بررسی هارمونیک های تولیدی توسط شبکه HVDC
دانلود مقاله بررسی هارمونیک های تولیدی توسط شبکه HVDC
در اين مقاله كه به صورت ورد (word) است به بررسی هارمونیک هایی که در شبکه خطوط ولتاژ بالا (HVDC) تولید می شود، پرداخته شده است. در شبکه های HVDC علی رغم مزیت های موجود، دارای یک سری مشکلات نیز می باشد. که مهمترین آنها مشکل هارمونیک زایی این نوع شبکه ها می باشد که این مسئله هم در اثر عملکرد مبدل های غیر خطی شبکه انتقال DC می باشد. که در صورت عدم حذف آنها، مخصوصاً در طرف AC که مشکلاتی نظیر تداخل در خطوط تلفن، تولید اضافه حرارت در خازنها و ژنراتور سنکرون و اختلال در عملکرد مواد فرمان مبدلها پیش خواهد آمد.
یکی از روشهای اساسی کاهش دامنه هارمونیک ها در شبکه، استفاده از فیلترهای فعال و غیر فعال می باشد. مبدل های شبکه انتقال DC از طرف DC به عنوان یک منبع هارمونیک زایی ولتاژ و از طرف AC به صورت یک منبع هارمونیک زایی جریان عمل می کند. معمولاً یک مبدل n پالسه در طرف DC هارمونیک های ولتاژ و از مرتبه h=kn و هارمونیک های جریان از مرتبه ۱+-h=kn در طرف AC تولید می کند (k یک عدد صحیح مثبت می باشد).

بنابراین می توان نتیجه گرفت که با افزایش تعداد پالسها دامنه هارمونیک های مرتبه پایین تر حذف خواهند شد. و هارمونیک های مرتبه بالاتر نیز دارای دامنه بسیار کوچکی می باشند. لذا یکی از راههای مناسب جهت کاهش هارمونیکی شبکه انتقال قدرت DC، افزایش تعداد پالسهای مبدلهای مذکور می باشد. یکی دیگر از راههای کاهش دامنه هارمونیک ها در شبکه HVDC استفاده از فیلترهای فعال و غیر فعال در سمت DC , AC می باشد.
...
دانلود: دانلود مقاله بررسی هارمونیک های تولیدی توسط شبکه HVDC
رمز عبور فایل : www.wikipower.ir
حجم : ۴۱۵ KB
پایان نامه مدلسازی و شبیه سازی Rectifier وInverter خطوط HVDC
در پایان نامه مدلسازی و شبیه سازی Rectifier وInverter خطوط HVDC ما ابتدا یک بررسی کوتاه از سابقه وضعیت کنونی خطوط HVDC ارائه میدهیم سپس مزایای فنی خطوط HVDC را در مقایسه با خطوط HVAC بیان میداریم. و بالاخره توسط نرم افزار MATLAB به شبیه شازی اینورتر و راکتیفایر این خطوط می پردازیم.
ظرفیت بالای خطوط انتقال، طول خطوط و سطح ولتاژهای بسیار بالای مورد استفاده از پارامترهایی هستند که یک رشته مشکلات فنی مانند پایداری تلفات کرونا ولتاژهای کلید زنی افزایش سطح ایرولاسیون و سطح اتصال کوتاه را بوجود آوردهاند که در طراحی شبکه های قدرت باید مورد بررسی قرار گیرند، به همین علل از سالهای ۱۹۶۰ به بعد انتقال انرژی بوسیله شبکههای HVDC مورد بررسی جدید قرار گرفت.
در ادامه فهرست مطالب این پایان نامه …..
