چه مزایایی دارد شبکه جریان مستقیم با ولتاژ بالا (HVDC) نسبت به شبکه جریان متناوب با ولتاژ بالا (HVAC) در انتقال برق

HVDC و HVAC په اړه د ګټونو څخه څه دي؟

برېښنا که د مصرفکو ترسره شوی دی، د برق د لاندې وړاندې د ډیری مایلونو او د مختلف سټیشنونو پرځای کوي. د لوی ولتاژ له لارې د لنډولو کسرونو کم کېږي، او د AC او DC دواړه کارول کېږي. په خلاصه توګه د AC د کارولو لپاره د یوتوتیو ستونزې او د کورنۍ د ورته کلنې استعمال کېږي، د HVDC د برق د ارسال لپاره نورو ګټونونه دي.

د برق د ارسالو برخه د کسرونو او د هېوادونو کم کول دي. دواړه د چاپیرې عوامل سره مواجه دي، خو HVDC د نورو ګټونونه لري. دا مقاله HVDC په اړه د HVAC ترمنځ د ګټونو توضیح کوي:

کمتر ارسالو ګټه
د ارسالو ګټه د دوه کلی ډولونو په پام کې نیول کېږي: د پایلو ګټه او د لنډو ګټه. د پایلو ګټه د ولتاژ د تبدیلو تجهیزاتو، د مایلو چمتونه/سایز، د میناري چمتونه، او کسرونو پر منځ کېږي. HVAC د تبدیلو لپاره د ترانسفورمر استعمال کوي - دا د HVDC د thyristor-based converters په مقایسه کې ساده او ارزانه دي، دا د HVAC د يوې ګټه دی.

HVAC 3-فازي ارسال لپاره کم نه چې 3 مایلې لري. HVDC، د زمکې د ګټې راه کارولو سره، یو (مونوپولار) یا دوه (بیپولار) مایلې کارول کېږي، چې د ګټې کم کوي. د 3-فازي مایلونه هم د HVDC د دوی bipolar لنډونو په توګه دوه ځله برق واخلي کېږي.

HVAC د فاز ته یا فاز ته ډېر ځای نیولو ته اړتیا لري، چې د لوی او چپې میناري ته اړتیا لري. HVDC د میناري کې د نصب ګټه کم کوي. HVDC هم د کسرونو په اړه د کم ګټې لري، چې داسې د بیشتر کارکوونکیتوب سره.

د کلی ارسالو ګټه دوه کلی ډولونه دي: د پایلو ګټه او د لنډو ګټه. د پایلو ګټه د لنډولو ټولنې په غیر اړتیا کې د یو ډول ګټه دی، خو د لنډو ګټه د لنډولو اوږدوالي سره بدل کېږي. د AC پایلو ګټه نسبتاً کم دی، خو د HVDC پایلو ګټه ډېر لوی دی. خو د 100 km له لارې د HVAC لنډونو ګټه د HVDC لنډونو ګټې تر ډېر دی. په دې توګه د HVAC او HVDC کلی ګټې د یو څوک په څخه جوړ شي چې د break-even distance په نوم یادیږي.

د break-even distance د ارسالو اوږدوالی دی چې د HVAC د کلی سرمایه ګټه د HVDC تر ډېر شي. دا اوږدوالی د مختلفو ارسالو ډولونو ترمنځ بدلت کېږي: د هوایي لنډونو ته ټولنه 400-500 مایل (600-800 km)، د آبی لنډونو ته ټولنه 20-50 km، او د زیرزمیني لنډونو ته ټولنه 50-100 km. دا د ترمنځ ډولونو تر څو د HVDC د بیشتر کارکوونکیتوب او د اقتصادي ګټه ګټه چې د برق د ارسالو لپاره داسې یې ښه ګټه دی.

