I ett modernt DC transmissionssystem, endast transmissionslänken är DC, Generationssystemet och konsumentsystemet är fortfarande AC. Vid sändningsänden av transmissionsledningen, AC-strömmen från AC-systemet skickas till likriktaren via omvandlartransformatorn i omvandlarstationen. Som ändrar högspänningsväxelström till högspänningslikström och skickar den till likströmsöverföringsledningen.
DC-effekten skickas till växelriktaren i omvandlarstationen vid den mottagande änden genom transmissionsledningen, som ändrar högspänningslikspänningen till en högspännings växelströmsledning. Och överför sedan strömmen till AC-systemet genom omvandlartransformatorn. I DC-överföringssystemet, växelriktaren kan fås att fungera i likriktat eller inverterat tillstånd genom att styra omvandlaren.
HVDC-överföring har många fördelar jämfört med AC-överföring
1. HVDC-överföringsledningen är betydligt mer ekonomisk. Vid överföring av samma effekt, tråden som används i DC transmissionsledningar är endast 1/2 till 2/3 av det som används i AC-överföring. DC transmissionsledning använder ett tvåtrådssystem och jämfört med ett tretrådssystem, trefas AC transmission, under samma förhållanden för ledningstvärsnitt och strömtäthet. Om hudeffekten inte beaktas, transmissionsledningen och isoleringsmaterial kan sparas med ca 1/3 av samma elkraft.
Om hudeffekt och olika förluster beaktas, tvärsnittsarean för tråden som används för att överföra samma effekt AC är större än eller lika med 1.33 gånger tvärsnittsarean för tråden som används för DC-överföring. Därför, tråden som används för DC-överföring är nästan hälften av den som används för AC-överföring.
I kabelöverföringsledningar, högspännings DC-överföringsledningar genererar inte kapacitiva strömmar, medan AC-överföringsledningar har kapacitiva strömmar, som orsakar förluster. Vid några speciella tillfällen, som när transmissionsledningen passerar genom sundet, DC-kablar måste användas.
På grund av koaxialkondensatorn som bildas mellan kabelkärnan och jord, den kapacitiva tomgångsströmmen är extremt betydande i AC-högspänningsöverföringsledningen. I DC-överföringsledningen, det läggs ingen kapacitiv ström till kabeln eftersom spänningsfluktuationen är mycket liten.
3. När DC-överföring används, AC-systemet i båda ändar av ledningen behöver inte köras synkront, medan AC-överföringen måste gå synkront. När växelströmsöverföring på långa avstånd används, det finns en signifikant skillnad i strömmarnas fas i båda ändarna av AC-överföringssystemet.
Dessa två faktorer gör att AC-systemet är osynkroniserat och behöver justeras med ett komplext och stort kompensationssystem och en mycket omfattande teknik. Annat, en stark slingström kan bildas i utrustningen och skada utrustningen, eller orsaka ett avbrott på grund av osynkroniserad drift.
När DC-överföringsledningar används för att koppla samman två AC-system, AC-nätet i båda ändar kan arbeta med sin frekvens och fas utan synkron justering.
4. HVDC kraftöverföringssystem är lätt att kontrollera och snabbt, och förlusten vid fel är mindre än för AC-överföring. Om två AC-system är sammankopplade med AC-ledningar, när a kortslutning förekommer på ena sidan av systemet, den andra sidan måste leverera kortslutningsström till felsidan.
Därför, förmågan hos de ursprungliga strömbrytarna på båda sidor av systemet att bryta kortslutningsströmmen kommer att hotas och strömbrytarna behöver bytas ut. Om de två AC-systemen är sammankopplade med en DC-överföringsledning. Kretseffekten kan justeras snabbt och enkelt tack vare användningen av silikonkontrollerade enheter, kortslutningsströmmen som levereras av DC-transmissionsledningen till det kortslutna AC-systemet är inte stor. Och kortslutningsströmmen i felsidans AC-system är nästan densamma som när det inte finns någon sammankoppling. Därför, det är inte nödvändigt att byta ut originalbrytaren och strömförande utrustning på båda sidor.
5. I HVDC-transmissionsprojektet, varje stolpe är oberoende reglerad och fungerar utan påverkan från varandra.
Därför, när en stolpe går sönder, bara den defekta stolpen behöver stängas av och den andra stolpen kan fortfarande leverera åtminstone 50% av makten. Dock, i en AC-överföringsledning, ett permanent fel i någon fas måste resultera i ett fullständigt linjeavbrott.