فصل ۱- آشنایی باHVDC
۱-۱- تاریخچه
۱-۲- مزایا
۱-۳- افزایش ثبات شبکه
۱-۴- معایب
۱-۵- هزینه های مربوط به انتقال DC
۱-۶- اتصالات AC
۱-۷- مبدلها
۱-۸- افزایش انتقال AC
۱-۹- مزیت های HVDC بر انتقال جریان متناوب
۱-۱۰- مزیت های احتمالی بهداشتی سیستم HVDC بر سیستم جریان متناوب
۱-۱۱- اتصالات بین شبکه های جریان متناوب
۱-۱۲- یکسو سازی و اینورت کردن
۱-۱۲-۱- اجزا یکسو کننده و اینورت کننده
۱-۱۲-۲- سیستم های یکسو سازی و اینورتری
۱-۱۳- نگرش کلی
۱-۱۴- ساختار سیستم
فصل ۲- سیستم انتقالHVDC و نقش آن در آینده انرژی
۲-۱- مقدمه
۲-۲- پیشرفت های انتقال AC
۲-۳- جبران سازی استاتیک VAR
۲-۴- جبران ساز سری
۲-۵- پیشرفت های مرسوم
۲-۶- FACTS
۲-۷- فناوری کابل
۲-۸- پیشرفت های HVDC
۲-۹- گذز از لامپ های جیوه ای به حالت جامد
۲-۱۰- ولتاژهای بالاتر DC
۲-۱۱- کنترل
۲-۱۲- فیلترهای فعال DC
۲-۱۳- تریستورهای تریگر شونده با نور
۲-۱۴- توپولوژی های جدید
۲-۱۵- جابجایی سری جبران شده
۲-۱۶- مبدل های ولتاژی (VDC)
۲-۱۷- کاربرد های آینده
۲-۱۸- انتخاب اصلی در شبکه های برق HVDC
۲-۱۹- محرک های اقتصادی
۲-۲۰- نفوذ الکتریسیته
۲-۲۱- سیاست های ملی انرژی
۲-۲۲- اصلاحات بخش الکتریسیته
۲-۲۲-۱- رقابت
۲-۲۲-۲- سرمایه گذاری خصوصی
۲-۲۳- مسائل سیستم گرا
۲-۲۴- پیشرفت های فناوری
۲-۲۵- فناوری مبدل ها
۲-۲۶- توسعه کابل های فشار قوی
۲-۲۷- نقش HVDC
۲-۲۸- نقش سنتی
۲-۲۹- نقش های جدید HVDC
۲-۳۰- سهم بازار
۲-۳۱- نقش HVDC در طرح های مشتقل انتقال (ITP)
۲-۳۲- طرح های مستقل انتقال در بازارهای رقابتی
۲-۳۳- طرح های بالا به پایین
۲-۳۴- طرح های پایین به بالا
۲-۳۵- مثال هایی از ITP
۲-۳۶- ITP مختلط TD/BU در آمریکای جنوبی
۲-۳۷- ITP مختلط BU/TD در شمال شرقی ایالات متحده
۲-۳۸- نقش HVDC در ITPها
۲-۳۹- فن آوری HVDC بازار ITP ها را توسعه می دهد
۲-۴۰- توسعه سیستم های قدرت
۲-۴۱- روند صنایع قدرت
۲-۴۲- سیستم های به هم پیوسته قدرت
۲-۴۳- اتصال AC
۲-۴۴- اتصال HVDC
۲-۴۵- اتصال مختلط جهانی
۲-۴۶- نقش HVDC در قرن ۲۱
۲-۴۷- توسعه HVDC در آینده
۲-۴۸- خصوصی/دولتی سازی صنایع قدرت
۲-۴۹- نقش انتقال HVDC در آینده
۲-۵۰- انتقال انرژی الکتریکی توسط خطوط HVDC
۲-۵۰-۱- بررسی فنی
۲-۵۰-۲- بررسی اقتصادی
۲-۵۰-۳- نتیجهگیری
فصل ۳- تحلیل، مدلسازی و بررسی اضافه ولتاژهای داخلی در خطوط انتقال قدرت HVDC
۳-۱- مقدمه
۳-۲- اضافه ولتاژهای نوع AC
۳-۲-۱- موارد خطا
۳-۲-۲- مدار معادل
