压分别进行测量、记录； （4） 按公式(1)计算出被测系统在以上各种条件下的稳压精度，计算结果应符合5.6.3的要求。 稳压精度 = …………………………(1) 式中： V 0 —— 在本条款（2）条件下测得的直流输出电压整定值。 V max —— 所测出数据中与整定值偏差（正偏或负偏）最大的直流输出电压值。 6.12峰-峰值杂音电压试验 （1） 按图4接好试验电路。示波器的探头在被测系统直流输出端并联连接20 MHz 示波器。选择示波器适当量程，扫描速度低于0.5 s 。 （2） 调节交流输入电压为额定值，直流输出电压为出厂整定值，负载电流为额定值； %1000×V 0max ?V V （3） 读取并记录示波器显示的最大峰－峰值，应符合5.6.4的要求。 6.13负载效应试验 （1）按图4接好试验电路； （2）启动被测整流模块，调节输入电压为额定值、直流输出电压为出厂整定值，负载电流为50%额定值，以此时直流输出电压值作为整定值； （3）调节输入电压分别为85%、110%额定值，负载电流分别为5%、100% 额定值，对组合后4种状态下的直流输出电压分别进行测量、记录； （4）根据测试的记录数据按公式(2)计算出被测整流模块在以上各种条件下的负载效应，其中最差值应符合5.6.5要求。 负载效应 = …………………………(2) %100)(0 021×?a a a a V V V V 式中： V a0 —— 直流输出电压整定值。 V a1 —— 负载功率为5%额定值时的直流输出电压值。 V a2 —— 负载功率为100%额定值时的直流输出电压值。 YDB 037—2009 6.14负载效应恢复时间（动态响应）试验 6.14.1试验电路 负载效应恢复时间（动态响应）试验电路见图5。 图5 负载效应恢复时间（动态响应）试验电路 6.14.2试验方法与步骤 （1） 按图5接好试验电路； （2） 启动被测整流模块，调节输入电压为额定值，直流输出电压为出厂整定值，负载电流为50% 额定值； （3） 突变负载电流，使负载电流从额定值的25 %→50 %→25 %和50 %→75 %→50 %进行阶跃式变化，用数字存储示波器的适当量程观察被测整流模块直流输出电压的时间变化波形，从中计算电压幅度超过稳压精度范围的超调量及恢复时间，计算结果应符合5.6.6要求。 6.15开关机过冲幅度试验 （1） 按图4接好试验电路； （2） 启动被测整流模块，调节输入电压为额定值、直流输出电压为出厂整定值、负载电流为额定值，以此作为整定值； （3） 反复三次对被测整流模块进行开关机的操作，用数字存储示波器适当量程观察直流输出电压的时间变化波形，从中计算出直流输出电压的过冲幅度，最大值应符合5.6.7要求。 6.16启动冲击电流（浪涌电流）试验 （1） 按图4接好试验电路； （2） 启动被测整流模块，调节输入电压为额定值，直流输出电压为出厂整定值，负载电流为额定值；启动被整流换模块时用存储示波器配合电流取样装置分别测量输入冲击电流峰值与稳定工作后的输入电流峰值； （3） 对被测整流模块反复进行4次启动，相邻两次间隔2min，启动冲击电流最大值应符合5.6.8要求。 注：由于EMI电路所产生的μs级冲击电流不考虑。 6.17软启动时间试验 （1） 按图4接好试验电路； （2） 启动被测整流模块，调节输入电压为额定值、直流输出电压为出厂整定值、负载电流为额定值； （3） 启动被测整流模块时用数字示波器适当量程观察从整流模块输入端具有输入电流的时刻到直流输出电压爬升至稳定输出过程，同时用时间记录装置记录该过程所用时间，最大值应符合5.6.9要求。 6.18蓄电池管理功能检查 通过操作监控单元等方式，检查系统的蓄电池管理功能应符合5.7的要求。 12 YDB 037—2009 13 6.19并联工作性能试验 并联工作性能试验按以下步骤进行： （1） 定点：在交流输入电压为额定值时，逐台开启被测模块，调节输出电压为任意值，此时调节负载电流为每台的75%额定值，并以此为定点； （2） 各台调节完毕后，开启所有模块使总负载电流分别为100%、50%额定值，测量并记录总负载电流及各台模块分配电流； （3） 按下列公式（3）计算，计算结果应符合5.8 的要求； δ1 ＝（K 1－K ）×100 % δ2 ＝（K 2－K ）×100 % · · ????????????(3) · δn ＝（Kn －K ）×100 % K ＝ ΣI/nI H K 1 ＝ I 1/I H1 K 2 ＝ I 2/I H2 K n ＝ In/I Hn 式中： I 1、I 2??I n —— 各台模块分配电流； I H1、I H2、??I Hn —— 各台模块输出电流额定值； ΣI —— n 台模块总负载电流； nI H —— n 台模块输出电流额定值的和。 （4） 模拟系统的某整流模块出现异常，系统应正常工作，应能显示其故障并告警，必要时该整 流模块应能退出系统。 6.20系统效率试验 （1） 按图4接好试验电路； （2） 调节交流输入电压为额定值，直流输出电压为出厂整定值，负载电流为额定值； （3） 根据直流输出电压、电流的乘积计算出被测系统的直流输出功率； （4） 读取被测系统的交流输入有功功率，按公式(4)计算出效率，应符合5.9的要求； 效率 ＝ %100×I O P P ????????????????(4) 式中： P 0 —— 直流输出功率。 P i —— 交流输入有功功率。 6.21系统音响噪声试验 （1） 按图4接好试验电路； （2） 调节交流输入电压为额定值，直流输出电压为出厂整定值，调节负载电流为100 % 额定值； （3） 用声级计在被测系统正面1m 、设备的二分之一高度处进行测量，测量结果应符合5.10的 要求。 注：系统音响噪声与试验现场的本底噪声的差小于7dB 时应做修正。当大于7dB 时不做修正。 6.22绝缘监察保护试验 模拟绝缘降低故障，观察绝缘监察装置的动作和触点输出等情况，应符合5.11.1的要求。 6.23交流输入过、欠电压保护试验 YDB 037—2009 14 调节交流输入电压，使其逐步升高或降低，系统应按5.11.2的要求动作。 6.24三相交流输入缺相保护试验 模拟交流输入缺相，系统应符合5.11.3的要求。 6.25直流输出过、欠电压保护试验 模拟直流输出电压超出整流器输出电压范围的故障时，系统应按5.11.4的要求动作。 6.26直流输出电流限制或输出功率限制功能试验 （1） 调节交流输入电压为额定值，直流输出电压值为出厂整定值，负载电流为50 % 额定值； （2） 调节负载电流至限流点或输出功率至恒功率值，检查被测系统应符合5.11.5的要求； （3） 减小负载电流恢复至额定值范围内，检查被测系统应符合5.11.5的要求。 6.27直流输出过流及短路保护试验 调节直流输出电流，使系统进入过流状态，系统应按5.11.6的要求动作。使直流输出短路，系统应按5.11.6的要求动作。 