Високо напрегнато директно струйно пренасяне
Определение на HVDC предаване
HVDC предаването е метод за предаване на електричество в DC форма на дълги разстояния чрез използване на подводни кабели или въздушни линии.
Преобразуване и компоненти
Системата за HVDC предаване използва ректификатори и инвертори за преобразуване на AC в DC и обратно, с компоненти като гладки реактори и хармонични филтри, за да осигури стабилност и намали интерференцията.
Система за HVDC предаване
Знаем, че AC енергията се генерира в електроцентралата. Тя трябва първо да бъде преобразувана в DC. Преобразуването се извършва с помощта на ректификатор. DC енергията ще тече през въздушните линии. На потребителската страна, тази DC трябва да бъде преобразувана обратно в AC. За тази цел, инвертор се поставя на приемащата страна.
Така, ще има терминал с ректификатор на единия край на HVDC подстанцията и терминал с инвертор на другия край. Мощността на изпращащия и потребителския край винаги ще бъде равна (Входяща мощност = Изходяща мощност).
Когато има две преобразувателни станции на двата края и една единствена предавателна линия, това се нарича система с два терминала DC. Когато има две или повече преобразувателни станции и DC предавателни линии, това се нарича многотерминална DC подстанция.
Компонентите на системата за HVDC предаване и техните функции са обяснени по-долу.
Преобразуватели: Преобразуването от AC към DC и обратно се извършва от преобразувателите. Те включват трансформатори и клапови мостове.
Гладки реактори: Всяко полюсо съдържа гладки реактори, които са индуктивности свързани поредно с полюса. Те се използват, за да се избегнат комутационни неуспехи, да се намалят хармониките и да се избегне прекъсване на тока за натоварванията.
Електроди: Те всъщност са проводници, които се използват, за да се свърже системата с земята.
Хармонични филтри: Използват се, за да се минимизират хармониките в напрежението и тока на използваните преобразуватели.
DC линии: Могат да бъдат кабели или въздушни линии.
Източници на реактивна мощност: Реактивната мощност, използвана от преобразувателите, може да бъде над 50% от общата активна мощност. Така шунтови кондензатори предоставят тази реактивна мощност.
AC автоматични превключватели: Порокът в трансформатора се устранява от автоматичните превключватели. Те също се използват, за да се прекъсне DC връзката.
Видове връзки
Монополарна връзка
Биполарна връзка
Гомополарна връзка
Изисква се един единствен проводник, а водата или земята служат като обратен път. Ако съпротивлението на земята е високо, се използва метален обратен път.
Двойни преобразуватели с еднакво напрежение се използват във всеки терминал. Превключвателните връзки са заземени.
Състои се от повече от два проводника, които обикновено имат еднаква полярност, най-често отрицателна. Земята е обратният път.
Многотерминални връзки
Използва се, за да се свържат повече от две точки и рядко се използва.
Сравнение между HVAC и HVDC предавателни системи
Преимущества на ефективността
Използва се преобразуватели с малка капацитет за надвишаване.
Автоматичните превключватели, преобразувателите и AC филтрите са скъпи, особено за предаване на малки разстояния.
Няма трансформатори за промяна на нивото на напрежението.
HVDC връзката е изключително сложна.
Неуправляем поток на мощност.
Практически приложения
Подводни и подземни кабели
Връзки между AC мрежи
Връзки между асинхронни системи
