Высоковольтный постоянный ток (HVDC)
Несколько недель назад я опубликовал статью о преимуществах систем HVDC по ОВК. Преимущества HVDC многочисленны и очень хорошо известны, но, как и все на этой земле, эта система имеет и другую сторону.
8 Основные недостатки передачи HVDC (фотография, сделанная рядом с Cascavel - PR - Бразилия. Деталь линии HVDC из Furnas (600kV) Фернандо Идальго Молины через Flickr)
Восемь основных недостатков систем передачи HVDC, включая линии постоянного тока, соединяющие область систем ОВК, кратко изложены и кратко описаны ниже:
Недостаток # 1 (дорогой)
Преобразовательные станции, необходимые для подключения к сетям переменного тока, очень дороги.
Подстанции преобразователя более сложны, чем подстанции HVAC, а не только в дополнительном оборудовании для преобразования, но и в более сложные системы управления и регулирования.
Затраты таких станций могут быть компенсированы более низкими затратами на строительство линий передачи постоянного тока, но для смещения требуются длинные линии постоянного тока.
Недостаток # 2 (сложный)
В отличие от систем переменного тока, проектирование и эксплуатация многоконтактных систем HVDC является сложным.
Контроль потока мощности в таких системах требует непрерывной связи между всеми терминалами, поскольку поток мощности должен активно регулироваться системой управления, а не присущими характеристиками линии передачи.
Недостаток # 3 (дорогой снова)
Подстанции преобразователя генерируют гармоники тока и напряжения, в то время как процесс преобразования сопровождается потреблением реактивной мощности. В результате необходимо установить дорогостоящие блоки компенсации фильтра и блоки компенсации реактивной мощности.
Недостаток # 4 (сбои питания)
Во время коротких замыканий в системах переменного тока, близких к подключенным подстанциям HVDC, в системе передачи HVDC также возникают сбои питания на время короткого замыкания.
Наиболее подвержены подстанции инвертора.
Во время коротких замыканий на выходной стороне инвертора может быть вызвана полная неисправность мощности системы передачи HVDC. Ошибки питания из-за короткого замыкания на стороне входа выпрямителя обычно пропорциональны уменьшению напряжения.
Недостаток # 5 (мощности)
Количество подстанций в современной многотерминальной системе передачи HVDC может быть не более шести- восьми, и большие различия в их возможностях не допускаются. Чем больше количество подстанций, тем меньше может быть разница в их возможностях.
Таким образом, практически невозможно построить систему передачи HVDC с более чем пятью подстанциями.
Недостаток # 6 (радиошум)
Высокочастотные составляющие, обнаруженные в системах передачи постоянного тока, могут создавать радиошумы в линиях связи, расположенных вблизи линии передачи HVDC.
Чтобы этого избежать, необходимо установить дорогостоящие «активные» фильтры на линиях передачи HVDC.
Недостаток # 7 (плотное заземление)
Заземление передачи HVDC связано с сложной и сложной установкой, поскольку для правильной работы необходимо построить надежный и постоянный контакт с Землей и устранить возможное создание опасного «ступенчатого напряжения».
Недостаток # 8
Поток тока через Землю в монопольных системах может вызвать электрокоррозию подземных металлических установок, главным образом трубопроводов.
Вывод
Некоторые из перечисленных недостатков можно устранить с использованием новых технологий. В частности, недостатки, такие как полное повреждение питания системы передачи HVDC во время коротких замыканий в системе переменного тока и потребляемой реактивной мощности, могут быть устранены полностью или в основном с использованием тиристоров выключения.
Несколько исследовательских центров работают над улучшением тиристоров с высокой пропускной способностью, а также на новых типах преобразовательных устройств для высокопроизводительной передачи HVDC.
Наконец, существует несколько новых методов совершенствования заземляющих устройств, обеспечивающих снижение электрокоррозионных воздействий и формирование так называемого « металлического возврата », что исключает протекание рабочего тока через землю. Другие методы
при совершенствовании технологии HVDC также разрабатываются (Кощеев, 2001).
Получите руководство по передаче энергии и распределению, опубликованное Siemens.
Справка: Аргоннская национальная лаборатория - проектирование, строительство и эксплуатация высоковольтных технологий передачи электроэнергии на большие расстояния