Vol.47No.6Mar.25,2023第47卷第6期2023年3月25日基于低压柔直的末端电网能源互联与能量微循环系统刘海涛1，2，董新洲1，熊雄2，徐旖旎2（1.清华大学电机工程与应用电子技术系，北京市100084；2.国网上海能源互联网研究院有限公司，上海市201210）摘要：“双碳”目标下大规模分布式光伏和电动汽车充电桩等零碳、低碳要素接入低压配电网，对末端电网可靠、稳定、经济运行提出了挑战。文中基于低压直流技术实现配电变压器台区间柔性互联与功率灵活互济，构建末端电网在新型电力系统下的新形态，通过能量微循环解决当前末端电网的一系列问题。首先，对低压柔性直流互联的一次拓扑结构、二次组网方式进行了介绍，以满足不同低压配电网资源禀赋情况与差异化需求。然后，对末端能源微循环的若干功能形态进行阐述，以实现不同台区间均载、故障快速转供的运行目标。最后，对中国目前开展的工程情况进行了总结，并详细介绍了中国首套低压柔性互联与能量微循环工程，工程运行情况验证了该系统可有效提升末端电网运行的可靠性与经济性。关键词：配电网；低压直流；配变台区；柔性互联；能量微循环0引言以分布式光伏为主的分布式电源进入了迅猛发展的新时期，随着分布式电源、电动汽车充电桩、煤改电等零碳、低碳要素接入比例不断增大，配电网尤其是低压配电网的“枢纽平台”作用越加突显，配电网消纳和并网服务压力日趋增大，其正面临保障电力持续稳定供应和加快清洁低碳转型的双重挑战［1-3］。当前配电网源、荷两端直流特征愈发明显。通过中、低压直流进行组网可省去直流电源与负荷并网的直/交与交/直环节，提升并网转换效率，促进新能源就地消纳，将成为新能源为主体的新型电力系统中能源高效利用的技术基石［4-5］。因此，如何构建“柔性可控、绿色安全”的新型配电网成为当前乃至“十四五”期间的重大课题。配电网柔性互联技术将电力电子灵活控制技术与配电网网架优化设计相结合，实时连通不同低压配电网间功率互济通道，形成能量微循环，为挖掘配电网存量能力和提高供电可靠性提供了有效的技术手段［6］。同时，系统直流母线可更便捷地接入直流型源、荷、储要素，提升系统能量转换效率。该方案与低压配电站房中交流联络的方法相比，具备以下优势：1）正常态下可实时进行功率互济，交流联络仅在故障态下可进行互济；2）故障态下转供逻辑自动、无缝执行，交流联络需手动执行，用户停电时间较长；3）可对交流侧电能质量进行附加补偿，交流联络无法进行补偿。...
