Việc truyền tải điện năng dưới dạng DC qua khoảng cách dài bằng cáp ngầm hoặc đường dây truyền tải trên không là truyền tải điện áp cao trực tiếp. Loại truyền tải này được ưu tiên hơn so với truyền tải HVAC khi xem xét về chi phí, tổn thất và nhiều yếu tố khác. Các tên gọi như Đường cao tốc Điện hoặc Đường cao tốc Năng lượng thường được sử dụng cho HVDC.
Chúng ta biết rằng điện năng AC được tạo ra tại trạm phát điện. Điều này cần được chuyển đổi thành DC trước. Việc chuyển đổi được thực hiện với sự giúp đỡ của chỉnh lưu. Điện năng DC sẽ chảy qua đường dây trên không. Tại phía người dùng, điện năng DC này cần được chuyển đổi lại thành AC. Để mục đích đó, một bộ nghịch lưu được đặt ở phía nhận.
Vì vậy, sẽ có một đầu cuối chỉnh lưu ở một đầu của trạm HVDC và một đầu cuối nghịch lưu ở đầu kia. Công suất của đầu gửi và đầu người dùng luôn bằng nhau (Công suất Đầu vào = Công suất Đầu ra).
Khi có hai trạm chuyển đổi ở cả hai đầu và một đường dây truyền tải đơn thì được gọi là hệ thống hai đầu DC. Khi có hai hoặc nhiều trạm chuyển đổi và đường dây truyền tải DC thì được gọi là trạm đa đầu DC.
Các thành phần của hệ thống Truyền tải HVDC và chức năng của chúng được giải thích dưới đây.
Bộ Chuyển đổi: Việc chuyển đổi từ AC sang DC và từ DC sang AC được thực hiện bởi bộ chuyển đổi. Nó bao gồm biến áp và cầu chốt.
Cuộn cảm Làm phẳng: Mỗi cực bao gồm cuộn cảm làm phẳng, là các cuộn cảm nối tiếp với cực. Nó được sử dụng để tránh sự cố chuyển mạch xảy ra trong bộ nghịch lưu, giảm hàm bậc và tránh gián đoạn dòng điện cho tải.
Điện cực: Chúng thực sự là dẫn thể được sử dụng để kết nối hệ thống với đất.
Bộ lọc Harmonic: Nó được sử dụng để giảm thiểu harmonic trong điện áp và dòng điện của bộ chuyển đổi được sử dụng.
Đường dây DC: Có thể là cáp hoặc đường dây trên không.
Nguồn cung cấp Công suất Phản kháng: Công suất phản kháng được sử dụng bởi bộ chuyển đổi có thể vượt quá 50% tổng công suất hoạt động được chuyển. Vì vậy, cầu tụ shunt cung cấp công suất phản kháng này.
Công tắc Dòng điện AC: Sự cố trong biến áp được loại bỏ bởi công tắc dòng điện. Nó cũng được sử dụng để ngắt kết nối liên kết DC.
Phân loại liên kết HVDC như sau:
Chỉ cần một dây dẫn và nước hoặc đất đóng vai trò là đường trở. Nếu độ chống của đất cao, đường trở kim loại được sử dụng.
Hai bộ chuyển đổi cùng mức điện áp được sử dụng ở mỗi đầu cuối. Các điểm nối của bộ chuyển đổi được nối đất.
Nó bao gồm nhiều hơn hai dây dẫn có cùng cực, thường là âm. Đất là đường trở.
Nó được sử dụng để kết nối nhiều hơn hai điểm và ít được sử dụng.
Hệ thống Truyền tải HVDC |
Hệ thống Truyền tải HVAC |
Tổn thất thấp. |
Tổn thất cao do hiệu ứng da và phát xạ corona |
Điều chỉnh điện áp và khả năng kiểm soát tốt hơn. |
Điều chỉnh điện áp và khả năng kiểm soát thấp. |
Truyền tải nhiều điện năng hơn qua khoảng cách xa hơn. |
Truyền tải ít điện năng hơn so với hệ thống HVDC. |
Cần ít cách điện hơn. |
Cần nhiều cách điện hơn. |
Độ tin cậy cao. |
Độ tin cậy thấp. |
|
