De massale overdracht van elektriciteit in de vorm van gelijkstroom (DC) over lange afstanden door middel van onderzeese kabels of bovengrondse overdrachtslijnen wordt hoogspannings gelijkstroom overdracht genoemd. Deze soort overdracht wordt verkozen boven wisselstroomoverdracht (HVAC) voor zeer lange afstanden, met inachtneming van kosten, verliezen en vele andere factoren. De termen Elektrische superweg of Energie superweg worden vaak gebruikt voor HVDC.
We weten dat wisselstroom in het generatiestation wordt opgewekt. Dit moet eerst worden omgezet in gelijkstroom. De conversie wordt uitgevoerd met behulp van een rectifier. De gelijkstroom zal door de bovengrondse lijnen stromen. Aan de gebruikerskant moet deze gelijkstroom worden omgezet in wisselstroom. Daarvoor wordt een inverter aan de ontvangende kant geplaatst.
Er zal dus een rectifierterminal aan één kant van de HVDC-substations zijn en een inverterterminal aan de andere kant. De vermogensaanvoer aan de verzendkant en de gebruikerskant zullen altijd gelijk zijn (Invoervermogen = Uitvoervermogen).
Wanneer er twee converteerstations aan beide einden zijn en een enkele overdrachtslijn, wordt dit aangeduid als twee-eindige DC-systemen. Wanneer er twee of meer converteerstations en DC-overdrachtslijnen zijn, wordt dit aangeduid als multi-eindige DC-substations.
De componenten van het HVDC Transmissiesysteem en hun functie worden hieronder toegelicht.
Converters: De AC naar DC en DC naar AC conversie wordt uitgevoerd door de converters. Het omvat transformators en valve bruggen.
Gladde Reactors: Elk pool bevat gladde reactors die in serie met de pool zijn verbonden. Ze worden gebruikt om commutatiefouten in inverters te voorkomen, harmonischen te verminderen en onderbreking van stroom voor belastingen te voorkomen.
Elektroden: Dit zijn eigenlijk geleiders die worden gebruikt om het systeem met de aarde te verbinden.
Harmonische Filters: Ze worden gebruikt om de harmonischen in spanning en stroom van de gebruikte converters te minimaliseren.
DC Lijnen: Dit kunnen kabels of bovengrondse lijnen zijn.
Reactive Vermogensvoorzieningen: Het reactieve vermogen dat door de converters wordt gebruikt, kan meer dan 50% van het totaal overgebrachte actieve vermogen bedragen. Dus de shunt condensatoren leveren dit reactieve vermogen.
AC Schakelaars: Een fout in de transformator wordt door de schakelaars weggenomen. Ze worden ook gebruikt om de DC-koppeling los te koppelen.
De classificatie van HVDC-verbindingen is als volgt:
Eén geleider is vereist en water of grond fungeren als terugloopweg. Als de grondweerstand hoog is, wordt een metalen terugloop gebruikt.
Dubbele converters met dezelfde spanning worden in elk terminal gebruikt. De converterverbindingen zijn aangesloten op de aarde.
Het bestaat uit meer dan twee geleiders die dezelfde polariteit hebben, meestal negatief. De grond is de terugloopweg.
Het wordt gebruikt om meer dan twee punten met elkaar te verbinden en wordt zelden gebruikt.
HVDC Transmissiesysteem |
HVAC Transmissiesysteem |
Lage verliezen. |
Verliezen zijn hoog vanwege de huid-effect en corona-ontlading |
Beter spanningsregeling en controlevermogen. |
Spanningsregeling en controlevermogen is laag. |
Meer vermogen over grotere afstanden. |
Minder vermogen vergeleken met een HVDC-systeem. |
Minder isolatie nodig. |
Meer isolatie nodig. |
Hoge betrouwbaarheid. |
Lage betrouwbaarheid. |
|
