Основные тренды развития передач и вставок постоянного тока

Несмотря на хорошо зарекомендовавшие себя решения техника не стоит на месте и в новых проектах внедряются все новые и новые технологии, позволяющие еще более повысить надежность и эффективность передач:

· Применение тиристоров с рабочими напряжениями 8-9kV и фототиристоров

· Повышение напряжения линии ±800 kV

· Применение процессоров цифровой обработки сигналов (DSP управление)

· Применение вентилей внешней установки

· Установка активных DC фильтров

· Установка настраиваемых AC фильтров

· Применение оптических измерителей тока

· Применение новые топологий схем

Оборудование современной подстанции предсталено на рис.5.

Рис.5. Примерный состав оборудования новой подстанции.

Применение схемы инвертора тока обуславливает наличие сглаживающего реактора со значительной индуктивностью (1..2 Ф). Наличие такой индуктивности в свою очередь приводит к существенному потреблению реактивной мощности. Для компенсации реактивной мощности и снижения уровня гармоник на подстанциях устанавливали дорогостоящие СТК.

Одним из современных решений является применение топологии схемы преобразователя с последовательной емкостью (рис.6). Эта емкость ставится в цепи переменного тока и призвана компенсировать реактивную мощность сглаживающего и токоограничительных реакторов.

Однако, данная схема не лишена недостатков. Основным недостатком является сложность управления особенно в нестационарных процессах.

Рис.6.Выпрямительно-инверторный мост линии постоянного тока с компенсирующей емкостью.

Принципиально другим является преобразователь, построенный на основе инвертора напряжения на полностью управляемых приборах (рис.7). В этом преобразователе осуществляется формирование не тока в звене постоянного тока, а напряжения. Появление на рынке таких преобразователей в первую очередь стало возможным благодаря развитию новых топологий инверторов напряжений на основе многоуровневых преобразователей.

Рис.6.Выпрямительно-инверторный мост линии постоянного тока на основе инвертора напряжения.

В настоящее время основным недостатком таких преобразователей является их неэкономичность, т.е. преобразователь, которому практически не нужны фильтры, тем не менее стоит существенно дороже обычных и имеет КПД хуже чем у преобразователей с инвертором тока.