Truyền tải điện áp cao trực tiếp

Định nghĩa Truyền tải HVDC

Truyền tải HVDC là phương pháp truyền điện ở dạng DC qua khoảng cách dài bằng cách sử dụng cáp ngầm hoặc đường dây trên không.

 Chuyển đổi và Thành phần

Hệ thống truyền tải HVDC sử dụng chỉnh lưu và nghịch lưu để chuyển đổi từ AC sang DC và ngược lại, với các thành phần như cuộn cảm làm phẳng và bộ lọc hài để đảm bảo sự ổn định và giảm nhiễu.

 Hệ thống Truyền tải HVDC

Chúng ta biết rằng điện năng AC được tạo ra tại trạm phát điện. Điện năng này cần được chuyển đổi thành DC trước. Việc chuyển đổi được thực hiện nhờ vào chỉnh lưu. Điện năng DC sẽ chảy qua đường dây trên không. Tại đầu người dùng, điện năng DC này cần được chuyển đổi trở lại thành AC. Để mục đích đó, một nghịch lưu được đặt tại đầu nhận.

 Do đó, sẽ có một đầu chỉnh lưu ở một đầu của trạm biến áp HVDC và một đầu nghịch lưu ở đầu kia. Công suất ở đầu gửi và đầu người dùng luôn bằng nhau (Công suất Đầu vào = Công suất Đầu ra).

 Khi có hai trạm biến đổi ở cả hai đầu và một đường dây truyền tải duy nhất được gọi là hệ thống DC hai đầu. Khi có hai hoặc nhiều trạm biến đổi và đường dây truyền tải DC được gọi là trạm biến đổi đa đầu.

Các thành phần của hệ thống Truyền tải HVDC và chức năng của chúng được giải thích dưới đây.

Chỉnh lưu: Chuyển đổi từ AC sang DC và từ DC sang AC được thực hiện bởi các chỉnh lưu. Nó bao gồm biến áp và cầu điốt.

Cuộn cảm Làm phẳng: Mỗi cực bao gồm cuộn cảm làm phẳng, là các cuộn cảm nối tiếp với cực. Nó được sử dụng để tránh sự cố chuyển mạch xảy ra trong nghịch lưu, giảm harmonics và tránh gián đoạn dòng điện cho tải.

Điện cực: Chúng thực tế là các dây dẫn được sử dụng để kết nối hệ thống với đất.

Bộ lọc Harmonic: Được sử dụng để giảm thiểu harmonics trong điện áp và dòng điện của các chỉnh lưu được sử dụng.

 Đường dây DC: Có thể là cáp hoặc đường dây trên không.

Nguồn cung cấp Công suất Phản kháng: Công suất phản kháng sử dụng bởi các chỉnh lưu có thể vượt quá 50% tổng công suất hữu ích được chuyển. Do đó, tụ shunt cung cấp công suất phản kháng này.

Cầu dao AC: Sự cố trong biến áp được loại bỏ bởi cầu dao. Nó cũng được sử dụng để ngắt liên kết DC.

Loại Liên kết

• Liên kết Đơn cực

• Liên kết Đôi cực

• Liên kết Đồng cực

 Chỉ cần một dây dẫn và nước hoặc đất đóng vai trò là đường hồi. Nếu độ dẫn điện của đất cao, dây dẫn kim loại được sử dụng.

Hai chỉnh lưu cùng mức điện áp được sử dụng ở mỗi đầu. Các điểm nối của chỉnh lưu được nối đất.

 Nó bao gồm nhiều hơn hai dây dẫn có cùng cực tính, thường là cực âm. Đất là đường hồi.

Liên kết Đa đầu

Nó được sử dụng để kết nối nhiều hơn hai điểm và hiếm khi được sử dụng.

So sánh giữa Hệ thống Truyền tải HVAC và HVDC

 Lợi ích về Hiệu suất

• Sử dụng các chỉnh lưu có khả năng quá tải nhỏ.

• Cầu dao, chỉnh lưu và bộ lọc AC rất đắt, đặc biệt là cho truyền tải qua khoảng cách ngắn.

• Không có biến áp để thay đổi mức điện áp.

• Liên kết HVDC cực kỳ phức tạp.

• Luồng điện không kiểm soát được.

Ứng dụng Thực tế

• Dây cáp dưới biển và dưới lòng đất

• Kết nối mạng AC

• Kết nối hệ thống Không đồng bộ