HVDC伝送
定義：高圧直流（HVDC）電源システムは、長距離にわたる大電力の伝送のために直流を使用する。長距離送電の場合、HVDCラインは安価で、AC送電に比べて損失は少なくなります。それは異なる周波数と特性を持つネットワークを相互接続します。
AC伝送では、電圧の交流波そして電流は1ミリ秒ごとにその方向を変える線上を移動します。これにより、熱の形で損失が発生します。 ACラインとは異なり、電圧と電流の波はDCの方向を変えません。 ＨＶＤＣ線は、電力が急速に伝送されるために伝送線の効率を高める。
ACとDCを組み合わせたシステムでは、生成されたAC電圧は送信側でDCに変換されます。次に、配電の目的で、受信側でDC電圧がACに反転されます。したがって、変換および反転装置もラインの両端に必要です。 ＨＶＤＣ伝送は、６００ｋｍを超える長さを有する長距離伝送線および５０ｋｍを超える長さの地下ケーブルについてのみ経済的である。
HVDC送電システムはどのように機能しますか？
変電所の発電では、交流電力が発生します整流器を使用してDCに変換できます。 HVDC変電所またはコンバータ変電所では、整流器およびインバータはラインの両端に配置されます。整流器端子はＡＣをＤＣに変換し、一方インバータ端子はＤＣをＡＣに変換する。
DCは架空送電線と一緒に流れていますユーザー側では、インバータ変電所に設置されているインバータを使用してDCをACに変換します。回線の送信側と受信側で電力は変わりません。 DCは損失を減らし、効率を改善するため、長距離伝送されます。
HVDC送電線の経済的な距離
DCラインはACラインよりも安いですが、DC端子機器のコストは、AC端子ケーブルに比べて非常に高くなります（下のグラフを参照）。このように、ＨＶＤＣ伝送システムでは初期コストが高く、ＡＣシステムでは初期コストが低い。
HVDC伝送の利点
- より少ない数の導体および絶縁体が必要とされ、それによってシステム全体のコストが低減される。
- フェーズ間およびグラウンド間のクリアランスが少なくて済みます。
- 彼らの塔はより安価で安価です。
- コロナ損失が少ないのは、同様の電力のHVAC送電線と比べて少ないです。
- 送電に必要なライン数が少ないため、DCを使用すると電力損失が減少します。
- HVDCシステムはアースリターンを使用します。片方のポールに何らかの障害が発生した場合、「アースリターン」があるもう一方のポールは独立した回路のように動作します。これにより、システムの柔軟性が向上します。
- HVDCには、非同期接続があります。HVDCリンクを介して接続された2つのACステーション。すなわち、電力の伝送は、送信側周波数への送信側周波数とは無関係である。それ故、それは異なる周波数を有する２つの変電所を相互接続する。
- HVDCラインに周波数がないため、表皮効果や近接効果のような損失はシステムでは発生しません。
- 無効電力を生成または吸収することはありません。したがって、無効電力補償は必要ありません。
- 非常に正確で無損失の電力はDCリンクを通って流れます。
HVDC伝送のデメリット
- 変換変電所は送電線の送信側と受信側の両方に配置されるため、コストが増加します。
- インバータ端子および整流端子は高調波を発生しますが、これも非常に高価なアクティブフィルタを使用することで低減できます。
- AC変電所で故障が発生した場合、その近くに配置されているHVDC変電所の停電が発生する可能性があります。
- コンバータ変電所で使用されるインバータは、過負荷容量が制限されています。
- 回路遮断器は、回路遮断のためにＨＶＤＣにおいて使用され、これもまた非常に高価である。
- 電圧レベルを変更するためのトランスはありません。
- 熱損失はコンバータ変電所で発生しますが、アクティブ冷却システムを使用することでこれを減らす必要があります。
- HVDCリンク自体も とても難しい.
結論
DCのすべての利点を考慮すると、それはHVDCラインはACラインよりも熟達しています。しかし、HVDC変電所の初期費用は非常に高く、それらの変電所設備は非常に複雑です。したがって、長距離送電の場合、電力はACで生成され、送電の場合はDCに変換されてから再び最終用途のためのAC。このシステムは経済的であり、システムの効率も向上させる。
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