形势与背景
为应对全球气候和环境变化挑战，构建以新能源为主体的新型电力系统，配电网正逐渐以清洁低碳、灵活高效为目标转型。新型配电系统下电能的供给、配送、消费环节的直流化特征日趋明显，直流配用电技术可以减少源荷交直流变换环节，成为转变供电模式、提高用电能效、促进能源变革的重要途径。
关键数据：
- 光伏逆变器效率：98.3%
- 10kV变压器效率：99.1%
- 直流适配器效率：97.4%
- 交流适配器效率：96.1%
- 升压/降压直流变效率：98.5%
探索与实践
国网江苏电科院在交直流配用电领域取得显著成果：
- 牵头国家重点研发计划项目，技术突破并建成世界规模最大的交直流配用电示范工程（苏州吴江）。
- 成立IEC低压直流工作组，发布3项IEC标准，立项2项IEC标准、3项IEEE标准。
- 建成中低压直流配用电技术试验平台，突破土10kV/15kA/2ms直流断路器，验证系统故障100ms快速恢复策略。
高效能直流配用电技术及应用
相比于交流配用电，直流配用电模式在多个场景下具有明显优势：
- 海上风电中压直流汇聚送出：解决汇集系统无功损耗及过电压问题，降低损耗，提高传输容量。
- 海岛、海上石油平台供电：传输距离超过60km时，直流供电方案经济性优于交流。
- 铁塔直流基站：光伏接入直流48V母线供基站负荷就地消纳，推进低碳基站建设。
- 数据中心：推广直流配用电技术，能效提升2%。
- 工业变频类负荷：能量回馈提升能效，石油化工领域采用直流互济方式，平均有功节电率可达15%。
- 开关电源类负荷：改造相对较小，能效提升1.5%，适合进行直流化供电。
- 光储充一体化：在“光储充”一体化充电站场景推广直流配用电技术，能效最高提升9.1%。
- 光储直柔零碳建筑：苏州同里湖佳苑实现建筑内负载柔性化，可控可调；建筑外响应电网需求源荷互动。
- 医院建筑直流电气：直流电源直接供电，用电灵活，安全风险降低。
- 居民用户直流用电：建立4级用电架构，研发7类直流用电关键设备，实现直流电能的安全高效利用。
灵活性交直流互联技术及应用
应用柔性互联技术（AC-DC-AC），实现高可靠交直流灵活组网，支撑新型配电系统建设。现有配网存在的问题包括负载率低、光伏接入导致配变倒送过载、充电桩等潮汐性负荷长期占据大量配变容量等。
典型适用场景：
- 电网侧：轻重载台区/线路互联、负荷可靠供电、交直流微电网、配电网线路融冰。
- 用户侧：光伏直接就近转供给用户其他负荷、降低企业基本电费、数据中心虚拟增容。
示范应用：
- 扬中投运国内首套户外三端口中压柔性互联装置，优化线路负载分配。
- 新坝镇工业电气城内新建“光储充直柔”高效微网示范工程。
- 丹阳司徒镇丰裕集镇投运三台柱上柔性互联装置，解决时段性重载问题。
- 富力尚悦居建设5MW中压柔性互联装置，提升供电可靠性。
- 昆山陆家片区东部20kV工业负荷与西部10kV居民负荷计划新增柔性互联。
未来展望
开放平台资源，营造面向多场景的直流配用电产业生态圈，推动“产、学、研、用配套合作，共同促进清洁低碳、高效用能的直流配用电事业的发展。打造光伏直流汇聚、交直流柔性互联源网荷储协调控制，用能场景多样高效的新型配用电系统。
