Yüksək Şarj Doğru Cari (HVDC) Sistemi Konfigurasiyaları

Yüksək Şarj Doğru Cari, qısaltma ilə HVDC kimi tanınan, uzun məsafələrdə elektrik gücünün effektiv nəqlinə imkan verir və gəmişdən dəyişən cürrent (AC) nəqliyə nəzərən enerji ziyadələrini böyük ölçüdə azaldır. HVDC sistemi müxtəlif konfigurasiyalarda tətbiq edilə bilər və hər biri xüsusi işləmə tələblərinə uyğunlaşdırılır. Bu məqalə HVDC sistemi konfigurasiyalarının əsas növlərinə qısa bir baxış verir.

Arxa-Qaçış HVDC Sistemi

Arxa-qaçış (B2B) HVDC konfigurasiyasında, donanımın əsas komponentləri olan rektifikator və inversor eyni terminal stansiyası içində yerləşir. Bu iki donanım elementi bir-birinə doğrudan arxa-qaçış şəklində bağlanır. Bu konfigurasiyanın əsas funksiyası iki ayrı AC elektrik gücü sistemini birləşdirməkdir. Bu, gəliyən AC elektrik gücünü rektifikator vasitəsilə DC-ə çevirməklə və sonra inversor vasitəsilə DC elektrik gücünü yenidən AC-ə çevirərək həyata keçirilir.

Arxa-Qaçış HVDC Sistemi (Davam)

Arxa-qaçış HVDC quraşdırılması eyni otaqda yerləşdirilir və iki asinxron AC elektrik gücü sistemini birləşdirir. Rektifikator və inversorun doğrudan arxa-qaçış şəklində bağlanması səbəbindən, DC nəql xətlərinin olması ehtiyac duymur. Thyristorların ardıcıl bağlanmasının sayını minimal etmək üçün ara DC voltajı məqsədiyyətlə aşağı səviyyədə saxlanılır. Bu konfigurasiyanın amperaj qiyməti bir neçə min amperə çox ola bilər.

Bu növ HVDC sistemi aşağıdakı hallarda iki asinxron AC elektrik gücü sistemini birləşdirmək üçün xüsusi faydalıdır:

• İki AC sistemi və ya elektrik şəbəkəsi fərqli frekvanslarda işləyəndə.

• İki sistem eyni frekvansa malik olmasına baxmayaraq, faz fərqini göstərir.

İki Terminal HVDC Sistemi

İki terminal HVDC konfigurasiyasında, hər biri donanım stansiyası kimi funksion edən iki müxtəlif terminal stansiyası var. Bir stansiyada rektifikator, digərində isə inversor yerləşir. Bu iki terminal HVDC nəqli xətləri vasitəsilə bağlanır və bu, elektrik gücünün uzun məsafələrdə effektiv nəqlinə imkan verir. Bu quraşdırma, uzun məsafələrdə elektrik gücünün nəqlində gəmişdən dəyişən cürrent (AC) nəqliyə nəzərən mövcud limitlərlə mübarizə aparmağa və DC gücün üstünlüklərindən istifadə edərək güc ziyadələrini minimuma endirmək və geniş coğrafi sahələr arasında nəql effektivliyini artırmağa nail olur.

İki terminal HVDC sistemi, nəqli xətlər boyunda heç bir paralel nəqli xətlər və ya ara çaprazlamalar olmadan iki nöqtə arasındakı doğrudan bağlantıyı təmin edir. Bu xüsusiyyət, ona alternativ ad olan "nöqtə-nöqtə" elektrik nəqlinin verilməsinə səbəb olur. Bu, bir-birindən coğrafi olaraq uzaq iki yerdə elektrik nəqlinin təminatına idealdir.

İki terminal HVDC sisteminin nəticələrindən biri, HVDC dairə kəsməçisinin tələb olunmadığıdır. Təmir zamanı və ya xətalardan arınma zamanı, AC tərəfindəki AC dairə kəsməçləri DC xəttini de-enerjiyə çevirmək üçün istifadə edilə bilər. DC dairə kəsməçlərə nəzərən, AC dairə kəsməçləri daha sadə dizayna və aşağı qiymətə malik olduğu üçün, iki terminal HVDC sistemi ekonomik olaraq daha ucuz və təmiri daha asandır.