۳-۲-۳- تشدید
۳-۳- اضافه ولتاژ نوع DC
۳-۳-۱- مدار معادل
۳-۳-۲- پرش اولیه ولتاژ
۳-۴- معرفی سیستم نمونه شبیه سازی
۳-۵- خط انتقال انتخابی
۳-۶- سیستم کنترلی
۳-۷- نتایج شبیه سازی
۳-۷-۱- نوعAC
۳-۷-۲- نوع DC
۳-۸- نتیجه گیری
فصل ۴- معرفی مبدل ها وشبیه سازی آنها
۴-۱- مقدمه
۴-۲- اجزا یک سو کننده و اینورت کننده
۴-۳- سیستم های یکسو سازی و اینورتری
۴-۴- نگرش کلی
۴-۵- ساختار سیستمHVDC
۴-۶- نمونه ای از پست انتقال HVDC
۴-۷- کاربرد مبدلهای N پالس در شبکه های انتقال DC
۴-۸- مبدل N پالسه سری
۴-۹- مبدل N پالسه موازی
۴-۱۰- بهینه سازی عملکرد مبدلهای N پالسه
۴-۱۱- مقدار متوسط ولتاژ N پالسه
۴-۱۲- شبکه HVDC سی و شش پالسه
۴-۱۳- نتیجه
۴-۱۴- اثر هارمونیکهای تولیدی مبدلهای HVDC بر پایداری دینامیکی شبکه
۴-۱۵- تولید هارمونیکهای مشخص
۴-۱۶- بهبود عمل کرد مبدل ها
۴-۱۷- مدل بیاتلاف
۴-۱۸- مدل با اتلاف
۴-۱۹- تعیین استراتژی کنترل
۴-۲۰- اتصال شبکههای AC با VSC HVDC
۴-۲۱- کنترل سیستم
۴-۲۲- نتایج شبیهسازی
۴-۲۳- بهبود سرعت پاسخ با استفاده از کنترل مرکب
فصل ۵- شبیه سازی چاپرها و مبدل های DC به DCتوسط MATLAB SIMULINK
۵-۱- مقدمه
۵-۲- شبیه سازی چاپر کاهنده ساده
۵-۳- شبیه سازی مبدل AC بهAC تک فاز
۵-۴- شبیه سازی مبدل AC به AC سه فاز
۵-۵- شبیه سازی مبدل AC به AC سه فازبا فیلتر انالوگ
۵-۶- شبیه سازی سازی مبدل AC به DC (Rectifier)
۵-۷- با یک تریستور با بار اهمی
۵-۸- با یک تریستور با بار اهمی وسلفی
۵-۹- با یک تریستور با بار اهمی وسلفی ویک باطری
۵-۱۰- با یک تریستور با بارسلفی ویک باطری
۵-۱۱- با یک تریستور با بارسلفی ویک باطری ویک دمپر(دیود)
۵-۱۲- یک مبدل با یک دیودوخازن(۱mF) موازی برای کم کردن ریپل خروجی
۵-۱۳- یک مبدل با یک دیود وخازن(۵mF) موازی برای کم کردن ریپل خروجی
۵-۱۴- مبدل AC به DC سه فاز
۵-۱۵- یکسو ساز نیم موج با با اهمی سلفی وفیلتر خازنی
۵-۱۶- مبدل AC به DC تک فازدیودی تمام موج پل
۵-۱۷- مبدل DC به DC با IGBT ساده ترین
۵-۱۸- مبدل DC به DC با IGBT با بار موتوری
۵-۱۹- مبدل DC به DC با IGBT با خروجی نسبتا ثابت
۵-۲۰- مبدل DC به AC(INVERTER)
۵-۲۱- INVERTER تک فاز۲ عددICBT
۵-۲۲- INVERTER تک فاز با فیلترآنالوگ
۵-۲۳- INVERTERسه فاز با بار اهمی
۵-۲۴- INVERTERسه فاز با فیلتر
(این پایان نامه دارای فایل های شبیه سازی با نرم افزار متلب میباشد که با خرید فایل word می توانید دریافت کنید)
...
