Причини за користење на алтернативна струја за долгорочна пренос на енергија

Историски фактор на развој

Раните системи за енергија беа доминирани од алтернативна струја: Во раните дена на развојот на системите за енергија, технологијата на генераторите и трансформаторите беше релативно зрела и лесна за производство.

Системот со алтернативна струја може лесно да се менува ниво на напон преку трансформатори за да се постигне пренос на висок напон за намалување на губитоци во линијата, затоа преносот со алтернативна струја бил широко користен во раните дена и формирал голем систем на мрежа за енергија.

Технички размислувања

Преимущества на трансформаторите во системите со алтернативна струја

Преносот со алтернативна струја може лесно да се зголеми или намали со користење на трансформатори. На крајот на произведувањето на енергија, излезниот напон на генераторот се зголемува за да се намали стројмот и да се намалат губитоците на енергија во линијата. На крајот на потрошувачот, напонот се намалува до ниво прифатливо за корисникот преку трансформатор. Тековната технологија на трансформаторите за постоянна струја е релативно комплексна и скапа, и е тешко да се прилагоди напонот така флексибилно како трансформаторите со алтернативна струја во долгопатскиот пренос.

Компензација на реактивна моќ

Компензацијата на реактивна моќ може лесно да се изврши во системот со алтернативна струја. Реактивната моќ е енергијата потребна за одржување на електрични и магнетни полиња во системот за енергија, но не прави работа надвор. Во долгопатскиот пренос, се генерира голема количина реактивна моќ поради индуктивноста и капацитетот на линијата.

Со инсталирање на уреди за компензација на реактивна моќ во подстанции, може да се подобри факторот на моќ на системот и да се намалат губитоците на линијата и флуктуациите на напонот. Насупроти тоа, контролата на реактивната моќ во системите со висок напон на постоянна струја е релативно комплексна и бара специјализирано опрема за компензација.

Поврзување на мрежи

Вообичаено, постојните системи за енергија се мрежи со алтернативна струја, а поврзувањето помеѓу системите со алтернативна струја е релативно лесно. Преку трансформатори и превключувачи, може да се реализира поврзување и размена на моќ меѓу мрежите со алтернативна струја во различни региони и различни нивоа на напон, што ја подобрува надежноста и стабилноста на мрежите за енергија.

Поврзувањето помеѓу системот за пренос на постоянна струја и системот со алтернативна струја треба да се конвертира преку станција за конверзија, што е тешко и скапо. Во големите мрежи за енергија, поврзувањето на системите со алтернативна струја прави распределбата на моќта и споделувањето на ресурсите погибки.

Економски аспекти

Цена на опрема

Во моментов, опремата за пренос на алтернативна струја како трансформатори, превключувачи, прекинувачи и други технологии се зрели, а производствената цена е релативно ниска. Опремата во станцијата за конверзија во системот за пренос на постоянна струја е комплексна, вклучувајќи конвертвални клапки, DC филтри, плоски реактори итн., и цената е скапа.

На пример, цената на изградба на станција за конверзија на HVDC може да биде неколку пати подобра или повеќе од цената на еквивалентна AC подстанција.

Цена на одржавање

После долгорочен развој и применување на опремата за пренос на алтернативна струја, технологијата за одржавање е релативно зрела и цената на одржавање е ниска. Барањата за одржавање на опремата во системот за пренос на постоянна струја се високи, бара професионални техници и специјална тестна опрема, и цената на одржавање е висока.

Примена

• Долгопатски пренос на голема капацитет: За потреби за долгопатски (повеќе од неколку стотици километри) пренос на голема капацитет, губитоците на линијата на HVDC преносот се релативно ниски. Бидејќи преносот на постоянна струја нема индуктивни и капацитетни ефекти на преносот на алтернативна струја, нема проблем со реактивна моќ.

• Пренос преку подморски кабели: Во пренос преку подморски кабели, бидејќи капацитетната струја на AC кабелот ќе предизвика многу губитоци и повишување на напонот, а DC кабелот нема овој проблем, затоа преносот на висок напон преку подморски DC кабели има големо предност.