Çoxlu Terminal DC (MTDC) Sistemi

Çoxlu Terminal DC (MTDC) sistemi, daha mürəkkəb bir HVDC konfigurasiyasını təmsil edir. Bu, birdən çox nöqtə arasında bağlantı qurmaq üçün bir neçə nəqli xətlərdən istifadə edir. Bu quraşdırma, hər birində öz donanımı olan bir neçə terminal stansiyadan ibarətdir və bunlar HVDC nəqli xətləri şəbəkəsi vasitəsilə bir-birinə bağlıdır. Bu şəbəkədə, bəzi donanımlar rektifikator kimi, AC elektrik gücünü DC-ə çevirməklə, digərləri isə inversor kimi, DC elektrik gücünü yenidən AC-ə çevirməklə funksion edir. MTDC sisteminin əsas prinsipi, rektifikator stansiyaları tərəfindən təmin edilən ümumi gücü, inversor (yük) stansiyaları tərəfindən qəbul edilən ümumi gücdən fərqlənməsizin, şəbəkənin birləşdirilmiş şəbəkəsində balanslı və effektiv gücü təmin etməkdir.

Çoxlu Terminal DC (MTDC) Sistemi (Davam)

MTDC şəbəkəsi, esasən AC şəbəkəsinə oxşayır, lakin DC dağıtılmış şəbəkədə güc axınını tam kontroldə saxlamaq imkanı kimi xüsusi bir üstünlüyü var. Amma, bu artıq funksionaliteit, kompleksliyin artması ilə gəlir, bu da MTDC sistemini iki terminal HVDC konfigurasiyasından daha mürəkkəb edir.

MTDC quraşdırmasında, AC tərəfindəki AC dairə kəsməçlərə güvən etmək mümkün deyil. İki terminal sistemin aksine, AC dairə kəsməçlərin istifadəsi, yalnızca xətalı və ya təmir tələb edilən xəttin isolasyasını etmək əvəzinə, bütün DC şəbəkəsini de-enerjiyə çevirdər. Bu problemi həll etmək üçün, MTDC sistemi bir neçə DC dairə kəsməç komponentlərinə ehtiyac duyar, məsələn, dairə kəsməçlər. Bu xüsusi DC dairə kəsməçləri, təmir zamanı və ya xətalardan arınma zamanı xətləri və ya xüsusi hissələri təhlükəsiz olaraq de-enerjiyə çevirmək və şəbəkənin stabilliyini və etibarlılığını təmin etmək üçün dizayn edilib.

MTDC sisteminin dengəli saxlanması əhəmiyyətli bir faktordur. Rektifikator stansiyaları tərəfindən təmin edilən ümumi cürrent, inversor stansiyaları tərəfindən istifadə olunan cürrentlə tamamilə uyğun olmalıdır. Hər hansı bir inversor stansiyasında güc tələbinin dadanması zamanı, DC gücün çıxışı müvafiq olaraq artırılmalıdır ki, artan yükün tələblərinə cavab verilsin. Bu prosesdə, təmin edilən voltaj və inversorların işləməsinin yaxşı şəkildə izlənilməsi və idarə edilməsi lazımdır ki, yuxarı yüklənmə, sistem çöküşünə səbəb olmasın.

MTDC sistemlərinin əsas üstünlüklərindən biri, məcburi dayanışmalar zamanı etibarlılıqdır. Üretim stansiyalarından birində gözlənilmədən elektrik gücünün sonu olduqda, sistem tez-tez alternativ donanım stansiyaları vasitəsilə gücü yönləndirə bilir, bu da ümumi elektrik gücün təminatına minimal təsir edir.

MTDC-in Tətbiqləri

• Yenidən İstifadə Olunan Enerjinin İnteqrasiyası: Bir neçə DC əsaslı yenidən istifadə olunan enerji fermalarının müxtəlif elektrik şəbəkələrinə birləşdirilməsinə imkan verir, bu da təmiz enerjinin effektiv paylanmasını təmin edir.

• Dəniz Yüzeyindəki Yel Enerjisi: Bir neçə dəniz yüzeyindəki yel fermalarının sahil şəbəkəsinə birləşdirilməsinə imkan verir, bu da uzaq dəniz yeri yerlərindən böyük məbləğdə gücün nəqlinə aid problemləri aşır.

• Böyük Ölçülü Gücün Nəqləsi: Bir neçə uzaq AC generasiya stansiyalarından bir neçə yük mərkəzinə böyük ölçekli gücün nəqlinə imkan verir, bu da geniş sahələr arasında gücün paylanmasını optimallaşdırır.

• Şəbəkə Birləşdirilməsi: İki asinxron AC elektrik gücü sisteminin birləşdirilməsinə imkan verir, bu da şəbəkənin stabilliyini və gücün mübadilə imkanlarını artırır.

• Gücün Qaytarılması: Müxtəlif generasiya stansiyalarında elektrik gücünün sonu olduqda, tükəncilərə davamlı elektrik gücün təminatını təmin edir.

• AC Şəbəkəsinə Dəstək: Yeganə bir rektifikator və bir neçə inversordan istifadə edərək, ağır yüklənmiş AC şəbəkələrinə ekstra güc təmin edə bilər, bu da trafiği azaltır və ümumi şəbəkə performansını yaxşılaşdırır.

