高電圧直流送電

HVDC送電の定義

HVDC送電は、海底ケーブルまたは地上線を使用して長距離で直流（DC）形式で電力を送電する方法です。

 変換と構成要素

HVDC送電システムでは、整流器とインバータを使用して交流（AC）を直流に、またその逆の変換を行い、平滑リアクターや高調波フィルターなどの構成要素を使用して安定性を確保し、干渉を減らします。

 HVDC送電システム

発電所で生成された交流電力はまず直流に変換する必要があります。この変換は整流器によって行われます。直流電力は地上線を通って流れ、ユーザー側では再び交流に変換する必要があります。そのため、受電側にはインバータが設置されます。

 したがって、HVDC変電所の一端には整流器端末があり、他端にはインバータ端末があります。送電側とユーザー側の電力は常に等しくなります（入力電力 = 出力電力）。

 両端にコンバータステーションがあり、単一の送電線がある場合を二端子DCシステムと呼びます。複数のコンバータステーションとDC送電線がある場合は多端子DC変電所と呼ばれます。

HVDC送電システムの構成要素とその機能は以下の通りです。

コンバータ： ACからDCへの変換とその逆の変換はコンバータによって行われます。これはトランスフォーマーとバルブブリッジを含みます。

平滑リアクター： 各極には直列に接続されたインダクタである平滑リアクターが含まれています。これは、インバータでの共通化失敗を防ぎ、高調波を減らし、負荷に対する電流の中断を避けるために使用されます。

電極： 実際には、システムを接地に接続するために使用される導体です。

高調波フィルター： 使用されているコンバータの電圧と電流の高調波を最小限に抑えるために使用されます。

 DC線路： ケーブルまたは地上線になります。

無効電力供給： コンバータで使用される無効電力は、転送される有効電力の50%以上になることがあります。そのため、シャントコンデンサがこの無効電力を提供します。

AC回路遮断機： 変圧器の故障は回路遮断機によってクリアされます。また、DCリンクを切断するためにも使用されます。

リンクタイプ

• モノポーラリンク

• バイポーラリンク

• ホモポーラリンク

 単一の導体が必要であり、水または地面が返還経路として機能します。地抵抗が高い場合、金属製の返還経路が使用されます。

各端末で同じ電圧レーティングの二重コンバータが使用されます。コンバータ接合部は接地されています。

 2つ以上の導体で構成され、一般的には負極性を持っています。地面が返還経路となります。

多端子リンク

2つ以上の点を接続するために使用され、めったに使用されません。

HVAIEE-BusinessとHVDC送電システムの比較

 効率的な利点

• 小さな過負荷容量を持つコンバータを使用します。

• 回路遮断機、コンバータ、およびACフィルターは、特に短距離送電の場合、高価です。

• 電圧レベルを変更するための変圧器はありません。

• HVDCリンクは非常に複雑です。

• 制御不能な電力フロー。

実用的な応用

• 海底および地中ケーブル

• ACネットワーク間の接続

• 非同期システムの接続