Transmisiunea în Curent Continuu de Întensitate ridicată

تعریف انتقال HVDC

انتقال HVDC روشی برای انتقال برق به صورت DC در فواصل طولانی با استفاده از کابل‌های زیردریا یا خطوط هوایی است.

 تبدیل و مولفه‌ها

سیستم انتقال HVDC از تقویت‌کننده‌ها و معکوس‌کننده‌ها برای تبدیل AC به DC و بالعکس استفاده می‌کند، با مولفه‌هایی مانند رآکتورهای هموارساز و فیلترهای هارمونیک برای اطمینان از پایداری و کاهش تداخل.

 سیستم انتقال HVDC

ما می‌دانیم که برق AC در ایستگاه تولید تولید می‌شود. این باید ابتدا به DC تبدیل شود. این تبدیل با کمک تقویت‌کننده انجام می‌شود. برق DC از طریق خطوط هوایی جریان خواهد داشت. در سمت گیرنده، این DC باید به AC تبدیل شود. برای این منظور، یک معکوس‌کننده در سمت گیرنده قرار می‌گیرد.

 بنابراین، یک ترمینال تقویت‌کننده در یک سمت زیرстанیون HVDC و یک ترمینال معکوس‌کننده در سمت دیگر وجود خواهد داشت. قدرت سمت ارسال و سمت گیرنده همیشه مساوی خواهد بود (قدرت ورودی = قدرت خروجی).

 وقتی دو ایستگاه تبدیل در هر دو سمت و یک خط انتقال وجود دارد، آن را سیستم‌های DC دو سری نامیده می‌شود. وقتی دو یا چند ایستگاه تبدیل و خطوط انتقال DC وجود دارد، آن را زیرستانیون DC چند سری می‌نامند.

مولفه‌های سیستم انتقال HVDC و عملکرد آن‌ها در زیر توضیح داده شده است.

تقویت‌کننده‌ها: تبدیل AC به DC و DC به AC توسط تقویت‌کننده‌ها انجام می‌شود. این شامل ترانسفورماتورها و پل‌های ولتاژی است.

رآکتورهای هموارساز: هر قطب شامل رآکتورهای هموارساز است که اندازه‌گیری‌های القایی متصل به قطب هستند. این برای جلوگیری از شکست‌های کommenzation در معکوس‌کننده‌ها، کاهش هارمونیک‌ها و جلوگیری از قطع جریان برای بارها استفاده می‌شود.

الکترودها: اینها در واقع رسانه‌هایی هستند که برای اتصال سیستم به زمین استفاده می‌شوند.

فیلترهای هارمونیک: این برای کمینه کردن هارمونیک‌ها در ولتاژ و جریان تقویت‌کننده‌های استفاده شده استفاده می‌شود.

 خطوط DC: می‌تواند کابل یا خط هوایی باشد.

منابع توان واکنشی: توان واکنشی استفاده شده توسط تقویت‌کننده‌ها ممکن است بیش از ۵۰٪ از کل توان فعال منتقل شده باشد. بنابراین خازنهای شانسوی این توان واکنشی را فراهم می‌کنند.

مداربرهای AC: خطا در ترانسفورماتور توسط مداربرها رفع می‌شود. این همچنین برای قطع پیوند DC استفاده می‌شود.

نوع‌های پیوند

• پیوند تک‌قطبی

• پیوند دو قطبی

• پیوند هم‌قطبی

 نیاز به رسانه‌ای واحد است و آب یا زمین به عنوان مسیر بازگشت عمل می‌کند. اگر مقاومت زمین بالا باشد، بازگشت فلزی استفاده می‌شود.

تقویت‌کننده‌های دوتایی با ولتاژ یکسان در هر ترمینال استفاده می‌شود. نقاط اتصال تقویت‌کننده‌ها به زمین متصل می‌شوند.

 این شامل بیش از دو رسانه است که قطبیت یکسان دارند معمولاً منفی. زمین مسیر بازگشت است.

پیوندهای چند سری

این برای اتصال بیش از دو نقطه استفاده می‌شود و به ندرت استفاده می‌شود.

مقایسه سیستم‌های انتقال HVAC و HVDC

 مزایای کارایی

• تقویت‌کننده‌های با ظرفیت بیش‌بار کوچک استفاده می‌شود.

• مداربرها، تقویت‌کننده‌ها و فیلترهای AC گران هستند، به ویژه برای انتقال در فواصل کوتاه.

• بدون ترانسفورماتور برای تغییر سطح ولتاژ.

• پیوند HVDC بسیار پیچیده است.

• جریان توان غیرقابل کنترل است.

کاربردهای عملی

• کابل‌های زیردریا و زیرزمینی

• اتصالات شبکه AC

• اتصال سیستم‌های غیرهمگام