دانلود: مدلسازی و شبیه سازی Rectifier وInverter خطوط HVDC
رمز عبور فایل : www.wikipower.ir
حجم : ۵٫۴۱ MB
منبع: ويكي پاور
مطالعه بکارگیری خطوط HVDC در شبکه انتقال ایران
برای انتقال انرژی الكتریكی از نیروگاهها به مصرفكنندگان، یك سیستم بهم پیوسته مورد نیاز میباشد. این سیستم شامل مراكز تولید انرژی، ایستگاهها، خطوط انتقال و یا كابلها و مصرفكنندگان میباشد. بعلت سهولت تولید و تبدیل ولتاژ و جریان متناوب AC نسبت به جریان مستقیم DC ، جریان متناوب سهفاز به عنوان جریان عمومی و عمده سیستمهای قدرت پذیرفته شده و كلیه تجهیزات و لوازم الكتریكی مصرفكنندگان با این سیستم سازگار میباشند. تولید جریان مستقیم و تبدیل آن خصوصا" در مقادیر بزرگ، بسیار مشكل بوده و...
نسبت به جریان متناوب بسیار گران میباشد. اما انتقال انرژی الكتریكی با استفاده از سیستمهای جریان مستقیم ولتاژ بالا (HVDC) به عنوان مكمل سیستمهای AC و حتی در مواردی جایگزین آنها مطرح میباشد. امروزه سیستمهای متعدد HVDC در سرتا سر دنیا در حال كار بوده و بسیاری دیگر نیز در حال ساخت و بهرهبرداری میباشد. این سیستمها حجم وسیعی از توان الكتریكی را در مسافتهای طولانی با خطوط انتقال هوایی و یا از طریق كابلها و انتقال زیردریایی با صرفه اقتصادی بهتر و بدون مشكلات فنی، جابجا مینمایند. علاوه بر این سیستمهای HVDC برای اتصال شبكه های ناهماهنگ و یا بهبود پایداری و حفظ سطح اتصال كوتاه شبكههای AC متصل به آنها با كنترلپذیری بالایی كه دارند، نیز استفاده میگردند. امروزه با توجه به پیشرفتهای وسیعی كه در ساخت ادوات نیمههادی با توانهای بالاتر و قیمتهای ارزانتر صورت گرفته است، انتقال به صورت HVDC بسیار مورد توجه قرار گرفته است. كشور عزیزمان ایران به واسطه وسعت جغرافیایی و بویژه فاصله طولانی بین مراكز تولید بالقوه برق در جنوب و مراكز بزرگ مصرف در شمال، وجود جزایر متعدد كه برخی از آنها در آینده بعنوان مراكز تجاری مهم با مصرف بالای انرژی در منطقه مطرح خواهند بود و اتصال شبكه سراسری به شبكه كشورهای همسایه برای مبادلات انرژی، بشدت نیازمند تكنولوژیهای توانمند و بصرفه انتقال انرژی الكتریكی از جمله HVDC خواهد بود. در این راستا بایستی مطالعات جامعی برای بهرهوری هرچه بهتر از گزینههای مختلف با توجه به معیارهای تعریف شده صورت گیرد.

![]() |
دانلود - Download Link |
![]() |
حجم: 4.66 MB |
| |
رمز: www.power2.ir |
| |
تعداد صفحات: 150 |
| |
نوع فایل:pdf |
انتقال به صورت مستقیم با ولتاژ بالاHVDC
HVDC یا انتقال به صورت مستقیم با ولتاژ بالا نوعی سیستم انتقال انرژی الکتریکی است. این روش راهی نوین برای انتقال انرژی الکتریکی در مقیاسهای کلان است و در این زمینه جایگزین خوبی در مقابل روش سنتی (استفاده از جریان متناوب) به شمار میرود. تکنولوژی ساخت این نوع سیستم به دهه ۱۹۳۰ در سوئد بازمیگردد. از اولین خطوط ساخته شده با این تکنولوژی میتوان خط انتقال بین مسکو و کاشیرا در اتحاد جماهیر شوروی در سال ۱۹۵۱ و سیستم انتقال ۱۰ تا ۲۰ مگاواتی واقع در سوئد را نام برد که در سال ۱۹۵۴ به بهرهبرداری رسید. بزرگترین خط انتقال HVDC در حال حاضر خط انتقال اینگا-شابا با ضرفیت انتقال ۶۰۰ مگاوات و با طول حدود ۱۷۰۰ کیلومتر در کنگو واقع شده. این خط انتقال سد اینگا را به معدن مس شابا متصل میکند.
