고압직류송전 | HVDC 송전
수중 케이블이나 공중 전송선을 통해 장거리에 걸쳐 대용량의 전기를 직류 형태로 전송하는 것을 고전압 직류 전송이라고 합니다. 이 종류의 전송은 비용, 손실 및 기타 많은 요소를 고려할 때 매우 긴 거리에서 HVAC 전송보다 선호됩니다. HVDC는 종종 전기 슈퍼하이웨이 또는 전력 슈퍼하이웨이라고도 불립니다.
HVDC 전송 시스템
우리는 발전소에서 교류 전력을 생성한다는 것을 알고 있습니다. 이를 먼저 직류로 변환해야 합니다. 변환은 정류기의 도움으로 이루어집니다. 직류 전력은 공중 전송선을 통해 흐르게 됩니다. 사용자 단에서는 이 직류를 다시 교류로 변환해야 합니다. 이를 위해 수신단에는 인버터가 배치됩니다.
따라서 HVDC 변전소의 한쪽 끝에는 정류기 단말기가, 다른 끝에는 인버터 단말기가 있을 것입니다. 송신단과 사용자 단의 전력은 항상 같을 것입니다 (입력 전력 = 출력 전력).
양 끝에 두 개의 변환소가 있고 단일 전송선이 있는 경우를 2단계 DC 시스템이라고 합니다. 두 개 이상의 변환소와 DC 전송선이 있는 경우를 다단계 DC 변전소라고 합니다.
다음은 HVDC 전송 시스템의 구성 요소와 그 기능입니다.
변환기: AC에서 DC로, DC에서 AC로의 변환은 변환기에 의해 수행됩니다. 변압기와 밸브 브리지가 포함됩니다.
평활화 리액터: 각 극은 극과 직렬로 연결된 인덕터로 구성된 평활화 리액터를 포함합니다. 인버터에서 발생하는 교차 실패를 방지하고, 하모닉을 줄이며, 부하에 대한 전류 중단을 피하는데 사용됩니다.
전극: 실제로 지구에 시스템을 연결하기 위한 도체입니다.
하모닉 필터: 변환기에 사용되는 전압과 전류의 하모닉을 최소화하는데 사용됩니다.
DC 선로: 케이블이나 공중 선로일 수 있습니다.
반응 전력 공급: 변환기에 사용되는 반응 전력은 총 전송되는 유용 전력의 50% 이상일 수 있습니다. 따라서 분산 콘덴서가 이 반응 전력을 제공합니다.
AC 회로 차단기: 변압기의 결함은 회로 차단기로 제거됩니다. 또한 DC 링크를 분리하는데 사용됩니다.
HVDC 시스템 구조
HVDC 링크의 분류는 다음과 같습니다:
단극 링크
단일 도체가 필요하며, 물이나 지면이 반환 경로 역할을 합니다. 지면 저항이 높으면 금속 반환 경로가 사용됩니다.
쌍극 링크
각 단말기에 동일한 전압 등급의 이중 변환기가 사용됩니다. 변환기 접점은 접지됩니다.
동극성 링크
대체적으로 음극성을 가진 두 개 이상의 도체로 구성되며, 지면이 반환 경로 역할을 합니다.
다단계 링크
두 개 이상의 점을 연결하는데 사용되며, 거의 사용되지 않습니다.
