Ett högspännings likström (HVDC) -system omfattar flera viktiga komponenter som arbetar tillsammans för att konvertera, överföra och ommontera elektrisk kraft. Dessa kan i stort sett kategoriseras som:
1. Omvandlarstationer (i båda ändarna av linjen): Dessa är de mest avgörande komponenterna som är ansvariga för AC/DC -omvandlingen. Varje station innehåller:
* Converter Transformers: Steg upp eller steg ner nätspänningen till en nivå som är lämplig för omvandlarventilerna.
* omvandlarventiler: Dessa är hjärtat i omvandlarstationen. Moderna HVDC-system använder främst spänningskällkonverterare (VSC) baserat på isolerade grindbipolära transistorer (IGBT) eller liknande krafthalvledarenheter. Äldre system kan använda Thyristor-baserade linjekomuterade omvandlare (LCC). Dessa ventiler växlar AC till DC (likriktare) och DC till AC (inverter).
* Kontrollsystem: Ett sofistikerat styrsystem hanterar spännings-, ström- och kraftflödet i hela HVDC -systemet, vilket säkerställer stabil drift och skyddar utrustningen. Detta inkluderar skyddsreläer, kontrollalgoritmer och kommunikationssystem.
* filter: Dessa är nödvändiga för att mildra harmonier som produceras av omvandlarna. De förhindrar att dessa harmonier förorenar AC -systemet.
* Reaktiv kraftkompensation: HVDC -system kräver ofta reaktiv effektkompensation för att säkerställa stabil spänning och kraftflöde. Detta kan involvera kondensatorbanker eller andra reaktiva kraftkällor.
* Utjämningsreaktorer: Dessa stora induktorer jämnar ut DC -strömpulserna som genereras av omvandlarventilerna, vilket minskar krusningen i DC -länken. (Mer framträdande i LCC -system)
2. DC Transmission Line: Detta är den högspänningsledningen själva transmissionslinjen. Det består vanligtvis av:
* overhead ledare: Ofta använder buntade ledare för att minska koronaförlusterna.
* isolatorer: För att stödja ledarna och tillhandahålla elektrisk isolering.
* jordningssystem: För att skydda mot blixtnedslag och säkerställa systemsäkerhet.
3. (Valfritt) Underjordiska/ubåtkablar: För vissa applikationer kan HVDC -transmission använda underjordiska eller ubåtkablar istället för luftlinjer. Dessa har olika designhänsyn än över huvudlinjerna.
Sammanfattningsvis: Medan specifikationerna kan variera beroende på typen av HVDC -system (LCC vs. VSC, overhead kontra underjordisk), involverar kärnkomponenterna alltid omvandlarstationer i båda ändarna för AC/DC -omvandling, transmissionslinjen för DC -kraftöverföring och ett robust styrsystem för att säkerställa stabila och tillförlitliga drift. Användningen av avancerad kraftelektronik och sofistikerade kontrollstrategier är ett avgörande kännetecken för moderna HVDC -system.
