李忠-建筑低压直流配电关键技术探索-solarbe文库

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建筑低压直流配电关键技术探索李忠总经理/正高 13951748658 lizhonggc-bank.com 南京国臣直流配电科技有限公司南京市低碳建筑直流配电工程技术研究中心 IEE PES直流配电网技术分委会常务理事中国电源学会电能质量专委会委员中国电工技术学会标委会直流分委会委员江苏电机工程学会EMC专委会委员 p低压直流的驱动力 p国内项目开展情况 p关于直流电压等级 p系统保护和安全防护 p系统的协调控制 p小结汇报内容 n消纳新能源降低对交流电网的依赖；减少对电网的电能质量污染。 n降低损耗新能源发电/储能/电器,本质上都是直流，可大幅减少“直交”变换环节；无交流的无功和集肤效应。低压直流发展的驱动力 0 5 10 15 20 25 30 35 244 246 248 250 252 254 256 258 260 262 2016年12月15日16时27分38秒皂河台区0.4kV母线基波有效值趋势 t h U 1 V A B C n用电更安全人体耐受提高 IT系统不易触电绝缘和线径要求降低 n控制特性好，响应迅速降低控制成本提高供电可靠性提升用户体验大地零线接地点火线交流系统构成电流回路造成安全风险大地零线火线直流系统不构成电流回路无触电安全风险低压直流发展的驱动力楼宇建筑LVDC n电网公司中低压直流项目的示范配套同里湖嘉苑别墅、雄安盈嘉公寓、天津四端口项目、杭州大项目、湖直流 n设备制造企业探索产品的新应用场景公、能源集 I 、 n建筑设计院绿色建筑的探索、、人公寓、上 n政府探索能源革命路线大同能源¡¢£、⁄¥低ƒ直流§currency1 至今已连续运行3年南京国臣办公楼（9、10楼）项目地点南京市江宁区大学城建筑面积3100m 2 ，交流容量80kW单向，光伏36.4kW、储能150kWh，最大负荷容量 89kW（覆盖空调、照明、插座、安防、应急照明、充电桩以及数据中心等）。系统电压等级为600Vdc（实际540Vdc）和220Vdc（实际250Vdc 深圳建科院中美中心项目地点广东深圳市龙岗区坪地街道建筑面积5000m 2 ，最大的纯流。交流容量200kW单向，光伏150kW、储能150kWh，负荷容量345kW（覆盖空调、照明、插座、安防、应急照明、充电桩以及数据中心等）。 3 5V，，系统 48V。国家能源集团CIGS-BIPV 建筑能源集控与实验平台项目地点京市区学城建筑面积1063.69 项目概况流系统为单系统，级电电压等级，中电压等级 50V 负荷¡¢电压等级 220V。交流容量 150kW 向，光伏150kW，储能356kWh，负荷容量 100kW（覆盖空调、照明、插座、充电桩、光伏£⁄电¥、ƒ §大currency1电¥、 §大currency1电¥、 “电¥、«‹›系统电¥、 «‹›fifl电¥、 ––†‡等 50V· 220V 单，系统山西芮城西候度遗址公园直流窑洞项目地点 ƒ¶城项目简介‚„”»，为‰ ¿ ƒ´ ˆ˜¯60年的˘˙¨ ˚¸ ˝˘˛ˇ 电，交流电系统。 220Vdc（·220V c），流单系统。优选值（ kV）备选值 kV） ±50 ±35 ±20 ±10 ±6 ±3 3（±1.5）国标规定的电压等级情况（GB/T35727）优选值 V 备选值 V 150（±750） 100 750（±375） 600、 440、 400、 336、 240 220（±110） 110 国标的编制说明 n两个依据1）交流电网的衔接，2）局部固定的应用建议直流配电网电压为三线二相制，即±280VDC，线电压560VDC刚好适合动力用电电压等级需求， 280VDC可供给家庭或办公用电，也满足国际电联ITU 制定的标准，且与交流配电网的380VAC和220VAC兼容。与国际上相关研究一致，我们提出的560VDC电压等级接近目前国家已有的400VDC电压等级，在节能和安全性方面都有优势，且在适性方面出。，用电侧的现状 AC20（市场价）DC150310V DC31040V 空调挂机3800 2501000/2700 空调柜机7500 3501000/15000 冰箱 5000 3001000/3500 热水器1500 150 500 变频风扇300 0 100 洗衣机2200 250 550 空气净化器6000200/1000 LED灯 60 0 50 部分改分直流电电电压标的 p电网给什么，电器就用什么 p电器需要什么，电网给我什么 p花长时间整合产业，以一步到位 p短时间在现有基础上小改动，逐步达交改直目 1以最小的代价、最短的时间，完成直流电器产业直流化升级 2交直流通用、宽电压输入负荷，兼容现在和未来直流电的分 “源”的可控性 “变换器”隔离特性 Uin Q2 Q4 TQ1 Q3 L C D3 D1 D2 D4 Lr - 直流的 n直流保护的馈线支路保护储能支路保护主动式保护漏电选线保护光伏支路保护绝缘监测保护直流母线保护直流用电不接地或高阻 n正负触碰危险， Un/R ⼈，漏保不动； n正极触碰安全， Un/（ R ⼈ Rg），漏电流太⼩，漏保不动 n正极接地不跳闸，供电可靠性⾼ n触碰 “接地不良绝缘破坏 ”设备外壳安全， Un/（ R ⼈ Rg），漏电流太⼩，漏保不动 n单极接地时触碰 “接地不良绝缘破坏 ”设备外壳安全， 2Un/R ⼈，漏保动作 IT系统 Rg P N M 0V -Un Un 漏电保护 P2 漏电保护 P1 设备保护装置 R3 保护装置 R1 Un 绝缘破坏保护装置 R2 X 接地不良 PE Rg P N M 0V -Un Un 漏电保护 P2 漏电保护 P1 设备保护装置 R3 保护装置 R1 2Un 绝缘破坏保护装置 R2 X 接地不良 PE 直流用电 n 安全，接要于 n 电，接要于 n 一接，一，有电¡¢ n£电保护⁄ 的防护系统依¥需要 n直流插头插座的灭弧成本高 n负荷侧主动灭弧新思路成本可控、“«‹交流电器›fi和直流fl换热水器烧水器饮水机微波炉家用空调电饭煲洗衣机电暖器直流用电调–的3 级级 àfifl级 à系统级 Æ 直流电的控制直流电的控制总目标功率平衡 –大†‡；能·电/ 电¶；网接 ‚电¶； „求”应国家能 I V 目线协调控制装置 n以ƒ§currency1 “«‹›fiflƒ –† ，直流配电‡· ¶展‚„ n低压直流的技”»‰ 基¿ ，´ˆ的˜产业¯» n˘˙¨ ，˚¸合，˝˛ˇ用的，˚ 到全‡的产业¯展 ¡¢国臣（始于2005年） 18 5 直流保护/测量/控制装置直流光储变换器/电源监控管理系统机房直流UPS/直流精密空调直流配电柜 p低压直流配电系统 p电压暂降监测/治理系统 p变电站/厂用电本安化电源系统 p优质供电整体解决方案 p综合能源服务 pIDC机房直流系统省部级奖标准制订 300 大中客户低压直流配电的先行者和领跑者感谢关注和支持