HVDC-Systeme (Hochspannungs-Gleichstromsysteme) werden weitgehend in verschiedene Typen eingeteilt, hauptsächlich basierend auf der Konverter-Technologie, mit der der Wechselstrom (AC) auf Direktstrom (DC) geändert wird und umgekehrt. Diese Kategorien werden sich nicht gegenseitig ausschließen, und einige Systeme können Eigenschaften verbinden. Hier ist eine Aufschlüsselung:
1. Basierend auf der Konverter -Technologie:
* Linienvermittlungskonverter (LCC) HVDC: Dies war die erste Generation von HVDC -Systemen. Sie verwenden Thyristoren als Schaltgeräte, und der Kommissionsprozess (Switching) wird durch die Wechselstromsystemspannung bestimmt. LCC-HVDC-Systeme sind relativ ausgereift und für lange Entfernungen kostengünstig, haben jedoch Einschränkungen bei der Kontrollebarkeit und des Leistungsfaktors. Sie werden oft für die Übertragung von Langstreckenmassen verwendet.
* Spannungs-Querverkehrer (VSC) HVDC: Dies ist eine modernere Technologie, die isolierte Bipolare -Transistoren (IGBTs) oder andere Power -Halbleiter -Geräte mit bipolaren Gatesanlagen verwendet. VSC-HVDC-Systeme haben eine erheblich bessere Kontrollebarkeit und ermöglichen eine unabhängige Kontrolle von Spannung und Strom sowie schnellere Reaktionszeiten. Sie sind besser für Anwendungen geeignet, die eine dynamischere Kontrolle erfordern, z. B. das Verbinden schwacher Wechselstromnetze oder die Integration erneuerbarer Energiequellen. Es gibt mehrere Untertypen innerhalb von VSC-HVDC, die unten beschrieben sind.
2. Basierend auf der Systemkonfiguration (häufig im Zusammenhang mit dem Konvertertyp):
* Punkt-zu-Punkt-HVDC: Die einfachste Konfiguration, die die Leistung zwischen zwei Punkten überträgt. Sowohl LCC- als auch VSC -Technologien können verwendet werden.
* Multi-terminales HVDC (MTDC): Ermöglicht mehrere Verbindungspunkte zum Gleichstromnetz. Dies ist komplexer und verwendet in der Regel die VSC -Technologie, da für die Verwaltung des Stromflusses zwischen mehreren Punkten eine bessere Kontrollierbarkeit erforderlich ist.
* Hybrid HVDC: Kombiniert Merkmale von LCC- und VSC -Technologien und verwenden möglicherweise verschiedene Konvertertypen an verschiedenen Klemmen innerhalb eines einzelnen Systems. Dies ermöglicht die Nutzung der Vorteile beider Typen.
3. Spezifische VSC -HVDC -Subtypen (häufig durch ihre Kontrollmethoden und -konfigurationen kategorisiert):
* modularer Mehrebenenkonverter (MMC): Eine sehr häufige VSC -Topologie, die in vielen modernen HVDC -Systemen verwendet wird. Es verwendet eine große Anzahl kleinerer Konvertermodule, die Vorteile hinsichtlich der Spannungsebene und einer verringerten harmonischen Verzerrung bietet.
* kaskadiertes H-Bridge: Eine weitere VSC-Topologie mit kaskadierten H-Bridge-Konvertern. Es ist seltener als MMC, hat aber seine eigenen Vorteile.
Zusammenfassend: Die Wahl des HVDC -Systems hängt von Faktoren ab, wie z. B.:
* Übertragungsabstand: LCC-HVDC ist im Allgemeinen wirtschaftlicher für sehr lange Strecken.
* Power Level: Verschiedene Technologien sind für verschiedene Leistungsniveaus optimiert.
* Anwendung: Für die Gitterintegration erneuerbarer Energien oder die Verbindung von schwachen Gittern wird VSC-HVDC bevorzugt.
* Kontrollanforderungen: VSC-HVDC bietet eine überlegene Kontrollierbarkeit.
* Kosten: LCC-HVDC ist in der Regel kostengünstiger für die Übertragung von Langstrecken, während VSC-HVDC eine größere Flexibilität bietet, jedoch möglicherweise höhere anfängliche Kosten aufweisen.
Das Gebiet von HVDC entwickelt sich ständig weiter, wobei sich neue Technologien und Verbesserungen ständig entstehen. Daher ist diese Kategorisierung ein allgemeiner Überblick, und bestimmte Systeme können Funktionen aus mehreren Kategorien enthalten.
