Hoogspanningsgelijkstroomoverdracht

Definitie van HVDC-overdracht

HVDC-overdracht is de methode om elektriciteit in gelijkstroomvorm over grote afstanden te verzenden met behulp van onderzeese kabels of bovengrondse lijnen.

 Conversie en componenten

Het hvdc-overdrachtsysteem gebruikt rectifiers en inverters voor het converteren van wisselstroom naar gelijkstroom en vice versa, met componenten zoals gladstellers en harmonische filters om stabiliteit te waarborgen en interferentie te verminderen.

 HVDC-overdrachtsysteem

We weten dat wisselstroom wordt opgewekt in de genererende station. 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 geplaatst aan de ontvangende kant.

 Dus er zal een rectifierterminal zijn aan één kant van de HVDC-substation en een inverterterminal aan de andere kant. De kracht aan de zendkant en de gebruikerskant zal altijd gelijk zijn (Inkomende Kracht = Uitgaande Kracht).

 Wanneer er twee converteerstations aan beide einden zijn en een enkele overdrachtlijn, wordt dit aangeduid als twee-eindig DC-systeem. Wanneer er twee of meer converteerstations en DC-overdrachtlijnen zijn, wordt dit aangeduid als multi-eindig DC-substation.

De componenten van het HVDC-overdrachtsysteem en hun functie worden hieronder uitgelegd.

Converters: De conversie van wissel- naar gelijkstroom en vice versa wordt uitgevoerd door de converters. Het omvat transformatoren en kleppenbruggen.

Gladstellers: Elk pool bestaat uit gladstellers die inductors zijn die in serie zijn verbonden met de pool. Het wordt gebruikt om commutatiefouten in inverters te voorkomen, harmonischen te verkleinen en het onderbreken van stroom voor belastingen te voorkomen.

Elektroden: Het zijn eigenlijk geleiders die worden gebruikt om het systeem aan de aarde te verbinden.

Harmonische Filters: Het wordt gebruikt om de harmonischen in de spanning en stroom van de gebruikte converters te minimaliseren.

 DC-Lijnen: Het kan kabels of bovengrondse lijnen zijn.

Reaktieve Vermogensvoorzieningen: Het reaktieve vermogen dat door de converters wordt gebruikt, kan meer dan 50% van het totale overgedragen actieve vermogen bedragen. Dus leveren de shuntcondensatoren dit reaktieve vermogen.

AC Schakelaars: Een fout in de transformatoren wordt door de schakelaars verholpen. Ze worden ook gebruikt om de DC-link te ontkoppelen.

Linktypes

• Mono-polair Link

• Bi-polair Link

• Homo-polair Link

 Er is één geleider nodig en water of grond fungeren als terugloopweg. Als de bodemweerstand hoog is, wordt een metalen terugloop gebruikt.

Dubbele converters met dezelfde spanning worden in elk eindpunt gebruikt. De converterverbindingen zijn aangesloten op de aarde.

 Het bestaat uit meer dan twee geleiders die meestal negatieve polariteit hebben. De grond is de terugloopweg.

Multi-eindige Links

Het wordt gebruikt om meer dan twee punten te verbinden en wordt zelden gebruikt.

Vergelijking van HVAC- en HVDC-overdrachtsystemen

 Efficiëntievoordelen

• Converters met kleine overbelastingscapaciteit worden gebruikt.

• Schakelaars, converters en AC-filters zijn duur, vooral voor korte afstanden.

• Geen transformatoren voor het wijzigen van het spanningniveau.

• Een HVDC-link is uiterst complex.

• Oncontroleerbare stroomverdeling.

Praktische Toepassingen

• Onderzee- en ondergrondse kabels

• Interconnecties van AC-netwerken

• Interconnecties van asynchrone systemen