HVDC د ارسالو کې د کسرونو په اړه د کم ګټې لري، دا د ګڼو ځانګړتونو کې بیلابیلې ګټونه لري:

د ریکټیو برق کسرونو غیر موجودیت

HVAC د ریکټیو برق کسرونو ته اړتیا لري، چې د لنډولو اوږدوالی، د فریکونسي او د دریافت کونکي ترمنځ د انډکټیو بارو سره مستقیم تناسب لري. دا کسرونو کم کوي او د برق د ارسالو کې ګټې وړاندې کوي، د HVAC د موثر لنډونو اوږدوالی کم کوي. دا د series او shunt compensation استعمال کولو سره د VARs (volt-ampere reactive) کم کولو او د پایداریو حفظ کولو لپاره کېږي.

دغه په مقابل کې، HVDC د فریکونسي او د شارژ کرنې برق ته اړتیا نه لري، د ریکټیو برق کسرونو کلی غیر موجودیت لري. دا د چاپیرې اقداماتو ته اړتیا نه لري.

کمتر کورونا کسرونو

که د ارسالو ولتاژ د کورونا inception voltage تر ډېر شي، د مایلونو ته ځای د هوا د مولکولونو د یونيزیشن لپاره د اسپرک (کورونا discharge) پیدا کېږي چې د برق د ارسالو کې ګټې وړاندې کوي. د کورونا کسرونو د ولتاژ او فریکونسي سره مستقیم تناسب لري. د DC د فریکونسي صفر دی، د HVDC د کورونا کسرونو تقریباً د HVAC د کورونا کسرونو یو سیمه دی.

د پوسته افکت غیر موجودیت

د AC برق د پوسته افکت ته اړتیا لري، چې د برق د مایلې سطح ته مركز کېږي، د کورنۍ کم کوي. دا د مایلې د موثر مساحت کم کوي، د مقاومت (چې د مساحت سره معکوس تناسب لري) لوړ کوي او د I²R کسرونو تر ډېر کوي. HVDC، د مستقیم برق سره، دا افکت ته اړتیا نه لري، د برق د مایلې د ټولو مساحت ته یوازې د برق د توزیع کولو او د مقاومت کسرونو کم کولو لپاره.

د ریډییشن او د induction کسرونو غیر موجودیت

HVAC د ریډییشن او د induction کسرونو ته اړتیا لري، چې د دوی د مداهمه مغناطيسي فیلډ سره. د ریډییشن کسرونو په دې کې د ډېر AC لنډونه د انتنې په توګه عمل کوي، د برق د ارسالو کې ګټې وړاندې کوي. د induction کسرونو په دې کې د نږدې مایلونو ته د دوی د مداهمه فیلډ سره د برق د اندوختې کې افکت کوي.HVDC د مداهمه مغناطيسي فیلډ دی، د ریډییشن او د induction کسرونو کلی غیر موجودیت لري.

کمتر شارژ کرنې برق کسرونو

د زیرزمیني او د آبی مایلونه د طبیعي کپاسیټنس لري، چې د برق د ارسالو ته ګمارل کېږي. د کپاسیټنس د مایلونو اوږدوالی سره لوړ کېږي، او د شارژ کرنې برق نیز په همدې تناسب کې لوړ کېږي.

د AC نظامونو کې، د مایلونه د چاپیرې شارژ کېږي او د چاپیرې دیچارې کېږي، د چاپیرې د سورس ته د چاپیرې د برق د اندوختې کې اضافي برق کېږي. دا د I²R کسرونو تر ډېر کوي.HVDC مایلونه، په هیڅ حال کې، د یو بل څخه د اولویې شارژ کېږي یا د چاپیرې دیچارې کېږي. دا د چاپیرې د برق د اندوختې کې ګټې کم کوي.

د دیئلاتریک ګرم کسرونو غیر موجودیت

د AC نظامونو کې د دیئلاتریک ګرم کسرونو ته اړتیا لري، چې د دوی د مداهمه الکترونیکی فیلډ د ایزلیشن موادو ته اړتیا لري، دا د برق د اندوختې کې ګټې وړاندې کوي او د ایزلیشن عمر کم کوي.HVDC د مستقیم الکترونیکی فیلډ لري، د دیئلاتریک ګرم کسرونو کلی غیر موجودیت لري او د ایزلیشن ګرم کسرونو مسلکو ته اړتیا نه لري.

