通过海底电缆或架空输电线路以直流形式长距离输送电力的大规模输电就是高压直流输电。考虑到成本、损耗和许多其他因素,这种类型的传输比HVAC传输更适合长距离传输。电气高速公路或电力高速公路的名称经常用于直流.
直流输电系统
我们知道发电站有交流电产生。这应该首先转换成DC。转换是在整流器的帮助下完成的。直流电源将通过架空线路。在用户端,这个直流电必须转换成交流电逆变器置于接收端。
因此,在高压直流变电站的一端有一个整流端子,另一端有一个逆变端子。发送端和用户端功率始终相等(输入功率=输出功率)。
两端有两个换流站且只有一个换流站时输电线路称为双端直流系统。当有两个或两个以上换流站和直流输电线路时,称为多端直流变电站。
的组成部分直流输电系统及其功能说明如下。
转换器:交流到直流和直流到交流的转换是由转换器完成的。它包括变形金刚和阀门桥梁。
平滑反应堆:每一极由平滑反应堆组成电感器与电杆串联的。它用于避免逆变器发生换相失败,减少了换相次数谐波避免了负载电流的中断。
电极:他们实际上是导体这些是用来连接系统到地球的。
谐波滤波器:它是用来最小化谐波的电压和当前的所使用的转换器。
直流线路:它可以是电缆或架空线路。
无功电源:该变换器使用的无功功率可能超过总转移有功功率的50%。因此,并联电容器提供此无功功率。
交流断路器:的变压器故障被断路器.它也用于断开直流链路。
直流系统配置
HVDC链路的分类如下:
Mono极地链接
需要单导体,水或地作为返回路径。如果大地电阻率高,则采用金属回流。
双相链接
在每个终端使用相同额定电压的双转换器。换流节点接地。
单极的链接
它由两个以上具有相等极性的导体组成,通常是负的。地面是回程路径。
多终端的链接
它用于连接两个以上的点,很少使用。
暖通与直流输电系统的比较
直流输电系统 | 暖通空调传输系统 |
低损失。 | 损失很大,因为集肤效应和电晕放电 |
较好的电压调节和控制能力。 | 电压调节和控制能力低。 |
在更长的距离传输更多的能量。 | 与高压直流输电系统相比,传输更少的电力。 |
需要更少的绝缘。 | 需要更多的绝缘。 |
可靠性高。 | 低可靠性。 |
异步互连是可能的。 | 异步互连是不可能的。 |
减少导线,降低线路成本。 | 线路成本高。 |
塔更便宜、简单、狭窄。 | 塔比高压直流大。 |
高压直流输电的缺点
- 采用过载能力小的变流器。
- 断路器,转换器和交流滤波器是昂贵的,特别是小距离传输。
- 没有变压器来改变电压水平。
- 高压直流输电线路极其复杂。
- 无法控制的功率流。
高压直流输电的应用
- 海底和地下电缆
- 交流网络互联
- 异步系统互连