Geräte mit hohem Spannungsdirektstrom (HVDC) werden aus verschiedenen Gründen verwendet, was hauptsächlich aus ihren Vorteilen gegenüber Hochspannungs-Wechselstromsystemen (HLK) in bestimmten Anwendungen herrührt:
* Langstrecken-Massenstromübertragung: HVDC -Linien sind signifikant effizienter als HVAC -Linien, um große Strommengen über sehr lange Strecken zu übertragen (typischerweise Hunderte von Kilometern oder mehr). Dies liegt daran, dass HVDC -Linien aufgrund des verringerten reaktiven Leistungsflusss und des Fehlens eines Hauteffekts (was die Resistenz in Wechselstromlinien erhöht) niedrigere Übertragungsverluste aufweisen.
* Asynchrones Gitterverbindung: HVDC -Links können Wechselstromgitter anschließen, die mit unterschiedlichen Frequenzen (z. B. 50 Hz und 60 Hz) betrieben werden. Dies ermöglicht den Austausch von Stromressourcen zwischen geografisch getrennten Gittern, die ansonsten nicht kompatibel wären.
* U -Boot -Kabelübertragung: HVDC wird fast ausschließlich für die U -Boot -Kabelübertragung verwendet, da die mit der Wechselstromübertragung in Unterwasserkabel verbundenen kapazitiven Ladungsströme unerschwinglich groß und verlust sind.
* Stromflussregelung: HVDC -Systeme bieten im Vergleich zu HLK -Systemen eine genauere Kontrolle über den Stromfluss. Dies ermöglicht eine bessere Stabilität und Kontrolle des gesamten Leistungsnetzes, insbesondere nützlich bei der Integration erneuerbarer Energiequellen.
* Stabilität von schwachen Gittern verbessert: HVDC kann dazu beitragen, schwache oder schlecht miteinander verbundene Gitter zu stabilisieren, indem sie eine schnell wirkende Kontrolle des Stromflusses gewährleisten und Kaskadenausfälle verhindert.
* Punkt-zu-Punkt-Übertragung: HVDC ist effizienter für die Punkt-zu-Punkt-Übertragung, was bedeutet, dass die direkte Übertragung zwischen zwei spezifischen Stellen ohne umfangreiche Umspannwerke entlang der Route wie in HLK erforderlich ist.
* reduzierte Vorfahrtsanforderungen: HVDC -Linien erfordern häufig weniger Land im Vergleich zu HLK -Linien aufgrund des geringeren Fußabdrucks und der reduzierten Isolationsanforderungen für die gleiche Leistungsübertragungskapazität.
HVDC-Systeme haben jedoch auch Nachteile:Sie erfordern teure Konverterstationen an jedem Ende der Linie, um Wechselstrom in DC und umgekehrt umzuwandeln, und die DC-Spannungsniveaus sind typischerweise höher als die Wechselspannungen, die robustere Isolier- und Sicherheitsmaßnahmen erfordern. Daher hängt die Wahl zwischen HVDC und HLK stark von der spezifischen Anwendung und ihren Anforderungen ab.
