Högspegel-direktströmsöverföring

Definition av HVDC-överföring

HVDC-överföring är metoden för att överföra el i DC-form över långa avstånd med hjälp av antingen underjordiska kabler eller överbryggningar.

 Omvandling och komponenter

HVDC-överföringssystemet använder rektifierare och inverterare för att omvandla AC till DC och vice versa, med komponenter som utjämnande reaktorer och harmoniskafilter för att säkerställa stabilitet och minska störningar.

 HVDC-överföringssystem

Vi vet att AC-ström genereras i kraftverket. Detta måste först omvandlas till DC. Omvandlingen görs med hjälp av en rektifierare. DC-strömmen kommer att flöda genom överbryggningarna. På användarsidan måste denna DC omvandlas till AC. För det ändamålet placeras en inverterare vid mottagaränden.

 Således kommer det att finnas en rektifierarterminal på ena sidan av HVDC-understationen och en inverterarterminal på den andra sidan. Effekten vid sändaränden och användaränden kommer alltid att vara lika (Inmatad effekt = Utmatad effekt).

 När det finns två omvandlingsstationer på båda sidor och en enda överföringslinje kallas det ett tvåterminalers DC-system. När det finns två eller flera omvandlingsstationer och DC-överföringslinjer kallas det ett flerterminalers DC-understation.

Komponenterna i HVDC-överföringssystemet och dess funktion beskrivs nedan.

Omvandlare: AC till DC- och DC till AC-omvandling utförs av omvandlarna. Det inkluderar transformer och vallbryggor.

Utjämnande reaktorer: Varje pol består av utjämnande reaktorer som är induktorer anslutna i serie med polen. De används för att undvika kommutationsfel som uppstår i inverterare, minskar harmoniska vågor och undviker avbrott i strömmen för belastningar.

Elektroder: De är faktiskt ledare som används för att ansluta systemet till jorden.

Harmoniska filter: De används för att minimera harmoniska vågor i spänningen och strömmen av de omvandlare som används.

 DC-linjer: De kan vara kablar eller överbryggningar.

Reaktiv effektssupply: Den reaktiva effekten som används av omvandlarna kan vara mer än 50% av den totala överförda aktiv effekten. Således ger shunt-kondensatorer denna reaktiva effekt.

AC-sirkuitsbrytare: Felen i transformatorn rensas av sirkuitsbrytarna. De används också för att koppla från DC-länken.

Länktyper

• Monopolär länk

• Bipolär länk

• Homopolär länk

 En ledare krävs och vatten eller mark fungerar som returväg. Om markens resistivitet är hög används en metallisk retur.

Dubbla omvandlare med samma spänningsklass används i varje terminal. Omgångarna är anslutna till marken.

 Det består av fler än två ledare som har lika polaritet, vanligtvis negativ. Marken är returvägen.

Flerterminalers länkar

De används för att ansluta fler än två punkter och används sällan.

Jämförelse mellan både HVAC- och HVDC-överföringssystem

 Effektivitetsfördelar

• Omvandlare med liten överbelastningskapacitet används.

• Sirkuitsbrytare, omvandlare och AC-filter är dyra, särskilt för korta överföringsavstånd.

• Inga transformer för att ändra spänningsnivån.

• HVDC-länken är extremt komplicerad.

• Okontrollerbar effektflöde.

Praktiska tillämpningar

• Underhavs- och underjordskabler

• Förbindelse mellan AC-nätverk

• Förbindelse mellan asynkrona system