تاریخچه
اولین روش برای انتقال انرژی الکتریکی با جریان مستقیم توسط یک مهندس سویسی با نام رن تیوری (Rene Thury) ارایه شد. در این سیستم با سری کردن ژنراتورها و در نتیجه جمع جبری ولتاژهای تولیدی ولتاژ افزایش مییافت. هر ژنراتور در جریان ثابت میتوانست انرژی الکتریکی تا ولتاژ ۵۰۰۰ ولت تولید کنند. بعضی از ژنراتورها دارای دو ردیف کلکتور بودند تا ولتاژ وارده بر روی هر کلکتور را کاهش دهند. این سیستم در سال ۱۸۸۹ در ایتالیا به وسیله شرکت Acquedotto de Ferrari-Galliera مورد استفاده قرار گرفت. در این خط انتقال توانی برابر ۶۳۰ کیلووات با ولتاژ ۱۴ کیلوولت تا مسافت ۱۲۰کیلومتر منتقل میشد. سیستم Moutiers-Lyon با همان مکانیزم به وسیله هشت ژنراتور متصل شده با دو ردیف کلکتور میتوانست ولتاژ را تا ۱۵۰ کیلوولت افزایش دهد. این سیستم از سال ۱۹۰۶ تا ۱۹۳۶ مورد استفاده قرار گرفت. دیگر سیستمهای از این دست نیز تا دهه ۱۹۳۰ مورد استفاده قرار میگرفتند. عیب این سیستمها در این بود که ماشینهای گردان (مولدها و مبدلهای گردان) به تعمیر و نگهداری زیادی نیاز داشتند و در ضمن تلفات در این ماشینها زیاد بود. استفاده از ماشینهای مشابه دیگر نیز تا اواسط قرن بیستم ادامه داشت, ولی با موفقیت کمی همراه بود.
یکی از روشهایی که برای کاهش ولتاژ مستقیم گرفته شده از خطوط انتقال مورد آزمایش قرار گرفت, استفاده از ولتاژ برای شارژ کردن باتریهای سری بود. پس از شارژ شدن باتریها در حالت سری آنها را در حالت موازی به هم اتصال میدادند و از آنها برای تغذیه بارها استفاده میکردند. با این حال از این روش فقط در دو طرح انتقال استفاده شد چراکه این روش به دلیل محدودیت ظرفیت باتریها, مشکلات مربوط به تغییر وضعیت باتریها از سری به موازی و پسماند انرژی در هر سیکل شارژ و دشارژ در باتریها اصلاً اقتصادی نبود.
در طول سالهای ۱۹۲۰ تا ۱۹۴۰ رفته رفته امکان استفاده از شبکههای کنترل شده به وسیله لامپهای قوس جیوه فراهم آمد. در ۱۹۴۱ در یک شبکه ۶۰ مگاوات به طول ۱۱۵ کیلومتر از لامپهای جیوه استفاده شد. این شبکه که یک شبکه کابلی برای تغذیه شهر برلین بود هرگز به بهرهبرداری نرسید چراکه در ۱۹۴۵ با فروپاشی آلمان فاشیستی طرح نیمهکاره رها شد. توجیه استفاده از خطوط زیرزمینی دیده نشدن آنها در حملات هوایی بود. با پایان یافتن جنگ جهانی دوم این طرح توجیه نظامی خود را از دست داد, تجهیزات و تأسیسات طرح نیز به شوروی برده شد و در آنجا مورد استفاده قرار گرفت.