6.28保护接地性能试验 （1） 被测系统应与输入电路、输出电路、监控设备及所有外部电路完全断开； （2） 使用数字微欧计、凯尔文电桥等微电阻测量仪器，按微电阻测量仪器测量接线方法（双线或四线），测量线主接线端接主保护接地端子；测量线另一端依次接前、后可活动的门（板）、及其门（板）的拉手、钮子、钥匙锁等外表面可能触及的金属部件； （3） 从微电阻测量仪器依次、直接读出主保护接地端子与各测量点之间的连接电阻值，应符合 5.11.7的要求。 6.29温度过高保护试验 模拟环境温度超过系统设定值，系统应按5.11.8的要求动作。 6.30告警性能试验 检查任一保护功能动作时，系统应能发出可见可闻告警信号，应符合5.12的要求。 6.31防雷性能试验 按YD/T 944 中的方法进行，结果符合5.13要求。 6.32电气间隙与爬电距离试验 按5.14.1的规定进行测量，用尺进行测量其结果应符合5.14.1的要求。 6.33绝缘电阻试验 用绝缘电阻测试仪直流1000V的测试电压，对被测系统交流电路对地、直流电路对地、交流电路对直流电路进行测试，测试结果应符合5.14.2要求。 6.34抗电强度试验 1) 被测系统必须是在进行完绝缘电阻试验并符合要求后才能进行抗电强度的试验。 2) 交流电路对地、交流电路对直流电路、直流电路对地的试验电压为50 Hz，有效值为2000 V 的交流电压或等效其峰值的2828 V 直流电压。 3) 试验电压从小于一半最高幅值处逐步升高，达到规定电压值时持续1min，漏电流应不大于30mA，抗电强度应符合5.14.3要求。 注 ：抗电强度试验前应断开跨接在测试点之间的所有防雷/防浪涌装置，且不安装任何整流模块、监控单元等。 6.35冲击耐压试验 将冲击电压加在5.14.3.1所列的试验部位，按表6规定的试验电压，加3次正极性和3次负极性雷电波的短时冲击电压，每次间隙时间不小于5s。试验后设备应符合5.14.4的规定。 6.36接触电流试验 调节交流输入电压、负载电流为额定值，直流输出电压为出厂整定值。按GB 4943-2001 中图5A、图5B 要求连接测试仪表，测量被测电源系统交流输入电源（相线、中性线）对保护接地端的漏电流，应符合5.14.5的要求。 YDB 037—2009 6.37材料阻燃性能试验 1) 进行本试验时可能会冒出有毒的烟雾，在适用的情况下，试验可以在通风柜中进行，或者在通风良好的房间内进行，但是不能出现可能使试验结果无效的气流。 2) 试验火焰应利用本生灯获得，本生灯灯管内径为9.5mm±0.5mm，灯管长度从空气主进口处向上约为100mm。本生灯要使用热值约为37MJ/m3 的燃气。应调节本生灯的火焰，使本生灯处于垂直位置，同时空气进气口关闭时，火焰的总高度约为20mm。火焰顶端应与样品接触，烧30s，然后移动火焰停烧60s，再在同一部位烧30s。 3)在试验期间，当试验火焰第二次撤离后，样品延续燃烧不应超过1min，且样品不应完全烧尽，试验结果应符合4.13.7的要求。塑料导线的阻燃性能试验按照GB/T18380.1-2001 中规定的试验方法进行，试验结果应符合5.14.6 的要求。 6.38 防护等级和直接触电防护检查 1） 按GB4208-1999中的检验要求进行，并要符合IP20的规定。 2） 检查系统内交流或直流裸露带电部件，是否设置适当的外壳、防护挡板、防护门、增加绝缘包裹等措施，防止在维护和操作过程中意外触及。 6.39传导骚扰试验 按YD/T 983 中第5.5.1 条进行。 6.40辐射骚扰试验 按YD/T 983 中第5.5.2 条进行。 6.41静电放电抗扰性试验 按YD/T 983 中第7.4.1 条进行。 6.42可靠性指标试验 按YD/T 282-2000 中第6 章进行。 6.43监控性能试验 在遥控开、关机接口上分别送入相应信号时，系统应能进行开机、关机；在遥控均充、浮充工作接口上分别送入相应信号时，系统应能进行工作状态转换；检查系统的遥测、遥信功能和通信协议应符合5.17的要求。 6.44系统外观检查 目视检查系统的外观应符合5.18的要求。 6.45环境条件试验 试验样品应是检验合格的产品。 6.45.1低温试验 6.45.1.1低温储存试验 试验方法按GB/T 2423.1 – 2001 中“试验Ab” 的要求进行。产品无包装，不通电。试验温度为－40℃±3℃；试验持续时间为2 h。 试验后系统启动应工作正常，且系统输出电压稳压精度应符合本标准 5.6.3的要求；系统峰-峰值杂音电压应符合本标准5.6.4的要求。 6.45.1.2低温工作试验 试验方法按GB/T 2423.1 – 2001 中“试验Ad” 的要求进行。产品无包装，通电加额定负载，试验温度为-5℃±3 ℃；试验持续时间为2 h。 试验后系统应工作正常，且系统输出电压稳压精度应符合本标准5.6.3的要求；系统峰-峰值杂音电压应符合本标准5.6.4的要求。 6.45.2高温试验 15 YDB 037—2009 6.45.2.1高温储存试验 试验方法按GB/T 2423.2 – 2001中“试验 Bb” 的要求进行。产品无包装，不通电。试验温度为70 ℃±2 ℃；试验持续时间为2 h。 试验后系统应工作正常，且系统输出电压稳压精度应符合本标准5.6.3的要求；系统峰-峰值杂音电压应符合本标准5.6.4的要求 6.45.2.2高温工作试验 试验方法按GB/T 2423.2 – 2001 中“试验Bd” 的要求进行。产品无包装，通电加额定负载，试验温度为40℃±2 ℃；试验持续时间为2 h。 试验后系统应工作正常，且系统输出电压稳压精度应符合本标准5.6.3的要求；系统峰-峰值杂音电压应符合本标准5.6.4的要求。 6.45.3恒定湿热试验 试验方法按GB/T 2423.3 –2006 中“试验 Cab” 的要求进行。产品无包装，试验严酷等级为：温度 40 ℃±2 ℃；相对湿度（93±3）％，试验持续时间为2 d。 试验后系统启动应工作正常，且系统输出电压稳压精度应符合本标准 5.6.3的要求；系统峰-峰值杂音电压应符合本标准5.6.4的要求；系统绝缘电阻应符合本标准5.14.2的要求。 6.45.4振动或运输试验 将无包装不通电的设备按GB/T 2423.10 中“试验FC”进行试验:频率为（10～55）Hz，振幅为0.35mm、X、Y、Z3 个轴线各扫频循环5 次。或按GB/T 3873 标准中A10“公路运输试验”的规定进行试验。 振动或运输试验后检查外观结构，要求机壳不变形，机架平整，垂直度良好，面板间隙均匀，无掉漆、磕碰、划痕现象，无零部件松动、操作机械失灵、接插件松动等。 试验后系统应工作正常，且系统输出电压稳压精度应符合本标准5.6.3的要求；系统峰-峰值杂音电压应符合本标准5.6.4的要求。 7 检验规则 7.1 检验分类 产品检验分为出厂检验和型式试验。 7.2 出厂检验 每套系统出厂时均需进行出厂检验。有一项性能指标不符合要求，即为不合格，应返修复试。复试再不合格，则不能发给合格证。检验合格后，填写检验记录并发给合格证方能出厂。出厂检验分全检和抽检两种，可根据情况任选一种。 7.3 型式检验 7.3.1连续生产的产品，一般l 年进行一次。