北极星智能电网在线讯:随着直流源荷和柔性直流技术的发展，交直流混合配电网可更高效地接纳直流源荷，是未来配电网的重要发展方向。文章首先对交直流混合配电网的优势、国内外相关技术研究现状进行归纳；其次对交直流混合配电网的拓扑结构、优化规划、调度控制、经济性评估等关键技术问题进行总结分析；最后对交直流混合配电网的应用前景进行展望。
0引言
传统配电网面对日益多样化的负荷和用电需求，在可靠性、经济适用性、高效性等方面面临巨大挑战。国家发展和改革委员会联合国家能源局于2015年、2016年分别出台《配电网建设改造行动计划（2015-2020年）的通知》和《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》等文件，明确指出要推动可再生能源生产智能化，建设高灵活性的柔性能源网络，保证能源传输的灵活可控和安全稳定，大幅提升配电网接纳新能源、分布式电源及多元化负荷的能力，优化配电网网架结构，提升供电可靠性水平。
目前，发用电技术的多样化发展需求，很大程度体现在直流电源与直流负荷的日益增加。光伏电源、风力发电、燃料电池、储能单元（电池、超级电容器等）产生的电能大部分为直流电；常用的电气设备及大型直流负荷，如计算机、空调设备、制冷设备、电动汽车、数据中心、电气化机车等采用直流供电更为方便。在交流配电网中，上述直流源荷都需要通过DC/AC、AC/DC、DC/DC变流器接入相应电压等级的交流配电网，或者先组网为直流微电网再经由变流器接入交流配电网。如果直接接入相应等级的直流配电网，可以省去部分变流器，减小损耗，提高电网的供配电效率及经济性。此外，交直流混合配电网中直流部分不存在同步问题，可以有效隔离交流侧扰动和故障，保证高可靠性供电。柔性直流技术在配电网中的发展应用使交直流混合配电网可实现输送功率的灵活控制，在常态运行中保障交直流发用电设备的高效接入，并在紧急状态下实现快速的跨区功率支撑。
目前国内外在交直流混合配电网领域的相关研究及示范工程尚在起步阶段，针对直流配电网的研究已有初步成果。在北美，弗吉尼亚理工大学CPES中心于2007年提出“SustainableBuildingInitiative（SBI）”计划，于2010年将其发展为“SBN（SustainableBuildingandNanogrids）”，并且提出了基于分层互联交直流子网混合结构概念性互联网络结构。北卡罗莱纳州立大学于2011年提出“TheFutureRenewableElectricEnergyDeliveryandManagement（FREEDM）”结构，适用于“即插即用”型分布式电源及分布式储能的交直流混合配电网结构。阿尔伯塔大学于2012年提出了基于变流器的交直流混合配电网结构，给出小信号分析模型并分析其稳定性。
在欧洲，意大利罗马第二大学和英国诺丁汉大学于2008年针对交直流混合配电网提出“UniversalandFlexiblePowerManagement（UNIFLEX-PM）”方案，在各个电网的不同工况下实现能量的双向流动。罗马尼亚布加勒斯特理工大学于2007年提出含有替代电源的直流配电网结构，实验证明该结构提高了电网的运行效率和电能质量。意大利米兰理工大学提出含有分布式电源的本地直流配电网结构，实现分布式电源、负荷与电网之间能量的双向流动。
在国内针对交直流混合配电网的研究刚刚起步，目前相关研究成果主要集中在直流配电网方面。优化规划方面，已有对直流配电网的拓扑、电压等级、规划方法、可靠性、经济性和综合评估等问题的研究。运行调度方面，有学者对直流配电网的潮流计算、电压分布、含分布式电源的调度等问题进行了研究。控制保护方面，对直流配电网建
模、控制策略、保护等问题均有相关研究。此外，相关“863计划”项目获得立项支持，其中由北京市电力公司承担的“863计划”项目“交直流混合配电网关键技术”于2015年正式启动，旨在实现面向城市不同供电区域之间柔性直流互联和交直流混合环网闭环运行控制，从而解决高密度可再生能源接入问题并保障交流配电网可靠性。
本文将结合现有研究成果，对交直流混合配电网的网架结构、优化规划、调度控制、经济性评估等内容进行归纳总结。