مزایا :
بزرگترین مزیت سیستم جریان مستقیم, امکان انتقال مقدار زیادی انرژی در مسافتهای زیاد است و با تلفات کمتر (در مقیسه با روش انتقال DC) است. بدین ترتیب امکان استفاده از منابع و نیروگاههای دور افتاده مخصوصا در سرزمینهای پهناور به وجود میآید.
برخی از شرایطی که استفاده از سیستم HVDC بهصرفهتر از انتقال AC است عبارتاند از:
-
کابلهای زیرآبی, به ویژه زمانی که به علت بالا بودن میزان توان خازنی(capacitance), تلفات در سیستم AC بیش از حد زیاد میشود.(برای مثال شبکه کابلی دریای بالتیک به طول ۲۵۰ کیلومتر بین آلمان و سوئد)
-
انتقال در مسافتهای طولانی و در مکانهای بنبست به طوری که در یک مسیر طولانی شبکه فاقد هیچگونه اتصال به مصرف کنندهها یا دیگر تولید کنندهها باشد.
-
افزایش ظرفیت شبکهای که به علت برخی ملاحظات امکان افزایش سیم در آن پر هزینه یا غیر ممکن است.
-
اتصال دو شبکه AC ناهماهنگ که در حالت AC امکان برقراری اتصال در آنها وجود ندارد.
-
کاهش دادن سطح مقطع سیم مصرفی و همچنین دیگر تجهیزات لازم برای برپاکردن یک شبکه انتقال در یک توان مشخص.
-
اتصال نیروگاههای دور افتاره مانند سدها به شبکه الکتریکی.
خطوط طولانی زیرآبی دارای ظزفیت خازنی زیادی هستند. در سیستم DC این ظرفیت خازنی تأثیر کمی بر روی عملکرد شبکه دارد اما از انجایی که در مدارهای AC, خازن در مدار تقریباً به صورت یک مقاومت عمل میکند ظرفیت خازنی در خطوط زیرآبی موجب ایجادشدن تلفات اضافی در مدار میشود و این استفاده از جریان DC را رد خطوط زیر آبی به صرفه میکند.
در حالت کلی نیز جریان DC قادر به جابجایی توان بیشتری نسبت به جریان AC است چراکه ولتاژ ثابت در DC از ولتاژ پیک در AC کمتر است و بدین ترتیب نیاز به استفاده از عایقبندی کمتر و همچنین فاصله کمتر در بین هادیها است که این عمر موجب سبک شدن هادی و کابل و همچنین امکان استفاده از هادیهای بیشتر در یک محیط مشخص میشود و همچنین هزینه انتقال به صورت DC کاهش مییابد.
افزایش ثبات شبکه :
از آنجایی که سیستم HVDC به دو شبکه ناهماهنگ AC امکان میدهد تا بهم اتصال یابند, این سیستم میتواند موجب افزایش ثبات در شبکه شود و از ایجاد پدیدهای به نام «آبشار خطاها» (Cascading failure) جلوگیری کند. این پدیده زمانی به وجود میآید که به علت بروز خطا در قسمتی از شبکه کل یا قسمتی از بار این بخش به بخش دیگری انتقال داده میشود و این بار اضافه موجب ایجاد خطا در قسمت دیگر شده و یا این بخش را در خطر قرار میدهد که به این ترتیب بار این بخش هم به قسمت دیگری انتقال داده میشود و این حالت ادامه پیدا میکند. مزیت شبکه HVDC دراین است که تغییرات در بار که موجب ناهماهنگی در شبکههای AC میشود تأثیرات مشابهی را بروی شبکه HVDC نمیگذارد, چراکه توان و مسیر جاری شدن آن در سیستم HVDC قابل کنترل است و در صورت نیاز قابلیت کنترل اضافه بار در شبکه AC را دارد. این یکی از دلایل مهم تمایل برای ساخت این گونه شبکههاست.