具有下列情况之一的均需做型式检验： a) 产品停产一个周期以上又恢复生产； b) 转厂生产再试制定型； c) 正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变； d) 产品投产前签定或质量监督机构提出。 7.3.2 型式检验的试验项目及判定见表7。 16 我国特高压直流输电技术的现状及发展 （华北电力大学，北京市） 【摘要】直流输电是目前世界上电力大国解决高电压、大容量、远距离送电和电网互联的一个重要手段。本文主要介绍了特高压直流输电技术的特点，特高压直流输电技术所要解决的问题,特高压直流输电技术的在我国发展的必要性以及发展前景。 【关键词】特高压直流输电，特点，问题，必要性，发展前景 0．引言 特高压电网是指由特高压骨干网架、超高压、高压输电网、配电网及高压直流输电系统共同构成的分层、分区，结构清晰的大电网。其中，国家电网特高压骨干网架是指由1000kV级交流输电网和±600kV级以上直流输电系统构成的电网。 特高压直流输电技术起源于20 世纪60 年代，瑞典Chalmers 大学1966 年开始研究±750kV 导线。1966 年后前苏联、巴西等国家也先后开展了特高压直流输电研究工作，20 世纪80 年代曾一度形成了特高压输电技术的研究热潮。国际电气与电子工程师协会（IEEE）和国际大电网会议（Cigre）均在80 年代末得出结论：根据已有技术和运行经验，±800kV 是合适的直流输电电压等级，2002 年Cigre又重申了这一观点。随着国民经济的增长，中国用电需求不断增加，中国的自然条件以及能源和负荷中心的分布特点使得超远距离、超大容量的电力传输成为必然，为减少输电线路的损耗和节约宝贵的土地资源，需要一种经济高效的输电方式。特高压直流输电技术恰好迎合了这一要求。 1．特高压直流输电的技术特点 1.1特高压直流输电系统 特高压直流输电的系统组成形式与超高压直流输电相同，但单桥个数、输送容量、电气一次设备的容量及绝缘水平等相差很大。换流站主接线的典型方式为每极2组12脉动换流单元串联，也可用每极2组12脉动换流单元并联。特高压直流输电采用对称双极结构，即每12脉动换流器的额定电压均为400kV，这样的接线方式使运行灵活性可靠性大为提高。特高压直流输电的运行方式有：双极运行方式、双极混合电压运行方式、单击运行方式和单极半压运行方式等。换流阀采用二重阀，空气绝缘，水冷却；控制角为整流器触发角15°；逆变器熄弧角17°。换流变压器形式为单相双绕组，油浸式；短路阻抗16%-18%；有载调压开关共29档，每档1.25%。换流站平面布置为高、低压阀厅及其换流变压器采用面对面布置方式，高压阀厅布置在两侧，低压阀厅布置在中间。 1.2 特高压直流输电技术的主要特点 （1）特高压直流输电系统中间不落点，可点对点、大功率、远距离直接将电力送往负荷中心。在送受关系明确的情况下，采用特高压直流输电，实现交直流并联输电或非同步联网，电网结构比较松散、清晰。 （2）特高压直流输电可以减少或避免大量过网潮流，按照送受两端运行方式变化而改变潮流。特高压直流输电系统的潮流方向和大小均能方便地进行控制。 （3）特高压直流输电的电压高、输送容量大、线路走廊窄，适合大功率、远距离输电。 （4）在交直流并联输电的情况下，利用直流有功功率调制，可以有效抑制与其并列的交流线路的功率振荡，包括区域性低频振荡，明显提高交流的暂态、动态稳定性能。 （5）大功率直流输电，当发生直流系统闭锁时，两端交流系统将承受大的功率冲击。 1.3 与超高压直流输电比较 和±600千伏级及600千伏以下超高压 模块化多电平换流器型高压直流输电综述 0引言： 现代电力电子技术的发展，使直流输电又一次登上历史舞台，与交流输电并驾齐驱。1954年，世界上第一条工业性的高压直流输电系统投入运营，从此，直流输电技术在海底电缆送电、远距离大功率输电、不同频率或相同频率交流系统之间的联结等场合得到了广泛地应用。IGBT、GTO 的出现，促使了VSC-HVDC和MMC-HVDC的产生，成为直流输电技术的一次重大变革。 MMC-HVDC（modular multilevel converter-high voltage DC transmission）是新一代直流输电技术，发展非常迅速。它具有高度模块化、易于扩展、输出电压波形好等特点，尤其适用于中高压大功率系统应用。本文首先介绍MMC的电路拓扑和工作原理，总结MMC的主要技术特点；然后分别回顾MMC在电容电压平衡、环流、控制策略、故障保护等关键问题的最新研究进展，最后指出MMC今后亟待研究的关键问题。相关研究结果表明，MMC在电力系统中有广泛的应用前景,是未来中高压大功率系统,尤其是高压输电技术的重要发展方向。 1正文： 传统两电平电压源型变换器，在电机传动、新能源并网、开关电源等工业生产领域的应用十分广泛。但在高压大功率领域的应用中，为解决功率开关器件的耐压问题，通常通过工频变压器接入高压电网，笨重的工频变压器大大增加了电力电子变换装置的体积和成本，限制了系统效率。鉴于现有传统多电平变换器在较高应用电压等级、有功功率传输场合等方面存在的不足，德国学者 Marquardt R.及其合作者提出了基于级联结构的模块组合多电平变换器(modular multilevel converter，MMC)的拓扑。 现将传统直流输电、电压源换流器型直流输电(VSC-HVDC)和MMC-HVDC三种直流输电方式的特点列表如下。 高压直流电源系统介绍 易国华：非常感谢各位利用给我这个汇报的机会，时间关系，我只讲一些重点。简单介绍一下公司，我们公司的产品主要有四大类，一个是通信电源系统，第二在电力系统当中使用的电力操作电源系统，第三是高压直流系统，应急电源。这是我们在电力行业里面使用的电力操作电源系统，主要在变电站、电厂。这是电力操作电源核心，跟我们通信电源相类似，模块等等。这是应急电源，主要是消防上的，一些大的用户电里面实际上是锂电器。这是室内和室外的系统。 今天主要把时间放到高压直流上面，主要是替代UPS的目的。我们数字机房包括一些计算机终端来供电的，既然高压直流是替代UPS的，必须了解这两个之间的区别。高压直流从AC到DC，UPS比高压直流多一个变换。UPS和高压直流相比存在哪些问题呢?第一个主要多了一个变换效率比较低，第二系UPS的输出采用工频滤波损耗大。UPS控制复杂，可靠性降低。UPS的电池在输入端，如果UPS本身出故障，他一定要保证自己不出问题才可以不间断。UPS并机要需要同频、同相、同电位，并机复杂，可靠性低。我说这个东西也简单，它的可靠性越高。高压直流并机是直流并联，只有同电位的问题，控制非常简单。只要电压相同就可以。UPS系统并联数量上受到限制，高压直流是没有这个限制的，我们实际操作当中一般是40台并联。UPS现在机房使用绝大多数都是1+1并联方式，实际负荷单机往往小于40%，这样一来单台机的运行效率很低，70%左右。高压直流现在使用是N+1方式，因此它的符合可以达到70-80%，一般涉及到80%以下。现在的高压直流效率在30%的负载的时候可以做到92%，我们的效率在92%以上。 值得一提是高压直流这种N+1方式维护起来非常的方便，大家知道大型UPS出故障之后大家都傻眼了，没有什么招了。