供用电技术的发展现状及前景展望
摘要：现代社会的快速发展也伴随着能源的大量消耗，电力能源就是其中的重
要动力能源之一。

相对于传统更多交流供用电技术而言，直流供用电技术能够发
挥更大的效益，避免了无功功率问题的发生，不会造成输电线路中的额外电能损耗，且直流供用电技术使得家庭并网发电的可行性更高，省去了更多的变流装置，系统使用和维护成本相对较低，是目前供电市场中经济实用的绿色供电技术之一。

关键词：直流供用电技术；发展现状；前景展望
1直流供用电技术的含义
直流供用电技术是指通信站提供直流电给用户使用的供电技术。

根据具体的
指标规定，一般使用的基础电源是－４８Ｖ直流电源。

整套系统的主要组成部
分是整流器、蓄电池、直流变换器和直流配电屏等。

蓄电池储蓄足够的电量，使
其能保证在主供电设备出现断电时，蓄电池内的电量可以继续支撑电力的供应。

目前，根据电流供电方式不同，我国的直流供电系统划分成集中供电方式和分散
供电方式两种；又可以根据电源型号的特性，划分成正常式供电和混合式供电。

2直流供用电技术的发展现状
2.1发展现状
现阶段，在工业界以及日本学术界都在一直追捧用直流电方式来给负载以及
用户进行电力提供的技术以及演示系统，特别是在数据中心以及家庭供电场合。

早在 2008 年，日本经济产业省启动了直流生态住宅这一开发项目，为的就是可
以在住宅之中借用直流供电方式来进行直流家用电器的使用，在此项目开发之后，欧盟以及美国也逐渐进行直流供电这一方面内容的研究。

2009年，第一届 GBPF
会议在东京展开，在该会议中提出直流供电标准是380VDC，同时针对供电系统
结构，用电设备规格以及电源品质测量等一系列的问题展开了详细地谈论。

在之
后的几年中，几乎各国都给予了直流供用电技术的一些相关研究非常高的重视，
同时也取得了一定的成绩。

目前，军舰，航空都和自动化系统的直流区域展开了
配电工作，同时直流供用电技术已经逐步趋于成熟，这为直流供用电技术的推广
提供了一定的基础。

我国的直流供用电技术研究在 2009 年才开始正式启动，现
在还处于直流供用电研究的起步阶段，近些年我国一直在努力进行高压直流供电
系统技术的研究，国家政府也开始给予能源开发一定的重视，因此更多的直流家
电技术开始获得了比较广泛的应用，因此可以看出直流供用电技术具备有非常广
阔的发展空间。

2.2具体的应用现状
现阶段，人们经常会使用到的一些用电设备包括有电子设备、电动设备、电
热设备以及照明设备这四种，从表面上来看这些设备的电源使用的都是交流电，
但是如果仅仅从内部电路的角度来看，在这些设备的电源输入端大多存在有整流
滤波电路，再经过进一步的转化成为电器需要的直流或者是交流电压，常用的办
公或者是生活用电设备经过改造之后，都可以通过对直流供电技术展开使用来提
供电源，因此在电子设备、电动设备、电热设备以及照明设备中都可以借助整流
滤波将交流电转化成为直流电来推动设备工作。

3直流供用电技术的应用现状及应用实例
3.1直流供用电技术的应用现状
3.1.1照明系统
照明系统主要包括白炽灯、荧光电源以及半导体照明系统三部分。

白炽灯可
以使用直流电或者交流电两种电源，不需刻意转变；荧光电源中利用直流电源，
可以不使用整流电路，较少滤波即可使用；半导体照明系统最适合使用直流恒流
源进行电能输送。

3.1.2电动装置
电动装置主要有三种情况：（１）应用于大功率装置的单相交流异步电动机；（２）用于电动设备的串激式发电机；（３）用于小设备的直流永磁式微型电流机。

单相交流异步电动机主要应用于比如洗衣机、冰箱等一些大功率的家用电器。

在这些电器之中，与电风扇运行方式相同的电器，可以直接使用直流电机进行工作；而类似空调、冰箱这类电器，其运行是通过变频或者直流无刷电机来控制。

这种技术需要先将２２０ＶＡＣ整流滤波转变为直流电，再通过电路变换对电
机控制。

串激式发电机可以直接利用直流电进行操作。

直流永磁式微型电动机主
要应用于低压直流供电设备，通常用于小设备，需要配合相关的调压装置使用。

3.1.3电热系统
电热系统主要指电热水壶或者微波加热装置。

电热水壶可以直接利用直流电
进行供电；微波加热装置是将２２０ＶＡＣ整流滤波转变为直流电，再通过电
路转化为电器所需的电流。

综合来讲，电热系统可以直接应用直流电流。

3.1.4电子设备
此处电子设备指电脑、电视等设备。

这些装置采用开关电源将交流电整流滤
波转变为直流电。

3.2直流供用电技术的应用实例
3.2.1直流电源系统
直流电源系统主要有两种供电方式，第一种来自交流电网，通过整流器与供
电装置相连；第二种方式是通过可再生能源进行发电，再利用双向连接设备与供
电母线相通。

