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随着电力电子技术的发展,直流变压困难等问题的解决,以及新能源发电和直流负荷增多,直流系统近年来得到了快速发展。目前,直流配电电压等级标准已经制定,关于直流电压等级选取方法,尤其是电压层级如何选择的研究较少,针对典型直流配电应用场景,如何确定合理的直流电压层级数量,是直流配电发展初期的基础问题。 本文结合供电模式的规划研究流程,提出了电压的配置顺序。分析了直流配电电压等级的影响因素,包括:负荷需求、与交流配电衔接、供电能力、设备费用以及供电可靠性等。影响因素之间相互关联,某一因素的变化都会使其它因素产生变动,因此需要对这些因素进行综合考虑。 通过对电压等级制定原则分析,明确了综合费用是电压等级原则制定过程中的根本性问题,并根据直流配电电压等级影响因素,建立了直流配电电压评估模型,以相关因素的综合费用最低为目标,技术性指标为约束,求得相关结构的最低综合费用。 结合供电模式根据负荷需求自下而上的制定流程,电压配置应该从低压至高压,通过对每一级电压值进行综合费用评估对比,形成电压序列,从而提出了中低压直流配电电压层级的选取方法。 分析了直流配电典型场景,选取新建直流负载集中区进行具体研究和电压配置,对本文所提出的方法进行了验证。为了分析电压等级影响因素和综合费用之间的内在关系,对综合费用进行敏感性分析,确定对综合费用造成主要影响的因素为负荷功率。并对小型供电区域在不同负荷密度情况下的中压电压层级进行了具体研究,该研究结论可以为同类型区域的电压层级选取提供参考。