而高压直流由于电池的存在，N+1的系统最大的好处我个人认为实际上是维护，你不太担心他。 直流装置订货技术要求 第一章技术规范 1 总则 1.1本设备技术要求适用于新汶矿业泰山盐化工35KV变配电站工程直流屏装置，它提出了该装置的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 1.2 本技术协议书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，卖方应提供符合工业标准和本协议书的优质产品。 1.3本技术协议书所使用的标准如遇与卖方执行的标准不一致时，按较高标准执行。 1.4本设备技术要求经买、卖双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。 1.5本设备技术协议书未尽事宜，由买、卖双方协商确定。 2 环境条件与设计条件 2.1最高温度：____________ 最低温度：____________ 2.2海拔高度：____________ 2.3最大风速：____________ 2.4环境相对湿度(在25 o时) 多年平均值：____________ 2.5地震烈度：____________度； 2.6污秽等级：____________级（爬距：____________按最高工作电压计）； 2.7 安装地点：户内； 3. 设备规范 3.1合同设备包括供货方向其他厂商购买的所有附件和设备，这些附件和设备应符合相应的标准规范或法规的最新版本或其修正本的要求。 3.2 除非合同另有规定，均须遵守最新的国家标准（ＧＢ）和国际电工委员会(IEC)标准以及国际单位制(SI)标准。如采用合资或合作产品，还应遵守合作方国家标准，当上述 标准不一致时按高标准执行。 所有螺栓、双头螺栓、螺纹、管螺纹、螺栓夹及螺母均应遵守国际标准化组织(ISO)和国际单位制(SI)的标准。 3.3 应遵循的主要现行标准 DL/T 459-92 《镉镍蓄电池直流屏（柜）订货技术条件》 ZBK45017-90 《电力系统用直流屏通用技术条件》 LS(W)30-40-JT 《电力系统用微机控制直流电源柜技术条件》 DL478-92 《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》 《电力操作电源安全规范和EMC的要求》 以上标准均执行最新版本。 这些法则和标准提出了最基本要求，如果根据卖方的意见并经用户接受，使用优于或更为经济的设计或材料,并能使卖方设备良好地、连续地在本规范所规定的条件下运行时，则这些标准也可以由卖方超越。 3.4 当标准、规范之间出现矛盾时，卖方应将矛盾情况提交用户，以便在开始生产前制定解决方案。 4 技术条件 4.1电气参数 4.1.1 名称 35KV变配电站220V高频开关直流电源屏(详直流装置及系统接线图) 4.1.2规格：200AH 4.1.3 交流额定输入电压：380V±10%，频率为50Hz±5%。 4.1.4 直流额定输出电压：220V 4.1.5 充电装置额定直流输出电流： Ic=25A，高频开关电源模块为10A及以上，模块数量按(N+1)冗余配置，最大输出电流30A。 4.1.6 浮充电压稳定调节范围：220~240V； 4.1.7均衡充电电压稳定调节范围：230~260V。 锦界北区晶登110KV升压 站工程 交直流一体化电源 技术规范书 陕西西北火电工程设计咨询有限公司 二○一五年九月 一、一般要求 1、交直流一体化电源系统（包括交流电源、直流电源、逆变电源、通信电源）宜由一家供应商提供，统一进行设计、生产、调试、服务。 2、交直流一体化电源系统宜整体使用各种功能模块进行配置，特别是所有进线、出线开关应使用智能开关模块：将开关、传感器、智能电路集成在一个可插拔式机箱模块内。直流绝缘监测功能分散到直流馈线模块内处理。要求模块外部没有二次接线，模块之间没有常规联络电缆，模块对外只有通信接线，以满足变电站上行下达信息传输的核心思想。 3、设置站用电源一体化监控模块，对全站站用电源进行统一管理。 4、取消UPS，使用逆变电源直接挂在变电站直流母线上运行。事故照明电源取自相关逆变电源输出。 5、取消通信蓄电池组配置及通信用充电设备，使用DC/DC模块直接挂在变电站直流母线上运行。 6、站用交流系统采用ATS开关并配置智能设备实现多运行方式自动投切。 7、单体蓄电池监测不宜有跨柜接线，对外只有通信接线，以满足变电站上行下达信息传输的核心思想。 8、操作用直流系统符合国家相关规定。 9、所有站用电源智能模块均采用直流作为装置电源。 二、遵从标准 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版本均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 2900.1-1993 电工术语基本术语 GB/T 2900.11-1988 蓄电池名词术语 GB/T 2900.17-1994 电工术语电气继电器 GB/T 2900.32-1992 电工术语电力半导体器件 特高压直流输电技术研究 发表时间：2017-07-04T11:23:41.107Z 来源：《电力设备》2017年第7期作者：杨帅 [导读] 摘要：文章首先介绍了特高压直流输电原理，接着分析了特高压直流输电技术的特点，特高压直流输电技术的优点、交直流特高压技术的应用，未来需要解决的难点等。通过分析能够看出，当前特高压直流输电技术在中国具有广阔的应用前景。 （国网河北省电力公司检修分公司河北省石家庄 050000） 摘要：文章首先介绍了特高压直流输电原理，接着分析了特高压直流输电技术的特点，特高压直流输电技术的优点、交直流特高压技术的应用，未来需要解决的难点等。通过分析能够看出，当前特高压直流输电技术在中国具有广阔的应用前景。 关键词：特高压；直流输电；应用 引言 随着国民经济的持续快速发展，我国电力工业呈现加速发展态势，近几年发展更加迅猛。按照在建规模和合理开工计划，全国装机容量 2010 年达到 9.5 亿千瓦，2020 年达到 14.7 亿千瓦；用电量 2010 年达到 4.5 万亿千瓦时，2020 年达到 7.4 万亿千瓦时。电力需求和电源建设空间巨大，电网面临持续增加输送能力的艰巨任务。同时我国资源分布不均匀，全国四分之三的可开发水资源在西南地区，三分之二的煤炭资源分布在西北地区，而经济发达的东部地区集中了三分之二的用电负荷。大容量、远距离输电成为我国电网发展的必然趋势。 同时，特高压输电具有明显的经济效益。特高压输电线路可减少铁塔用材三分之一，节约导线二分之一，节省包括变电所在内的电网造价约 10%-15%。特高压线路输电走廊仅为同等输送能力的 500k V 线路所需走廊的四分之一，这对人口稠密、土地宝贵或走廊困难的国家和地区带来重大的经济社会效益。 1特高压直流输电原理 高压直流输电的电压等级概念与交流输电不一样。对于交流输电来说，一般将 220k V 及以下的电压等级称为高压，330 ～ 750k V 的称为超高压 ,1000k V 及以上的称为特高压。