• Müxtəlif Güc Tələblərinə Uyğunlaşma: Şəbəkənin daxilində bir neçə nöqtədə gücün alınışına imkan verir, bu da müxtəlif güc tələbləri və paylanma tələblərinə uyğunlaşmaq imkanı verir.

MTDC sistemləri iki əsas növə bölünə bilər:

Seri MTDC Sistemi

Seri MTDC konfigurasiyasında, bir neçə donanım stansiyası seri şəkildə bağlıdır, elektrik seriyası şəbəkəsindəki komponentlər kimi. Bu quraşdırmanın xüsusiyyəti, hər bir donanım stansiyası vasitəsilə akışan cürrentin bir-birinə bərabər olmasıdır, çünki bu, stansiyalardan biri tərəfindən təyin edilir. Amma, voltaj düşməsi, seri bağlı şəbəkədəki donanım stansiyaları arasında paylanır və hər bir stansiya ümumi voltaj düşməsinin bir hissəsini təşkil edir.

Seri MTDC Sistemi (Davam)

Seri MTDC sistemi, iki terminal HVDC sisteminin uzunlaşdırılmış versiyası kimi qarşılaya bilər, burada bir neçə donanım stansiyası seri şəkildə bağlıdır, bu, qoşulu şəkillərdə göstərilir. Kəsiri, seri MTDC quraşdırmasındakı donanım stansiyalarının kapasiteti, paralel MTDC sistemlərində istifadə olunan donanım stansiyalarına nəzərən daha aşağı olur.

Bu sistem adətən monopolar DC birləşmələrindən istifadə edir, burada DC xətti yalnız bir xüsusi nöqtədə toprağa bağlanır. Elektrik impulslarının qarşısını almaq üçün, xəttin başqa nöqtələrində toprak kondensoru quraşdırılabilir.

Hər bir stansiyada fərqli DC voltajları səbəbindən, seri MTDC sisteminin dielektrik koordinasiyası böyük çətinliklərə səbəb olur. Seri MTDC sisteminin güc axınını idarə etmə mekanizmi, paralel MTDC sisteminə nəzərən daha mürəkkəbdir. Paralel MTDC sisteminde, güc axını, xüsusi xətlərə cürrentin injeksiyası vasitəsilə idarə edilə bilər, amma seri MTDC sisteminde, güc axını idarə etmək, hər bir terminal stansiyasında voltajın ayarlanmasına əsaslanır.

Seri MTDC sisteminin güc axınınının tərsinə çevrilə bilər, hemçinin Voltage Source Converters (VSC) və Current Source Converters (CSC) istifadə edərək. Amma, xətta xəta baş verdiyi və ya planlaşdırılan təmir tələb edildiyi zaman, bütün DC şəbəkəsi qaranlıq qalacaq. İki terminal HVDC sisteminə bənzər şəkildə, DC şəbəkəni de-enerjiyə çevirmək üçün AC tərəfindəki dairə kəsməçlər istifadə edilir. Seri MTDC sisteminin genişləndirilməsi də çətinliklərə səbəb olur. Yeni terminal stansiyalarının quraşdırılması, şəbəkənin tamamilə qaranlıq qalmasını tələb edir, çünki halka formunda olan DC şəbəkə, quraşdırma nöqtəsində yarılmalıdır, bu da yolu boyunca digər bütün stansiyaların elektrik gücün təminatına mane olar.

Paralel MTDC Sistemi

Paralel MTDC sisteminde, bir neçə donanım stansiyası inversor və ya yük stansiyası kimi funksion edir və bir yeganə donanım stansiyası rektifikator kimi funksion edir. Bu rektifikator stansiyası, bütün DC şəbəkəsinə güc təmin edir. Paralel elektrik şəbəkəsinə analog olaraq, voltaj, hər bir inversor və ya yük stansiyasında sabit qalır, və onun dəyəri, donanım stansiyalarından biri tərəfindən təyin edilir. Amma, cürrent təchizatı, hər bir stansiyadakı güc tələbinə görə dəyişir. Müntəzəm cürrent təchizatını saxlamaq üçün, cürrent, hər bir yük stansiyasının güc tələblərinə əsasən dinamik olaraq tənzimlənir. Adətən, paralel MTDC sisteminin terminal stansiyalarının kapasiteti, seri MTDC şəbəkəsinin terminal stansiyalarına nəzərən daha yüksəkdir.