目前我国市场上的断路器主要是２２０Ｖ电压等级的；整流器可
以采用晶闸管整流或者ＭＭＣ设备，ＭＭＣ选件应用比较困难，晶闸管整流可将
直流电转变为２２０ＶＤＣ。

3.2.2照明供电系统
ＬＥＤ灯管因其绿色环保的性能使它在我国照明系统中得到大范围的应用。

与传统的白炽灯相比，ＬＥＤ采用直流供电模式。

因此，我国的照明系统普遍应
用的是２２０Ｖ直流供电的ＬＥＤ灯管。

3.2.3电器供电系统
由于不同设备对电压的需求不同，我国采用ＤＣ／ＤＣ变换器变换电压以满
足不同电压的需求。

２２０Ｖ电压系统通过专业的插座排列在墙体之上，方便
用户的用电，并且专业的插座为了防止漏电以及短路现象的出现，配有明显的正
负极标志，谨防出现安全问题。

3.2.4保护系统
直流电的保护系统具有高度的安全性与稳定性。

可以通过整流器与双向接入
设备进行保护，同时配备断流器对异常电压进行控制，防止电压过高或过低造成
系统的整体运行受到影响。

4直流供用电技术发展中需要注意的问题
4.1控制策略问题
直流供电的时候需要进行新能源发电的接入，但是各种分布式电源以及新能
源的输出功率特征均存在有一定的差别，复杂性，多样性以及间接性等因素都可
以将系统结构进行改变，导致电流的实际稳定性变差。

这就需要人们在对直流供
电技术展开使用时充分考虑到潮流控制，谐波影响以及直流电网保护等一系列的问题。

4.2直流供电的实际标准化问题
在当下，现有的一些电网以及各类不同的电器都是专门为交流电设计的，尽管国内外已经存在有很多交流电器被成功改造为直流电器的例子，但是依然没有厂家乐意进行直流家用电器的大批量生产，因为他们都普遍担忧经济效益为降低的问题。

同时，现阶段直流电的最小电压，最大电压以及额定电压等标准规格在国内外企业并不存在有明确的规定，关于安全性能的一些指标也缺乏完整的标准以及规范，实际安全性不能得到保证，因此可以看出直流供电的标准化是现如今必须要面对的一个非常明确并且全面的问题。

4.3直流电流的实际开断问题
在交流供用电系统中，交流电在通过零点的时候可以借助断电器将其开断成不同的等级电流，但是在直流电中不存在过零点现象，因此如果要将高压直流断开就需要强迫直流电过零，这对控制系统以及断路器都提出了非常高的要求。

根据上述内容可以得到现阶段直流供电系统如果想要得到大范围的使用还存在有很多的经济性以及技术性方面的问题。

5直流供用电技术的发展前景
现阶段，我国要将直流供用电系统应用到电力系统中，获取直流电压，可以通过以下两种途径实现：第一，在原有的交流电中，通过整流设备，将交流电压中的电流转化成直流电；第二，通过全过程的直流电形式开发设计，从发电阶段开始，对于整个电力生产到运输和配电的过程都使用直流电。

现阶段，直流供用电技术在我国的应用范围逐渐推广，在航空、航海电力系统、输变电电力系统等方面都实现了很多的应用。

且目前我国对于直流供电技术还在进一步研究中，相信随着这方面研究的进一步开展，直流供用电技术将进一步得到提升和完善，这将是一个比较漫长的研究和发展过程，可能需要很长时间的努力，但是未来直流供用电技术将代替交流电，实现供电系统的全过程直流电运用。

结束语
对于现阶段的很多电气设备进行适当的改造后，就能够实现对于直流电的运用，实现直流供电，这是直流供用电技术能够不断发展拓展的基础。

直流供用电技术的确具有较多的优势，能够为我国的电力系统带来更好的经济效益和环境效益，发展前景值得期待。

参考文献：
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