3) د ننګې مایلونه

د AC برق د پوسته افکت ته اړتیا لري، چې د برق د مایلې سطح ته مركز کېږي، د کورنۍ کم کوي. دا د مایلې د ټولو مساحت کم کوي، د مقاومت (چې د مساحت سره معکوس تناسب لري) لوړ کوي او د I²R کسرونو تر ډېر کوي. HVDC، د مستقیم برق سره، دا افکت ته اړتیا نه لري، د برق د مایلې د ټولو مساحت ته یوازې د برق د توزیع کولو او د مقاومت کسرونو کم کولو لپاره.HVDC، په دې کې د پوسته افکت ته اړتیا نه لري، د برق د مایلې د ټولو مساحت ته یوازې د برق د توزیع کولو او د مقاومت کسرونو کم کولو لپاره.

4) د لنډو اوږدوالیو چاپیرې

HVAC د ریکټیو برق کسرونو ته اړتیا لري، چې د لنډولو اوږدوالی سره لوړ کېږي. دا د HVAC د ارسالو اوږدوالی ته یو چاپیرې وړاندې کوي: د هوایي لنډونو ته ټولنه 500 km تر څو د ریکټیو برق کسرونو تر ډېر شي، د سیسټم پایداری کم کوي.HVDC د ارسالو کې چاپیرې نه لري، چې د ډېر اوږدې لنډونو ته ښه ګټه دی.

5) کمتر کابل د ریټینګ د اړتیا

د کابلونو د ریټینګ د اړتیا لري د دوی د کارولو کې د ولتاژ او د برق د چاپیرې قیمتونو. د AC نظامونو کې، د ولتاژ او د برق د چاپیرې قیمتونه د دوی د میانی قیمتونو (چې د واقعي برق د ارسالو ته مربوط دي) تر څو لوړ دي. خو د مایلونه د ریټینګ لپاره د دوی د چاپیرې قیمتونه تر څو لوړ وي.د DC نظامونو کې، د چاپیرې او د میانی قیمتونه یو شته دي. دا د HVDC د یو ډول برق د ارسالو کې د کابلونو د کمتر ولتاژ او د برق د ریټینګ استعمال کوي. د HVAC نظامونو کې د کابلونو د چاپیرې قیمتونو تر څو لوړ وي چې د دوی د چاپیرې قیمتونو تر څو لوړ وي.

6) د کمتر راسته

"راسته" د ارسالو تحت بناء کې د زمکې د لازمي کورنۍ دی. HVDC د کمتر راسته ته اړتیا لري چې د کوچني میناري او کمتر مایلونو استعمال کوي.HVAC، په دې کې، د لوی میناري ته اړتیا لري چې د ډېر مایلونو او لوی ایزلیټر (چې د AC د چاپیرې ولتاژ ته اړتیا لري) د ګټې ته اړتیا لري. دا د ګټې، د کورنۍ، او د زمکې د ګټې لوړ کوي - د HVDC د راسته کې د کمتر ګټې ته ښه ګټه دی.

7) د کابلونو په موجب د بیشتر ارسالو

د زیرزمیني او د آبی کابلونه د مختلف مایلونو سره د ایزلیشن سره جوړ شوي دي، چې د دوی د کپاسیټنس لري. دا کابلونه د برق د ارسالو ته ګمارل کېږي، او د کپاسیټنس (او د شارژ کرنې برق) د مایلونو اوږدوالی سره لوړ کېږي.د AC نظامونو کې، د کابلونه د چاپیرې شارژ کېږي او د چاپیرې دیچارې کېږي (50-60 ځله په یو ثانیه کې)، د I²R کسرونو تر ډېر کوي او د کابلونو اوږدوالی کم کوي. HVDC کابلونه، په هیڅ حال کې، د یو بل څخه د اولویې شارژ کېږي (د اولویې شارژ کېږي یا د چاپیرې دیچارې کېږي)، د چاپیرې د برق د اندوختې کې ګټې کم کوي او د کابلونو اوږدوالی کم کوي.دا د HVDC د آبی، د زیرزمیني، او د آبی کابلونو په موجب د بیشتر ارسالو ته ښه ګټه دی.