直流输电把 ±500k V 和 ±660k V 称为超高压；±800k V 及以上电压等级称为特高压。 直流输电工程是以直流电的方式实现电能传输的工程。直流电必须经过换流（整流和逆变）实现直流电变交流电，然后与交流系统连接。 两端直流输电系统可分为单极系统（正极和负极）、双极系统（正、负两极）和背靠背直流系统（无直流输电系统）三种类型。 2特高压直流输电优点 我国目前发展的特高压输电技术包括特高压交流输电技术和特高压直流输电技术。一般特高压交流输电技术用于近距离的组网和电力输送，直流输电技术用来进行远距离、大规模的电力输送，两者在以后的电网发展中都扮演重要角色。本文对其中的特高压直流输电技术进行简要分析，其优点主要包括以下几个方面。 在直流输电的每极导线的绝缘水平和截面积与交流输电线路的每相导线相同的情况下，输电容量相同时直流输电所需的线路走廊只需交流输电所需线路走廊的2/3，在土地资源越来越紧张的今天，特高压直流输电线路可以节省线路走廊的优点显得更加突出。 在输送功率相同的情况下，直流输电的线路损耗只有交流输电的2/3，长久以往可以节约大量的能源；同时直流输电可以以大地为回路，只需要一根导线，而交流输电需要3根导线，在输电线路建设方面特高压直流输电电缆的投资要低很多。 交流输电网络互联时需要考虑两个电网之间的周期和相位，而直流输电不存在系统稳定性问题，相比交流输电网络，能简单有效地解决电网之间的联结问题。 长距离输电时，采用直流输电比交流输电更容易实现，如800kv的特高压直流输电距离最远可达2500km。 3特高压直流技术存在的不足 （1）直流输电换流站比交流变电所结构复杂、造价高、运行费用高，换流站造价比同等规模交流变电所要高出数倍。（2）为降低换流器运行时在交流侧和直流侧产生的一系列谐波，需在两侧需分别装设交流滤波器和直流滤波器，使得换电站的占地面积、造价和运行费用均大幅度提高。（3）直流断路器没有电流过零点可利用，灭弧问题难以解决。（4）由于直流电的静电吸附作用，使直流输电线路和换电站设备的污秽问题比交流输电严重，给外绝缘问题带来困难。 4特高压直流输电技术的应用分析 4.1拓扑结构 在近些年来，特高压直流输电的拓扑结构主要有多端直流和公用接地极两种，其中，多端直流是通过连接多个换流站来共同组成直流系统，在电压源换流器发展背景下，出现了混合型多端直流和极联式多端直流，前者是将合理分配同一极换流器组的位置，电源端与用户端都是分散分布。公用接地极是通过几个工程公用接地极的方式，来降低工程整体造价成本，提升接地极利用水平，提高工程经济效益、社会效益；但也存在接地电流容易过大、检修较为复杂等不足。 4.2换流技术 在特高压直流输电的换流技术方面，主要有电容换相直流输电技术和柔性直流输电技术两种，其中，电容换相直流输电技术是通过将换相电容器串接到直流换流器与换流变压器中，利用串联电容来对换流器无功消耗进行补偿，减少换流站的向设备，能够有效降低换相失 高压（240V及以上）直流IDC机房供电方案 高压直流供电系统从提出到实施已有3到5年时间了，其优点在这就不再罗列，相信各位都有了解，比如节能、维护方便等，但也存在一些致命弱点，比如浮地输出绝缘问题、割接安全性问题等，下面我们主要讨论一下直流IDC机房供电方案。 目前IDC机房内服务器基本采用交流输入，主要由UPS通过如并机冗余n+1系统、串并联冗余、双总线、双回路等系统供电方式来提供可靠供电，但往往导致整个系统复杂多变，增加了维护难度和成本。而高频直流模块化开关电源已是成熟产品，供电模式简单、维护方便、成本低、效率高，但与-48伏系统又存在一定差别，主要是一、电压高，操作危险性大； 二、高压直流供电系统输出浮地，对线缆耐压和绝缘程度要求高；三、由于高压直流供电是对现有交流服务器不改造实施，供电安全性可靠性必须有充分认证后再实施，避免引起服务器自带AC-DC变换器高低压保护而停止服务。 至于供电方案仍以分散供电为主，我初步考验以下几种： 一、单系统双路由方式：（目前机房-48V传输供电方式） 该供电方式与目前机房-48V传输供电方式一样，由一套系统提供两路主、备高压 直流电源。 优点：1、采用一套高压直流系统，结构简单，成本低。 2、输出采用双回路，可靠性较高。 3、效率高，但系统负载率可达70%以上。 缺点：仍存在单点故障隐患。 二、双系统双路由供电方案：（类似UPS并机冗余n+1系统） 优点：采用两套系统，可靠性高。 缺点：1、投资大、结构复杂。 2、效率低，但系统负载率必须控制在40%以内。 三、不同系统双路由供电方案： 优点：采用两套不同系统，可靠性高。可在现有系统中实施改造，增加一套高压直流系统，对重要双电源输入服务器实施改造 缺点：1、投资大、结构复杂。 2、效率低，但系统负载率必须控制在40%以内。 高压直流输电线路继电保护技术综述徐军 发表时间：2020-01-03T15:15:46.603Z 来源：《河南电力》2019年7期作者：徐军[导读] 近年来，随着我国信息化技术的快速发展，对各领域的发现起到了促进作用，扩大了对信息忽视技术的应用范围，使其在各领域的发展中，充分发挥出自身的重要作用。 （贵州送变电有限责任公司贵州贵阳 550002） 摘要：近年来，随着我国信息化技术的快速发展，对各领域的发现起到了促进作用，扩大了对信息忽视技术的应用范围，使其在各领域的发展中，充分发挥出自身的重要作用。而在人们日常生活中，信息化技术的发展，给人们的生活带创新出便捷的方式，同样，在高压直流输电的发展中，具有重要的地位。随着高压直流输电线路线工程项目的增多，加大了对继电的保护，结合实际情况，不断地创新保护技术水平，提升工程项目的整体质量，从而确保电力系统的稳定发展。 关键词：高压直流输电线路；继电保护；技术水平 为了能够满足各领域的用电需求，我国加大了对电力工程项目的建设力度，从高压直流输电保护原理的角度分析，其可靠性、保护性、灵敏度等存在着一些问题，尤其是对其故障的处理，不仅无法及时地发现所存在的故障问题，而且对故障问题的解决，需要花费大量的实践。对此后期保护工作，整体的保护速度比较慢，无法满足标准配置的发展要求。对此，需要加大对高压直流输电线路继电保护技术水平的研究，结合具体的问题分析，制定出完善的解决方案与措施，提高整体的可靠性与技术水平。 一、高压直流输电线路继电保护影响因素 （一）电容电流 高压直流输电线路，主要的要求就是大电容，大功率，再受到小波阻特点的影响，需要加强对组联电流的保护，才能够确保整体的效果与稳定性。那么对整个高压直流输电线路继电的保护，需要结合实际情况的综合分析，能够确保输电线整体的安全性与稳定性，对电容电流提出了更高的要求，需要采取相应的补偿策略[1]。 （二）过电压 高压直流输电线路会受到不同因素的影响，而引导不同的故障，而一旦高压直流输电线路发生了故障，会在电弧情况下不会熄灭，对其控制在可监控的范围内，才能够确保其不产生消弧现象。而对高压直流输电线路继电的保护，针对输电线两个的顶点开关，无法在第一时间切断，那么就不会产生反射行波，从而对高压直流输电继电保护产生一定的影响。 （三）电磁暂态过程 对高压直流输电线路的建设，其整个的距离都比较远，一旦其发生了故障问题，就会增加高频分量，对其故障的诊断、处理加大工作难度，无法准确地测量出电气误差值，最终对高频分量造成不利的影响。电磁暂态过程，会引发高压直流输电故障的同时，使电流互感处于饱和的状态下，最终引导安全事故[2]。 二、提高高压直流输电线路继电保护技术水平措施 （一）加强对行波的保护 高压直流输电线路故障问题比较多，对其故障的解决，还需结合实际情况的综合分析，如果是产生了反行波的故障问题，会对高压直流输电线路的稳定性、安全性造成一定的影响。对此，西药加强对行波的科学保护。一般情况下，针对高压直流输电线路行波的保护，有两种解决方案。一种是ABB方案，另一种是SIEMENS方案。ABB方案，是根据极波理论所提出的，能够帮助相关工作人员，及时、准确地检测出高压直流输电线路的反行波情况，结合实际情况的综合分析，采用科学合理的解决措。而SIEMENS方案，是以电压积分为原理所设计的一种方案。对高压直流输电线路继电的保护时间控制在16秒--20秒之间。把ABB方案与SIEMENS方案相比较，SIEMENS方案的起动时间比较长，但是干扰效果却比ABB方案的干扰效果更好[3]。为了能够更地加强对波保护质量的保护，对相关工作人员提出了更高的要求，结合梯度理论与数学滤波技术等综合分析，制定出科学合理的保护措施。 （二）针对微分电压的保护措施 微分电压的保护是高压直流输电线路继电保护中重要的组成部分之一，那么在实际分析的过程中，主要是对差动电压主保护、后备保护等特点的综合分析[4]。例如：在西门子公司内，就会采用ABB方案加强对其行波的保护，对所应用对象的简称，详细地掌握电压电平、电压差动。由于其所使用的是ABB方案，会对其上升的时间产生影响，使其后备保护无法发挥出自身的重要作用。但是对ABB方案上升时间的调整，至少可以解决20毫秒的时间问题。但是在实施的过程中，主要的弊端就是抗干扰的能力不强。 对微分电压的安全保护，对高压直流输电线路的可靠性有直接性的影响，提高其整体的灵敏度，但是其运行的速度要比行波保护低，以此形式的运行，无法确保其整体的电阻能力，那么就会使整体可靠性逐渐地降低，无法确保高压直流输电线路的运行效率与质量[5]。例如：对继电保护的整定值计算，会产生不同的故障问题，如果是低压问题，那么对此方法的应用，会使变压器高压侧系统电源持续加大；如果是对其负荷的保护，则需要根据极端反时限工作原理；如果是对限时电流的速断保护，那么就需要采用定时限工作原理等等。根据高压直流输电线路在运行中所产生的不同故障问题，结合实际情况的综合分析，采取合理的解决措施，不要对电缆阻抗影响因素的忽视，会对进线开关、变压器进线保护定值等产生一定的影响。具体如表1所示。 ×燃气 发电项目直流系统订货 技 术 协 议 一、总则 依据双方意向，×煤气发电项目直流电源设备、蓄电池（蓄电池技术要求见附件一）及附属设备订货事宜，经买卖双方友好协商，买受方同意出卖方承担该整套设备的制造供货、运输、卸货、指导安装调试及技术服务和培训事项。除合同有关条款外，经双方授权代表进一步协商及明确，对设备技术方面确定如下协议： ）.本技术协议适用于发电工程×煤气发电项目直流电源设备及附属设备。对设备的功能、设计、结构、性能、安装和试验等方面提出技术要求。 ）买受方在本技术协议提出了最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求和适用的标准，出卖方将提供满足本技术协议和标准要求的高质量产品及其服务。对国家有关安全、环保等强制性标准，均满足其要求。 ）．出卖方将执行本技术协议所列标准及相应的国家和行业相关技术要求和适用的标准。有矛盾时，按较高标准执行。 ）．合同签定后按本技术协议的要求，出卖方将提出设备的设计、制造、检验试验、装配、安装、调试、试运、试验、运行和维护等标准清单给买受方，由买受方确认。 气象、地质条件 、 应遵循的主要现行标准 直流系统成套装置采用的所有设备及备品备件的设计、制造、检查、试验及特性都应遵照最新版标准和中国国家标准（标准）及国家电力行业标准（标准）。主要标准如下：(但不仅限于此) 低压直流电源设备特性及安全要求 火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定 －交流电气装置的接地设计规范 低压直流开关设备 继电器及继电器保护装置基本试验方法 所有标准都应是最新版本，如标准间出现矛盾时，则按最高标准执行或按双方商定的标准执行。 防护等级： 工程条件 直流系统电压： 直流系统接线：单母线分段接线 蓄电池型式：阀控式密封铅酸蓄电池 蓄电池容量：待设计院确定 交流电源电压：％ 交流电源频率：％ 充电及浮充电装置技术协议 2.4.1 基本技术参数 型式：高频开关电源 高压直流输电系统概述 院系：电气工程学院 班级：1113班 学号：xxxxxxxxxxx 姓名：xxxxxxxxxx 专业：电工理论新技术 一、高压直流输电系统发展概况 高压直流输电作为一种新兴的输电方法，有很多优于交流输电地方，比如它可以实现不同额定频率或相同额定频率交流系统之间的非同期联络，特别适合高电压、远距离、大容量输电，尤其适合大区电网间的互联，线路功耗小、对环境的危害小，线路故障时的自防护能力强等等。 1954年,世界上第一个基于汞弧阀的高压直输电系统在瑞典投入商业运行.随着电力系统的需求和电力电子技术的发展,高压直流输电技术取得了快速发展. 1972年,基于可控硅阀的新一代高压直流输电系统在加拿大伊尔河流域的背靠背直流工程中使用; 1979年,第一个基于微处理器控制技术的高压直流输电系统投入运行; 1984年,巴西伊泰普水电站建造了电压等级最高(±600 kV)的高压直流输电工程. 我国高压直流输电起步相对较晚,但近年来发展很快. 1987年底我国投运了自行建成的舟山100 kV海底电缆直流输电工程,随后葛洲坝-上海500 kV、1 200MW的大功率直流输电投运,大大促进了我国高压直流输电水平的提高. 2000年以后,我国又相继建成了天生桥-广州、三峡-常州、三峡-广州、贵州-广州等500 kV容量达3 000MW的直流输电工程.此外,海南与台湾等海岛与大陆的联网、各大区电网的互联等等,都给我国直流输电的发展开辟了动人的前景. 近年来,直流输电技术又获得了一次历史性的突破,即基于电压源换流器(Voltage Source Converter,VSC)技术和全控型电力电子功率器件,门极可关断晶闸管(GTO)及绝缘栅双极型晶体管(IGBT)为基础的新一代高压直流输电技术已发展起来,也就是轻型直流输电(HVDC light)技术. 现有的直流输电主要是两端系统.随着直流断路器研制的进展和成功以及直流输电技术的进一步成熟完善,直流输电必将向着多端系统发展.同时许多其他科学技术领域的新成就将使输电技术的用途得到广泛的扩展.光纤与计算机技术的发展也使得直流输电系统的控制、调节与保护更趋完善,运行可靠性进一步提高;高温超导材料及其在强电方面的应用研究正方兴未艾,在直流下运行时,超导电缆无附加损耗,可节省制冷费用,因此在超导输电方面直流输电也很适宜. 