Paralel MTDC Sistemi (Davam)

Paralel MTDC sisteminin gücün tərsinə çevrilməsi, ya voltajın tərsinə çevrilməsi, ya da cürrentin tərsinə çevrilməsi vasitəsilə həyata keçirilə bilər. Voltajın tərsinə çevrilməsi, adətən Current Source Converter (CSC) əsaslı terminal stansiyaları ilə əlaqədar olur və bu, bütün donanım stansiyalarına təsir edir. Bu səbəbdən, bu donanımlar arasında çox sofistike idarəetmə və kommunikasiya sistemi tətbiq edilməlidir. Digər tərəfdən, gücün tərsinə çevrilməsi, Voltage Source Converter (VSC) əsaslı terminal stansiyaları ilə əlaqədar olan cürrentin tərsinə çevrilməsi vasitəsilə həyata keçiriləndə, bu proses daha asan həyata keçirilir. Bu, VSC-lərin paralel MTDC sistemlərində CSC-lərə nəzərən üstünlük təşkil etdiyinin əsas səbəbidir.

VSC əsaslı MTDC sisteminə baxdıqda, voltaj sabit qaldığından, terminal stansiyasının gücü, valv konverterin cürrent qiymətlərinə əsaslanır. Bu konfigurasiya, DC şəbəkəsində güc axınının idarə edilməsi məsələsində böyük üstünlük təqdim edir. Xüsusi xətlərə cürrentin injeksiyası vasitəsilə, güc axını daha asan şəkildə idarə edilə bilər, bu da her bir stansiyada voltajın idarə edilməsindən asılı olan seri sistemlərin güc idarə mekanizminə nəzərən daha asan bir yanaşma təqdim edir.

Paralel MTDC sisteminin ən nəticələrindən biri, xətalar zamanı çətinliklərə qarşı dayanıqlılıqdır. Hər hansı bir terminal stansiyasında xəta baş verdiyi zaman, geri qalan DC şəbəkəsi təsirlənmez. Amma, xəta olan stansiyaya aid DC xətlərini izole etmək üçün ayrı bir DC dairə kəsməç lazımdır. Ayrıca, DC şəbəkəsinin genişləndirilməsi zamanı, elektrik gücün təminatına mane olmaq ehtiyacı yoxdur. Bu, yeni terminal stansiyaları, mövcud xətlərə paralel olaraq quraşdırıla bilər, bu da davamlı elektrik gücün təminatını təmin edir.

Paralel MTDC sisteminin başqa bir üstünlüyü, seri sisteme nəzərən daha sadə dielektrik koordinasiyadır. Şəbəkədə sabit voltaj nəticəsində, dielektrik tələblər daha asan şəkildə idarə edilə bilər.

Paralel MTDC sistemi iki kategoriyalarına bölünə bilər:

Radial MTDC Sistemi

Radial MTDC sistemi, paralel MTDC konfigurasiyasının xüsusi bir növudur. Bu quraşdırma, nəqli xəttin kəsilməsi və ya bir linkin silinməsi zamanı, bir və ya bir neçə donanım stansiyasına elektrik gücün təminatının kesilməsinə səbəb olur. Bu xüsusiyyət, radial MTDC sistemini, nəqli xəttin kəsimi elektrik gücün təminatına bir və ya bir neçə hissəsinə直接影响输出的完整翻译内容。根据您的要求，以下是阿塞拜疆语的翻译：

Radial MTDC Sistemi

Radial MTDC sistemi, paralel MTDC konfigurasiyasının xüsusi bir növudur. Bu quraşdırma, nəqli xəttin kəsilməsi və ya bir linkin silinməsi zamanı, bir və ya bir neçə donanım stansiyasına elektrik gücün təminatının kesilməsinə səbəb olur. Bu xüsusiyyət, radial MTDC sistemini, nəqli xəttin kəsimi elektrik gücün təminatına bir və ya bir neçə hissəsinə mane olacaq qədər, tək-nöqtəli xəta senaryolarına qarşı zəifləndirir.

Təqdim olunan şəkildə, dörd inversor stansiyası eyni rektifikator stansiyasına bağlanmışdır. Bu quraşdırma, hər hansı bir xəttin kəsilmesi zamanı, ən azı bir terminal stansiyasına elektrik gücün təminatının kesilməsinə səbəb olacağını açıqlayır. Bu zəiflik, radial MTDC sistemini Mesh və ya Halqa növü MTDC sistemlərinə nəzərən daha az etibarlı edir.

Mesh (Halqa) MTDC Sistemi

Mesh və ya Halqa MTDC sisteminde, inversor (yük) stansiyaları, mesh və ya halqa kimi forması ilə bir rektifikator stansiyası ilə birləşdirilir. Bu konfigurasiyanın əsas üstünlüklərindən biri, hər hansı bir nəqli xəttin kəsilə və ya bir linkin silinəsə, bu, hər hansı bir inversor stansiyasına elektrik gücün təminatının kesilməsinə səbəb olmur. Növbəti şəkil, belə bir mesh və ya halqa MTDC sistemini açıqlayır. Bu