8) د bipolar ارسالو

HVDC د مختلفو ارسالو ډولونو ته اړتیا لري، د bipolar ارسالو د یو ډول ښه ګټه دی. د bipolar ارسالو د دوه متوازي مایلونو سره د مختلف پولاریټيز سره جوړ شوي دي، د زمکې ته د دوی د ولتاژ د یو بل څخه مساوي دي.که یو لنډه د ګټه یا د چاپیرې دیچارې کېږي، د سیسټم به د monopolar ډول ته ترسره کېږي: د باقي مایلې د برق د ارسالو ته د زمکې د ګټې راه کارول کېږي.

9) د برق د ارسالو د کنټرول

HVDC د solid-state electronics په اساس د AC شبکې ته د برق د ارسالو د کنټرول ترسره کوي. د دوی د سریع ترکیب (چې د یو دوره کې ډېر ځله کارول کېږي) د هارمونیکو کارکوونکیتوب، د برق د اندوختې کې د کنټرول او د شبکې د برق د ارسالو کې د کنټرول ترسره کوي.

10) د سریع د ګټو ترسره کول

د ګټو برقونه - د الکترونیکي ګټو څخه د ناپېژندګي برقونه - د خطراتو په توګه دي. د HVAC نظامونو کې، د لوی ګټو برقونه د لنډونو، د پایلو، د جنراترونو، او د بارونو ته د خرابۍ ته اړتیا لري.HVDC د ګټو برقونه کم کوي: د ګټو برقونه کم دي، د خاصو ډولونو ته د خرابۍ ته محدود کوي، او د دوی د سریع ترکیب د ګټو برقونو د سریع ترسره کولو ترسره کوي، د سیسټم د پایداریو ترسره کوي.

11) د asynchronous ګریدونو د پیوند

HVDC د مختلفو parameters (مثلاً د فریکونسي، د فاز) سره د asynchronous AC ګریدونو د پیوند ترسره کوي.د مختلفو ډولونو د فریکونسي (مثلاً 50 Hz د اروپا کې او 60 Hz د امریکا کې) او د ګریدونو د فازونو د تفاوتونو په توګه، د مستقیم AC پیوند ناممکن دي. HVDC، په دې کې د فریکونسي یا د فاز ته اړتیا نه لري، د مختلفو ګریدونو ته د پیوند ترسره کوي.

12) د smart ګریدونو د پیوند

د smart ګریدونو د کوچني ډولو جنراترونو (د اورې، د ګلې، د هوايي) د یو ګریدو ته د پیوند ترسره کوي.د HVDC په اړه د asynchronous ګریدونو د پیوند ترسره کوي او د برق د ارسالو د کنټرول ترسره کوي، چې د smart ګریدونو د پیشنيزو ترسره کوي.

13) د کمتر نويسې اغېز

HVDC د نږدې کاميونیکیشن لنډونو ته د کمتر نويسې اغېز وړاندې کوي په مقایسه د HVAC سره.HVAC د نويسې، د ریډیو، او د TV اغېز وړاندې کوي، چې د دوی د فریکونسي سره تړاو لري. HVDC، په دې کې د فریکونسي صفر دی، د کمتر نويسې اغېز وړاندې کوي. د HVAC د نويسې اغېز د ښکې وروسته لوړ کېږي، خو د HVDC د نويسې اغېز د ښکې وروسته کم کېږي، د پایدارې کارکوونکیتوب ترسره کوي.