一、高压直流输电系统构成 高压直流输电系统的结构按联络线大致可分为单极联络线、双极联络线、同极联络线三大类。 单极联络线的基本结构如图1所示,通常采用一根负极性的导线,由大地或海水提供回路,采用负极性的导线,是因为负极的电晕引起的无线电干扰和受雷击的几率比正极性导线小得多,但当功率反送时,导线的极性反转,则变为负极接地。由于它只需要一根联络线,故出于降低造价的目的,常采用这类系统,对电缆 高压直流输电技术 学院（系）：电气工程学院班级：1113班 学生姓名：高玲 学号：21113043 大连理工大学 Dalian University of Technology 摘要 本文综述了高压直流输电工程的应用领域及研究现状，并从稳态模型出发分析了其控制方式和运行原理，最后介绍了新型高压直流输电系统基本情况，达到了实际的研究意义。 关键词：高压直流输电；稳态模型；控制；新型 目录 摘要....................................................................................................................................II 1 高压直流输电发展概况 (1) 1.1 高压直流输电工程的应用现状 (1) 1.2 高压直流输电的发展趋势 (1) 1.3 高压直流输电的特点 (2) 2 高压直流输电系统控制与运行 (4) 2.1 概述 (4) 2.2 直流输电系统的控制特性 (5) 2.2.1 理想控制特性 (5) 2.2.2 实际控制特性 (6) 2.3 HVDC系统的基本控制 (7) 2.4 HVDC系统的附加控制 (10) 2.4.1 HVDC系统附加控制的原理 (10) 2.4.2 HVDC系统常见的附加控制 (10) 3 新型直流高压输电系统 (12) 3.1 概述 (12) 3.2 基本结构 (12) 参考文献 (13) 1 高压直流输电发展概况 1.1 高压直流输电工程的应用现状 直流输电起步于20世纪50年代，20世纪80年代随着晶闸管应用技术的成熟、可靠性的提高，直流输电得到大的发展。到目前为止，已建成高压直流输电项目60多项，其中以20世纪80年代为之最，占30项。表1.1列出世界上长距离高压直流输电项目，表1.2列出我国直流工程项目。 表2.1 世界上长距离高压直流输电项目 项目额定电压/kV 额定功率/万kW 输电距离/km 投运年份安装地点及供货商卡布拉-巴萨±533 192 1360 1978 莫桑比克2南非因加-沙巴±500 112 1700 1981 扎伊尔 纳尔逊河二期±500 200 940 1985 加拿大 I.P.P ±500 192 784 1986 美国 伊泰普一期±600 315 796 1986 巴西 伊泰普二期±600 315 796 1986 巴西 太平洋联络线±500 310 1361 1989 美国 魁北克多端±500 225 1500 1986/90/92 加拿大-美国 亨德-德里±500 150 814 1992 印度东南联接±500 200 1420 2002 印度 表2.2 我国已投运的高压直流工程项目 项目额定电压/kV 额定功率/万kW 输电距离/km 单极投运年份双极投运年份葛洲坝-上海±500 120 1052 1989 1990 天生桥-广州±500 180 960 2000 2001 三峡-常州±500 300 890 2003 2003 三峡-广州±500 300 956 2003 2004 贵州-广东1回±500 300 900 2004 2004 三峡右岸-上海±500 300 950 2007 2007 贵州-广东2回±500 300 900 2007 2007 1.2 高压直流输电的发展趋势 目前HVDC输电的换流阀仍然是由半控器件晶闸管组成，使用电网换相的相控换流(Phase Control Converter，PCC)技术，因此存在以下一些固有的缺陷： 直流电源框架技术协议工程名称 直流系统设备技术协议书 (共3套) 目录 1适用范围--------------------------------------------------------------3 2供方责任--------------------------------------------------------------3 3遵守标准、规范--------------------------------------------------------3 4使用条件--------------------------------------------------------------4 5技术要求--------------------------------------------------------------6 6铭牌和标记-----------------------------------------------------------11 7直流电源方案配置-----------------------------------------------------12 8备品备件及专用工具---------------------------------------------------15 9检验和试验-----------------------------------------------------------15 10质量保证及技术服务---------------------------------------------------16 11供方文件-------------------------------------------------------------17 12包装-----------------------------------------------------------------18 13运输-----------------------------------------------------------------19 安全管理编号：YTO-FS-PD451 高压直流电源技术的发展现状及应用 通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards 高压直流电源技术的发展现状及应 用通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 1 高压直流电源的基本工作原理和应用 高压直流电源是将工频电网电能转变成特种形式的高压电源的一种电子仪器设备，高压直流电源按输出电压极性可分为正极性和负极性两种。高压直流电源已经广泛应用于各行各业，农业领域也有应用，例如农业环境静电除尘，静电喷雾杀虫，农业物料静电喷涂包裹，农产品加工中的静电植绒、农业生物静电效应研究、静电杀菌、农业种子静电处理等等。