1. Stazioni di convertitore (ad entrambe le estremità della linea): Questi sono i componenti più cruciali, responsabili della conversione AC/DC. Ogni stazione contiene:
* Transformers Converter: Salire o abbassare la tensione CA a un livello adatto alle valvole del convertitore.
* Valvole di convertitore: Questi sono il cuore della stazione del convertitore. I moderni sistemi HVDC utilizzano principalmente convertitori di tensione (VSC) basati su transistor bipolari a gate isolati (IGBT) o dispositivi a semiconduttore di potenza simili. I sistemi più vecchi possono utilizzare i convertitori di commutati di linea a base di tiristori (LCC). Queste valvole cambiano l'AC su DC (rettificatore) e DC in AC (inverter).
* Sistema di controllo: Un sofisticato sistema di controllo gestisce la tensione, la corrente e il flusso di potenza dell'intero sistema HVDC, garantendo un funzionamento stabile e proteggendo l'apparecchiatura. Ciò include relè di protezione, algoritmi di controllo e sistemi di comunicazione.
* Filtri: Questi sono necessari per mitigare le armoniche prodotte dai convertitori. Impediscono a queste armoniche di inquinamento del sistema CA.
* Compensazione della potenza reattiva: I sistemi HVDC richiedono spesso una compensazione di potenza reattiva per garantire una tensione stabile e un flusso di potenza. Ciò può coinvolgere banche di condensatori o altre fonti di potere reattive.
* Reattori di levigatura: Questi grandi induttori levigano gli impulsi di corrente CC generati dalle valvole del convertitore, riducendo l'ondulazione nel collegamento CC. (Più importante nei sistemi LCC)
2. Linea di trasmissione DC: Questa è la stessa linea di trasmissione a corrente continua ad alta tensione. In genere è costituito da:
* Conduttori aerei: Spesso utilizzando conduttori in bundle per ridurre le perdite di corona.
* Insulatori: Per supportare i conduttori e fornire isolamento elettrico.
* Sistema di messa a terra: Proteggere dai fulmini e garantire la sicurezza del sistema.
3. (Opzionale) Cavi sotterranei/sottomarini: Per alcune applicazioni, la trasmissione HVDC può utilizzare cavi sotterranei o sottomarini anziché linee aeree. Questi hanno considerazioni di progettazione diverse rispetto alle linee aeree.
In sintesi: Mentre le specifiche possono variare a seconda del tipo di sistema HVDC (LCC vs. VSC, Overhead vs. Underground), i componenti principali coinvolgono sempre stazioni di convertitore ad entrambe le estremità per la conversione AC/DC, la linea di trasmissione per il trasferimento di potenza DC e un sistema di controllo robusto per garantire un funzionamento stabile e affidabile. L'uso di elettronica di potenza avanzata e sofisticate strategie di controllo è una caratteristica che definisce i moderni sistemi HVDC.
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