معایب :
مهمترین عیب این سیستم گران بودن مبدلها و همچنین محدودیت آنها در مقابل اضافه بارها است همچنین در خطوط کوتاه تلفات به وجود آمده در مبدلها از یک شبکه AC با همان طول بیشتر است, بنابر این این سیستم در مسافتهای کوتاه کاربردی ندارد و یا ممکن است صرفه جویی به وجود آمده در تلفات نتواند هزینه بالای نصب مبدلها را جبران کند. در مقایسه با سیستمهای AC, کنترل این سیستم در قسمتهایی که شبکه دارای اتصالات زیادی است خیلی پیچیدهاست. کنترل توان جاری در یک شبکه پر اتصال DC نیازمند ارتباط قوی بین تمامی اتصالهاست چراکه هنواره باید توان جاری در شبکه کنترل شود.
هزینه های مربوط به انتقال DC
شرکتهای بزرگ ایجاد کننده این گونه خطوط مانند ABB یا Siemens هزینه مشخصی از اجرای طرحهای مشابه در مناطق مختلف اعلام نکردهاند چراکه این هزینه بیشتر یک توافق بین طرفین است. از طرف دیگر هزینه اجرای این گونه طرحها به طور گستردهای به خصوصیات پروژه مانند: میزان توان شبکه, طول خطوط, نوع شبکه(هوایی یا زیر زمینی), قیمت زمین در منطقه مورد بحث و... بستگی دارد.
با این حال برخی از شاغلین در این زمینه در این زمینه اطلاعاتی را بروز دادهاند که میتواند قابل اعتماد باشد. برای خط انتقال ۸ مگاواتی کانال انگلستان(English Channel) با طول تقریبی ۴۰ کیلومتر, هزینه مربوط به قرار داد اولیه به تقریباُ به صورت زیر است: (جدای از هزینههای مربوط به عملیات آماده سازی ساحل, هزینههای مربوط به مالکیت زمینها, هزینه بیمه مهندسین و...)
-
پستهای مبدل, باهزینه تقریبی ۱۱۰ میلیون پند
-
کابل زیرآبی+ نصب, با هزینه تقریبی ۱ میلیون پند به ازای هر کیلومتر
بنابراین برای احداث شبکه انتقال ۸ گیگاواتی در چهار خط, هزینهای تقریبی برابر ۷۵۰ میلیون پند نیاز است که باید دیگر هزینههای مرتبط با ساخت و بهرهبرداری خط به ارزش ۲۰۰ تا ۳۰۰ میلیون پند را هم به آن اضافه کرد.
اتصالات AC
خطوط انتقال AC تنها میتوانند به خطوط AC که دارای فرکانس برابر و تطابق زمانی یا فازی هستند متصل شوند. خیلی از شبکههایی که به ایجاد اتصال تمایل دارند (مخصوصا شبکههای متعلق به دو کشور متفاوت) دارای شبکههای ناهماهنگ هستند. شبکه سراسری انگلستان و دیگر کشورهای اروپایی با فرکانس ۵۰ هرتز کار میکنند اما هماهنگ نیستند یا برای مثال در کشوری مثل ژاپن شبکهها ۵۰ یا ۶۰ هرتز هستند. در سراسر جهان مثالهای زیادی از این دست وجود دارد. در این حالت اتصال شبکهها به صورت AC غیرممکن یا پرهزینه است, اما در سیستم HVDC امکان ایجاد اتصال بین شبکههای این چنینی وجود دارد.
این امکان وجود دارد که ژنراتورهای وصل شده به یک شبکه انتقال بلند AC دچار بیثباتی شده و موجب اختلال در هماهنگی شبکه شوند. سیستم HVDC استفاده از ژنراتورهای نصب شده در مناطق دورافتاده را عملی میکند. ژنراتورهای بادی مستقر در مناطق دور افتاده با استفاده از این سیستم میتوانند بدون اینکه خطر ایجاد ناهماهنگی در شبکه به وجود آورند به شبکه اتصال یابند.