随着农业科学技术的不断发展进步，农业科学研究和农业工程应用实践对高压静电电源的需求逐年增多，对其精度、性能、规格、品种、类型、体积、智能化操作等方面都提出了许多新的要求，现有的高压直流电源已经不能满足农业领域中的许多需要，研究和开发适合农业领域要求的多种新型直流高压电源已经成为一种客观需求，而且其社会效益和经济效益都比较显著，市场前景比较光明。 柔性直流输电技术概述 1柔性直流输电技术简介 柔性直流输电作为新一代直流输电技术，其在结构上与高压直流输电类似，仍是由换流站和直流输电线路（通常为直流电缆）构成。与基于相控换相技术的电流源换流器型高压直流输电不同，柔性直流输电中的换流器为电压源换流器(VSC)，其最大的特点在于采用了可关断器件（通常为IGBT）和高频调制技术。详细地说，就是要通过调节换流器出口电压的幅值和与系统电压之间的功角差，可以独立地控制输出的有功功率和无功功率。这样，通过对两端换流站的控制，就可以实现两个交流网络之间有功功率的相互传送，同时两端换流站还可以独立调节各自所吸收或发出的无功功率，从而对所联的交流系统给予无功支撑。 2. 技术特点 柔性直流输电技术是采用可关断电压源型换流器和PWM技术进行直流输电，相当于在电网接入了一个阀门和电源，可以有效控制其通过的电能，隔离电网故障的扩散，还能根据电网需求，快速、灵活、可调地发出或者吸收一部分能量，从而优化电网潮流分布、增强电网稳定性、提升电网的智能化和可控性。它很适合应用于可再生能源并网、分布式发电并网、孤岛供电、城市电网供电、异步交流电网互联等领域。柔性直流输电除具有传统直流输电的技术优点外，还具备有功无功单独控制、可以黑启动对系统强度要求低、响应速度快、可控性好、运行方式灵活等特点，目前，大容量高电压柔性直流输电技术已具备工程应用条件，并且具有以下优点： （1）系统具有2个控制自由度，可同时调节有功功率和无功功率，当交流系统故障时，可提供有功功率的紧急支援，又可提供无功功率紧急支援，既能提高系统功角稳定性，还能提高系统电压稳定性； （2）系统在潮流反转时，直流电流方向反转而直流电压极性不变，这个特点有利于构 现代电力电子技术学习报告 姓名：csu 学号： 专业：电气工程 班级： 目录 第一章现代电力电子技术的形成与发展 (1) 1.1 电力电子技术的定义 (1) 1.2 电力电子技术的历史 (1) 1.3 电力电子技术的发展 (2) 1.3.1 整流器时代 (2) 1.3.2 逆变器时代 (2) 1.3.3 变频器时代 (2) 1.3.4 现代电力时代 (3) 第二章现代电力电子计时研究的主要类容和控制技术 (4) 2.1 直流输电技术 (4) 2.2 灵活交流输电技术（FACTS） (4) 2.3 定制电力技术（DFACTS） (5) 2.4 高压变频技术 (5) 2.5 仿真分析与试验手段 (5) 第三章现在电力电子的应用领域 (6) 3.1 工业领域 (6) 3.2 交通运输 (6) 3.3 传统产业 (6) 3.4 家用电器 (7) 3.5 电力系统 (7) 第四章现代电力电子技术的发展趋势及其目前研究的热点问题 (8) 4.1 国内发展趋势 (8) 4.2 国外发展趋势 (8) 4.3 热点问题 (8) 第一章现代电力电子技术的形成与发展 1.1 电力电子技术的定义 电力电子技术，又称“功率电子学”（英文：Power Electronics），简称PE，是应用于电力领域，使用电力电子元件对电能进行变换和控制的电子技术。电力电子技术分为电力电子元件制造技术和变流技术。一般认为，1957年美国美国通用电气公司研制出第一个晶体管是电力电子技术诞生的标志。 1974年，美国的W. Newell提出：电力电子学是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而行成。这一观点被全世界普遍接受。 1.2 电力电子技术的历史 随着1902年第一个整流器的问世,进而引入了功率电子学这个概念。原始整流器是一个内含液态汞的阴极放电管。这个汞蒸气型的整流器,可以将数千安培的交流电转换为直流电,其容忍电压也高达一万伏特以上。从1930年开始,这种原始的整流器开始匹配一个类似于通管技术的点阵式(或晶格结构)类比控制器,从而实现了直流电流的可控制性(引燃管,闸流管)。由于正向可通过的电压约为20伏特,进而乘于正向可通过的电流就产生了可观的电功率损失,由此而来的投资和运营成本等等也会相应的增加。因而这种整流器在现今的功率电子技术方面并不会得到广泛的应用。 随着半导体在整流方面的应用,第一个半导体整流器(硒和氧化亚铜整流器)被发明出来。 1957年,通用电气研发出第一种可控式功率型半导体,后来命名为晶闸管。之后进一步地研发出多种类型的可控式功率型半导体。这些半导体如今也在驱动技术方面得到广泛应用。 高压直流设备深入学习心得体会 鉴于交流UPS供电的模式在通信系统中安全性、经济性等方面的问题越来越凸显，主要体现为能耗高、可靠性低、维护扩容难度大及建设成本大。另外由于转型业务、数据通信、各种增值业务平台在电信运营商的比重日趋增大，安全要求、节能要求与电源保障提出了空前高的要求，所以应运而生出现了使用高压直流设备替代传统交流UPS设备的设想及实践实例。 就现在的市场前景及需求，公司组织了一次公司研发的高压直流设备学习，在深入学习的情况下总结一下个人的学习心得体会，探讨一下自己对该类型设备的认知。 一、高压直流设备是什么 随着世界范围内通信行业的高速发展，数据业务的快速增加需求，传统的UPS供电系统的大量应用加剧了通信局站的供电压力，增大了安全隐患，也加大了设备维护工作量。而众所周知直流供电系统的可靠性要远高于UPS供电系统，那么我们能不能找到一种新的供电系统来取代UPS供电系统，消除人们的顾虑呢。因此也就促使产生了一种新型的高压直流供电系统。在国外从上世纪90年代末就已经开始研究，现在因各国的实际供电需求不一也造成此设备输出电压的不一致，譬如我国就采用的是标称为240V的高压直流设备。 高压直流设备系统与传统48V供电系统十分类似，高压直流设备是由多个并联冗余整流器和蓄电池组成的。在正常情况下，整流器将市电交流电源变换为270V、350V或420V 等直流电源，供给受电设备，同时给蓄电池充电。受电设备需要的其它电压等级的直流电源，采用DC/DC变换器变换得到。市电停电时，由蓄电池放电为受电设备供电；长时间市电停电时，由备用发电机组替代市电，提供交流输入电源。与传统的-48V直流电源系统的一样，蓄电池备用时间为1～24h。 二、较UPS的优势 1、能耗低 由于UPS中采用了逆变器，逆变频率为工频50Hz，必须采用工频变压器，所以功率因数低，效率低。正常情况下单机效率一般在60－70％。为保证IT设备用电的安全可靠性，目前通信用UPS电源系统，均配置在线式串联热备份或N+1并机冗余模式；最常见的配置为1+1并机冗余系统或2+1并机冗余系统，这就使得系统效率进一步降低，一般在40-50%，实际使用中业务的发展是一个渐进的过程，兼顾到建设周期和业务发展规划，使得平均使用我国特高压直流输电技术的现状及发展
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