Toepassingen en vooruitzichten van hoogspannings-DC-transmissiekabel

supply HVDC power cable

Vanuit een mondiaal perspectief, hoogspannings-DC-transmissiekabel wordt toegepast op de volgende gebieden, zoals bovengrondse transmissie met hoge capaciteit over lange afstanden, interconnectie van het elektriciteitsnet, en onderzeese kabeltransmissie over lange afstanden met duidelijke voordelen.

De eerste is de transmissie via bovengrondse lijnen over lange afstanden. Volgens de resultaten van relevante onderzoeken, DC-bovenleiding transmissie begint hiervan te profiteren 10 miljard watt en 300 kilometer of meer. Dit betekent dat meer dan 26% van de totale mondiale transportcapaciteit is van toepassing op gelijkstroom-bovengrondse lijnen.

De tweede is onderzeese kabeltransmissie. Uit onderzoek blijkt dat ongeveer een derde van de huidige DC-transmissieprojecten ter wereld betrekking heeft op onderzeese kabeltransmissie.

De derde is het beperken van de kortsluitstroom. Terwijl landen en regio’s de stroombelasting verhogen, De stroomvoorziening en de aanleg van netwerken blijven zich uitbreiden, de omvang van het AC-net wordt steeds groter, en er treedt een kortsluitfout op naarmate de foutstroom ook groter wordt. DC-transmissie heeft duidelijke voordelen bij het beperken kortsluiting actueel en wordt op steeds meer gebieden gebruikt.

Als tegenmaatregel tegen kortsluitstromen in gebieden met geconcentreerde grootstedelijke belastingen, lichtgewicht DC-transmissieapparatuur met faseverandering van het apparaat wordt algemeen de voorkeur gegeven vanwege het kleine vloeroppervlak en de snelle respons.

Op het gebied van netinterconnectie, het gebruik van DC-methoden zoals BTB om een aantal relatief kleine met elkaar te verbinden, onafhankelijk werkende kleine systemen kunnen foutkortsluitstromen effectief verminderen. Studies uitgevoerd door Japanse wetenschappers over seriële systemen in Kansai, China, Kyushu, en Shikoku in Japan hebben aangetoond dat als DC-methoden worden gebruikt om Kansai met China te verbinden, China naar Kyushu, Kyushu naar Shikoku, en Shikoku naar Kansai, kortsluitstromen zullen sterk worden onderdrukt en transmissie van kleine systemen naar grote systemen zal worden gerealiseerd.

In aanvulling, Converters bestaande uit schakelbare apparaten kunnen worden gebruikt om stroom te leveren aan kleine geïsoleerde systemen zoals offshore olieplatforms en eilanden. In de toekomst, ze kunnen ook worden gebruikt in stedelijke stroomdistributiesystemen om toegang te krijgen tot gedistribueerde energiebronnen zoals brandstofcellen en fotovoltaïsche energieopwekking. Een lichtgewicht DC-transmissiesysteem is nuttiger om het probleem van de stabiliteit van de toegang tot schone energie op te lossen.

Op dit moment, Er zijn hoogspannings-DC-transmissieprojecten op vijf continenten in de wereld, en ze zijn dichtbevolkt in economisch ontwikkelde regio's zoals Noord-Amerika en West-Europa. Terwijl de economische ontwikkelingsregio naar Azië verhuist, er zijn steeds meer DC-transmissieprojecten in China en de omliggende gebieden.

Het Chinese onderzoek naar hoogspanningsgelijkstroomtransmissie begon in de jaren vijftig, en de eerste thyristorklepsimulator werd in de jaren zestig gebouwd bij het China Electric Power Research Institute. Om hoogspannings-DC-transmissie beter te bestuderen, een AC-kabellijn is gewijzigd in een 31 kV DC-transmissietestlijn in Shanghai in 1977.

Het eerdere onderzoek heeft een zekere basis gelegd voor de ontwikkeling van hoogspanningsgelijkstroomtransmissie in China. Eind jaren tachtig, China's onderzoek en ontwikkeling op het gebied van hoogspanningsgelijkstroomtransmissie brak door en begon zich snel te ontwikkelen. Meer dan 10 Er zijn DC-transmissieprojecten in bedrijf genomen. In het bijzonder, op december 28, 2009, het Yunnan-Guangdong UHV DC-transmissieproject werd met succes op één pool in gebruik genomen, dit is 's werelds eerste ±800 kV UHV DC-transmissieproject. Dit is het eerste ±800 kV UHV DC-transmissieproject ter wereld. Het markeert dat China’s energietechnologie en productie van apparatuur het internationale geavanceerde niveau hebben bereikt en een nieuw hoogtepunt hebben bereikt op het gebied van krachtoverbrenging en transformatie in de wereld..

In order to realize China’s “west-east power transmission” strategic plan, China bevordert actief de bouw van ± 660 kV, ± 800 kV, en ± 1000 kV ultrahoogspannings-DC-transmissieprojecten.

Met de snelle ontwikkeling van nieuwe eisen op het gebied van energie en milieubescherming, China heeft een sterkere marktvraag naar DC-transmissietechnologie.

In de volgende 20 jaar, de State Grid Corporation is van plan er meer te bouwen 40 DC-transmissieprojecten, inclusief meer dan 15 UHV DC-transmissieprojecten.

Volgens de relevante instellingen, volgens de huidige apparatuurprijzen, de totale investering in de bouw van elk UHV DC-transmissieproject in China bedraagt meer dan 15 biljoen yuan. Onder hen, de prijs van een UHV DC-omvormerklep en omvormer is 1.5 miljard aan 2 biljoen yuan, de prijs van een vlakke golfreactor is ongeveer 1 biljoen yuan, de prijs van een controle- en beschermingssysteem is meer dan 400 miljoen yuan, en de totale kosten van complete apparatuursets voor AC-veld en DC-veld liggen ook dichtbij 2 biljoen yuan. De investering in apparatuur (exclusief lijnen en torens) voor elk UHV DC-transmissieconverterstation is ongeveer 8 biljoen yuan. Er wordt verwacht dat DC-transmissieapparatuur een marktomvang van ongeveer zal bereiken 200 miljard yuan in de volgende 20 jaar.

Technologische vooruitgang zorgt voor de geboorte van meer nieuwe materialen en technologieën, en het gebruik van hoogspanningsgelijkstroomtransmissietechnologie breidt zich uit. Sommige nieuwe manieren van energieopwekking vereisen de toepassing van gelijkstroomtransmissietechnologie. Bijvoorbeeld, de elektriciteit opgewekt door magnetische vloeistof, elektrisch gas, brandstofcellen, en zonnecellen moeten in DC-modus worden verzonden, en de oceaanenergiecentrales in verre zeeën moeten gebruiken onderzeese DC-kabels om elektriciteit naar het vasteland te sturen. In aanvulling, nieuwe batterijen en supergeleiders en andere nieuwe energieopslagsystemen, en AC-voedingssysteemaansluitingen zijn vereist wanneer de DC-transmissietechnologie wordt gebruikt.

Het is te verwachten dat dit zal gebeuren met de verdere ontwikkeling van vermogenselektronische apparaten, de update van computertechnologie, de opkomst van nieuwe materialen voor krachtoverbrenging en transformatie, en de ontwikkeling en het gebruik van nieuwe en hernieuwbare energie, hoogspanningsgelijkstroomtransmissie zal een breder toepassingsperspectief hebben.

ZMSwacables