Η μαζική μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας σε μορφή συνεχούς ρεύματος (DC) για μεγάλες αποστάσεις μέσω υποθαλάσσιων καλωδίων ή αεροφωνικών γραμμών μεταφοράς είναι η μεταφορά υψηλής τάσης συνεχούς ρεύματος. Αυτός ο τύπος μεταφοράς προτιμάται σε σχέση με τη μεταφορά HVAC για πολύ μεγάλες αποστάσεις, λαμβάνοντας υπόψη το κόστος, τις απώλειες και πολλούς άλλους παράγοντες. Οι ονομασίες "Ηλεκτρική υπερόδος" ή "Υπερόδος ενέργειας" χρησιμοποιούνται συχνά για την HVDC.
Γνωρίζουμε ότι το ρεύμα AC παράγεται στο εργοστάσιο παραγωγής. Αυτό πρέπει πρώτα να μετατραπεί σε DC. Η μετατροπή γίνεται με τη βοήθεια ευθυγραμμιστή. Το DC ρεύμα θα ρέει μέσω των αεροφωνικών γραμμών. Στο τέλος του χρήστη, αυτό το DC πρέπει να μετατραπεί σε AC. Για αυτό το σκοπό, ένας αντιστροφέας τοποθετείται στο δέξι τέλος.
Έτσι, θα υπάρχει ένα τέρμα ευθυγραμμιστή στο ένα άκρο του υποσταθμίου HVDC και ένα τέρμα αντιστροφέα στο άλλο άκρο. Η ισχύς του αποστολικού και του χρηστικού άκρου θα είναι πάντα ίση (Εισερχόμενη Ισχύς = Εξερχόμενη Ισχύς).
Όταν υπάρχουν δύο σταθμοί μετατροπής σε και τα δύο άκρα και μία μόνη γραμμή μεταφοράς, ορίζεται ως δίκτυο δύο τερμάτων DC. Όταν υπάρχουν δύο ή περισσότεροι σταθμοί μετατροπής και γραμμές μεταφοράς DC, ορίζεται ως πολυτερματικό υποσταθμίο DC.
Τα συσταδικά στοιχεία του Συστήματος Μεταφοράς HVDC και οι λειτουργίες τους εξηγούνται παρακάτω.
Μετατροπείς: Η μετατροπή AC σε DC και DC σε AC γίνεται από τους μετατροπείς. Περιλαμβάνουν τρανσφορματόρες και φασματικές γέφυρες.
Λεικτικοί Αντιδραστικοί: Κάθε πόλη περιλαμβάνει λεικτικούς αντιδραστικούς, οι οποίοι είναι ενδυνάμωσεις σε σειρά με την πόλη. Χρησιμοποιούνται για να αποφύγουν τις αποτυχίες κομμουτάτσιας στους αντιστροφείς, μειώνουν τα αρμονικά και αποφεύγουν την διακοπή του ρεύματος για τις φορτίες.
Ηλεκτρόδες: Είναι στην πραγματικότητα ηλεκτροδοί οι οποίοι χρησιμοποιούνται για να συνδέσουν το σύστημα με τη γη.
Φίλτρα Αρμονικών: Χρησιμοποιούνται για να μειώσουν τα αρμονικά στην τάση και το ρεύμα των μετατροπέων που χρησιμοποιούνται.
Γραμμές DC: Μπορεί να είναι καλώδια ή αεροφωνικές γραμμές.
Πηγές Ρεακτιβής Ισχύος: Η ρεακτιβή ισχύς που χρησιμοποιείται από τους μετατροπείς μπορεί να είναι περισσότερη από το 50% της συνολικής μεταφερόμενης ενεργού ισχύος. Έτσι, οι παράλληλοι καταναλωτές παρέχουν αυτή τη ρεακτιβή ισχύ.
Κλειδώματα Ρευστής Τάσης: Η παρανόμαλη λειτουργία στον τρανσφορματόρα καθαρίζεται από τα κλειδώματα. Χρησιμοποιούνται επίσης για να αποσυνδέσουν τον σύνδεσμο DC.
Η ταξινόμηση των συνδέσμων HVDC είναι ως εξής:
Απαιτείται ένα μόνο καλώδιο και το νερό ή η γη λειτουργούν ως επιστροφικός δρόμος. Αν η αντίσταση της γης είναι υψηλή, χρησιμοποιείται μεταλλικός επιστροφικός δρόμος.
Χρησιμοποιούνται δύο μετατροπείς με την ίδια τάση σε κάθε τέρμα. Τα σημεία σύνδεσης των μετατροπέων είναι συνδεδεμένα με τη γη.
Αποτελείται από περισσότερα από δύο καλώδια που έχουν ίση πολικότητα, συνήθως αρνητική. Η γη είναι ο επιστροφικός δρόμος.
Χρησιμοποιείται για να συνδέσει περισσότερα από δύο σημεία και χρησιμοποιείται σπάνια.
Σύστημα Μεταφοράς HVDC |
Σύστημα Μεταφοράς HVAC |
Χαμηλές απώλειες. |
|
