Visokonaponski prijenos jednosmjerne struje

Definicija prijenosa naponom konstantnog struja (HVDC)

Prijenos naponom konstantnog struja (HVDC) je metoda prijenosa električne energije u obliku konstantne struje na velike rastojanja pomoću podmorskih kabela ili nadzemnih linija.

 Konverzija i komponente

Sistem prijenosa HVDC koristi rektifikatore i invertere za pretvaranje AC u DC i obrnuto, sa komponentama poput izravnivačkih reaktora i harmonijskih filtera kako bi se osigurala stabilnost i smanjila interferencija.

 Sistem prijenosa HVDC

Znamo da se AC snaga generiše u generatornoj stanici. Ova snaga treba prvo biti pretvorena u DC. Pretvaranje se vrši pomoću rektifikatora. DC snaga će teći kroz nadzemne linije. Na kraju korisnika, ova DC mora biti pretvorena u AC. Za tu svrhu, inverter se postavlja na kraju primanja.

 Tako će biti rektifikatorska terminala na jednom kraju HVDC podstane i inverter terminal na drugom kraju. Snaga slanja i snaga korisnika će uvek biti jednaka (Ulazna snaga = Izlazna snaga).

 Kada postoje dve konvertorske stanice na oba kraja i jedna prijenosna linija, to se naziva sistem sa dva terminala DC. Kada postoje dvije ili više konvertorskih stanica i DC prijenosnih linija, to se naziva višeterminalni DC podstanicni sistem.

Komponente sistema prijenosa HVDC i njihova funkcija su objašnjene ispod.

Konverteri: Konverzija AC u DC i DC u AC vrši se pomoću konvertera. To uključuje transformere i mostove ventilnih prekidaca.

Izravnivački reaktori: Svaki pol ima izravnivačke reaktore koji su induktivnosti spojene serijalno sa polom. Koriste se kako bi se sprecile greške komutacije koje se javljaju u inverterima, smanjuju harmonije i sprečavaju prekid struje za opterećenja.

Elektrodi: One su zapravo vodovi koji se koriste za povezivanje sistema sa zemljom.

Harmonijski filteri: Koriste se za minimiziranje harmonija u naponu i struji konvertera.

 DC linije: To mogu biti kabeli ili nadzemne linije.

Reaktivne snage: Reactivna snaga koja se koristi od strane konvertera može biti veća od 50% ukupne prenose active snage. Tako da šunt kapacitanci pružaju ovu reaktivnu snagu.

Prekidaci AC kruga: Greška u transformatoru se uklanja preko prekidaca. Takođe se koriste za odspajanje DC veze.

Tipovi veza

• Monopolna veza

• Bipolarna veza

• Homopolarna veza

 Potreban je jedan vod, a voda ili tlo služe kao povratni put. Ako je otpornost tla visoka, koristi se metalni povratni put.

Dvostruki konverteri istog naponskog stepena koriste se u svakom terminalu. Spajanja konvertera su zemljeni.

 Sastoji se od više od dva voda koji imaju istu polaritet, obično negativnu. Zemlja je povratni put.

Višeterminalne veze

Koriste se za povezivanje više od dve tačke i rijetko se koriste.

Upoređenje sistema prijenosa HVAC i HVDC

 Prednosti efikasnosti

• Koriste se konverteri sa malom preopterećenom kapacitetom.

• Prekidaci, konverteri i AC filteri su skupi, posebno za kratke rastojanja.

• Nema transformatora za promenu naponskog stepena.

• HVDC veza je izuzetno složena.

• Nekontrolisan tok snage.

Praktične primene

• Podmorski i podzemni kablovi

• Interkonexije AC mreža

• Interkonexije asinhronih sistema