Γιατί χρησιμοποιούμε συσκευές HVDC;

Οι συσκευές άμεσης ρεύματος υψηλής τάσης (HVDC) χρησιμοποιούνται για διάφορους λόγους, που προέρχονται κυρίως από τα πλεονεκτήματά τους σε συστήματα εναλλασσόμενου ρεύματος υψηλής τάσης (HVAC) σε ορισμένες εφαρμογές:

* Μεγάλη ισχύος μεγάλης απόστασης: Οι γραμμές HVDC είναι σημαντικά πιο αποτελεσματικές από τις γραμμές HVAC για τη μετάδοση μεγάλων ποσοτήτων ισχύος σε πολύ μεγάλες αποστάσεις (συνήθως εκατοντάδες χιλιόμετρα ή περισσότερα). Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι γραμμές HVDC παρουσιάζουν χαμηλότερες απώλειες μετάδοσης λόγω της μειωμένης ροής αντιδραστικής ισχύος και της απουσίας του αποτελέσματος του δέρματος (η οποία αυξάνει την αντίσταση στις γραμμές AC).

* Ασύγχρονη διασύνδεση πλέγματος: Οι σύνδεσμοι HVDC μπορούν να συνδέσουν πλέγματα AC που λειτουργούν σε διαφορετικές συχνότητες (π.χ. 50 Hz και 60 Hz). Αυτό επιτρέπει την ανταλλαγή πόρων ενέργειας μεταξύ γεωγραφικά χωριστών πλέγματος που διαφορετικά θα ήταν ασυμβίβαστα.

* Κιβώτιο καλωδίων υποβρυχίου: Το HVDC χρησιμοποιείται σχεδόν αποκλειστικά για τη μετάδοση υποβρυχίων καλωδίων, επειδή τα χωρητικά ρεύματα φόρτισης που σχετίζονται με τη μετάδοση εναλλασσόμενου ρεύματος σε υποβρύχια καλώδια θα ήταν απαγορευτικά μεγάλα και απώλεια.

* Έλεγχος ροής ισχύος: Τα συστήματα HVDC προσφέρουν ακριβέστερο έλεγχο της ροής ισχύος σε σύγκριση με τα συστήματα HVAC. Αυτό επιτρέπει την καλύτερη σταθερότητα και τον έλεγχο του συνολικού δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας, ιδιαίτερα χρήσιμο για την ενσωμάτωση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

* Βελτίωση της σταθερότητας των αδύναμων δικτύων: Το HVDC μπορεί να βοηθήσει στη σταθεροποίηση των αδύναμων ή κακώς διασυνδεδεμένων δικτύων παρέχοντας ταχέως ενεργειακό έλεγχο της ροής ισχύος, αποτρέποντας τις διακοπές.

* μετάδοση από σημείο σε σημείο: Το HVDC είναι πιο αποτελεσματικό για τη μετάδοση από σημείο σε σημείο, δηλαδή άμεση μετάδοση μεταξύ δύο συγκεκριμένων θέσεων χωρίς την ανάγκη για εκτεταμένους υποσταθμούς κατά μήκος της διαδρομής όπως στο HVAC.

* Μειωμένες απαιτήσεις δεξιά διαδρομή: Οι γραμμές HVDC συχνά απαιτούν λιγότερη γη σε σύγκριση με τις γραμμές HVAC, λόγω του μικρότερου αποτυπώματος και των μειωμένων αναγκών μόνωσης για την ίδια χωρητικότητα μετάδοσης ισχύος.

Ωστόσο, τα συστήματα HVDC διαθέτουν επίσης μειονεκτήματα:απαιτούν ακριβούς σταθμούς μετατροπέα σε κάθε άκρο της γραμμής για να μετατρέψουν το AC σε DC και αντίστροφα και τα επίπεδα τάσης DC είναι συνήθως υψηλότερα από τις τάσεις AC, απαιτώντας πιο ισχυρή μόνωση και μέτρα ασφαλείας. Ως εκ τούτου, η επιλογή μεταξύ HVDC και HVAC εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη συγκεκριμένη εφαρμογή και τις απαιτήσεις της.