به طورکلی گرچه HVDC امکان اتصال دو شبکه متفاوت AC را فراهم میکند اما هزینه ماشینآلات و تجهیزات مبدل از AC به DC و برعکس واقعاً قابل توجه است, بنابراین استفاده از این سیستم بیشتر در شبکههایی که توجیه اقتصادی داشته باشد انجام میگیرد(مسافت دارای توجیه پذیری اقتصادی در سیستم HVDC برای خطوط زیر آبی در حدود ۵۰ کیلومتر و برای شبکههای هوایی بین ۶۰۰ تا ۸۰۰ کیلومتر است).
مبدل ها :
در گذشته مبدلهای HVDC از یکسوکنندههای قوس جیوه که غیر قابل اطمینان بودند, برای انجام یکسوسازی استفاده میکردند و هنوز هم استفاده از این یکسوسازها در برخی مبدلهای قدیمی ادامه دارد. از درگاههای تیریستوری اولین بار در دهه ۱۹۶۰ برای یکسو سازی استفاده شد. تریستور نوعی قطعه نیمههادی شبیه دیود است, با این تفاوت که دارای یک پایه اضافی برای کنترل جریان عبوری است. امروزه از IGBT که نوعی تریستور است نیز برای یکسو سازی استفاده میشود. این قطعه دارای قابلیتهای بهتری از تریستورهای عادی است و کنترل آن اسانتر است که قابلیتها موجب کاهش یافت قیمت تمام شده یک درگاه میشود.
از انجایی که ولتاژ استفاده شده در سیستم HVDC در بسیاری موارد از ولتاژ شکست انواع نیمههادیها بیشتر است, برای ساخت مبدلهای HVDC از تعداد زیادی قطعات نیمه هادی به صورت سری استفاده میکنند.
سیستم کنترل ولتاژ که با ولتاژ نسبتاً پایینی کار میکند و وظیفه انتقال دستورات قطع یا وصل را به دیگر اجزا دارد باید به طور کامل از قسمت ولتاژ بالا جدا شود. این کار عموماً با استفاده از سیستمهای نوری انجام میپزیرد. در یک سیستم کنترل مرکب, قسمت کنترل برای انتقال دستورات از پالسهای نوری استفاده میکند. عمل حمل این پالسها به وسیله فیبرهای نوری انجام میگیرد.
عنصر کاملاً کنترل شده را بدون توجه به اجزای تشکیل دهنده, «درگاه» (valve) میناند.
در سیستم HVDC تیدیل از AC به DC و بر عکس تقریباً با تجهیزات مشابهی انجام میشود و در بسیاری پستهای تبدیل, تجهیزات طوری نصب میشوند که بتوانند هر دو نقش را داشته باشند. قبل از وصل جریان AC به تجهیزات یکسوسازی ورودی مبدل از تعدادی ترانسفورماتور (ترانسفورماتور سربهسر)عبور میکند و سپس خروجی آنها به درگاههای یکسوسازی وارد میشود. دلیل استفاده از این ترانسفورماتورها ایزوله کردن پست تبدیل از شبکه AC و به وجود آوردن زمین (Earthing) داخلی است. در پست تبدیل وظیفه اصلی بر عهده درگاههاست. در سادهترین حالت یک یکسوساز از شش درگاه تشکیل شده است که دو به دو به فازهای AC متصل شدهاند. ساختمان یکسو ساز به صورتی است که هر درگاه در هر سیکل تنها در طول 60 درجه هادی است و به این صورت وظیفه انتقال توان در هر سیکل 360 درجهای به طور مساوی بین شش درگاه تقسیم میشود. با افزایش درگاهها تا 12 عدد میتوان یکسوساز را طوری طراحی کرد که هر 30 درجه درگاهها عوض شوند و بدین ترتیب ظرفیت یکسوسازی هر درگاه افزایش مییابد و هارمونیکهای تولیدی یکسوساز به شدت کاهش مییابند.
![]()



با سلام و درود فراوان