| Hoogspanningsgelijkstroomsystemen (HVDC) worden grofweg ingedeeld in verschillende typen, voornamelijk gebaseerd op de convertertechnologie die wordt gebruikt om wisselstroom (AC) om te zetten in gelijkstroom (DC) en omgekeerd. Deze categorieën sluiten elkaar niet uit, en sommige systemen kunnen kenmerken combineren. Hier is een overzicht:
1. Gebaseerd op convertertechnologie:
* Lijngecommuteerde converter (LCC) HVDC: Dit was de eerste generatie HVDC-systemen. Ze gebruiken thyristors als schakelapparaten en het commutatieproces (schakelproces) wordt bepaald door de AC-systeemspanning. LCC-HVDC-systemen zijn relatief volwassen en kosteneffectief voor lange afstanden, maar ze hebben beperkingen op het gebied van bestuurbaarheid en arbeidsfactor. Ze worden vaak gebruikt voor bulktransmissie over lange afstanden.
* Voltage-Sourced Converter (VSC) HVDC: Dit is een modernere technologie die gebruik maakt van Insulated Gate Bipolar Transistors (IGBT's) of andere vermogenshalfgeleiderapparaten. VSC-HVDC-systemen hebben een aanzienlijk betere regelbaarheid, waardoor onafhankelijke controle van spanning en stroom mogelijk is, evenals snellere responstijden. Ze zijn beter geschikt voor toepassingen die een meer dynamische controle vereisen, zoals het aansluiten van zwakke AC-netwerken of het integreren van hernieuwbare energiebronnen. Er zijn verschillende subtypen binnen VSC-HVDC, die hieronder worden beschreven.
2. Gebaseerd op systeemconfiguratie (vaak gerelateerd aan convertertype):
* Point-to-Point HVDC: De eenvoudigste configuratie, waarbij stroom wordt overgebracht tussen twee punten. Zowel LCC- als VSC-technologieën kunnen worden gebruikt.
* Multi-terminal HVDC (MTDC): Maakt meerdere aansluitpunten op het DC-net mogelijk. Dit is complexer en maakt meestal gebruik van VSC-technologie vanwege de betere beheersbaarheid die nodig is om de energiestroom tussen meerdere punten te beheren.
* Hybride HVDC: Combineert kenmerken van LCC- en VSC-technologieën, waarbij mogelijk verschillende convertertypen op verschillende terminals binnen één systeem worden gebruikt. Hierdoor kunnen de voordelen van beide typen worden benut.
3. Specifieke VSC HVDC-subtypen (vaak gecategoriseerd op basis van hun besturingsmethoden en configuraties):
* Modulaire meerniveauconverter (MMC): Een veel voorkomende VSC-topologie die in veel moderne HVDC-systemen wordt gebruikt. Het maakt gebruik van een groot aantal kleinere convertermodules, wat voordelen biedt op het gebied van spanningsniveauregeling en verminderde harmonische vervorming.
* Gecascadeerde H-brug: Nog een VSC-topologie, met gecascadeerde H-brugconverters. Het komt minder vaak voor dan MMC, maar heeft zijn eigen specifieke voordelen.
Samengevat: De keuze voor een HVDC-systeem hangt af van factoren zoals:
* Verzendafstand: LCC-HVDC is over het algemeen zuiniger voor zeer lange afstanden.
* Vermogensniveau: Verschillende technologieën zijn geoptimaliseerd voor verschillende vermogensniveaus.
* Toepassing: Voor netintegratie van hernieuwbare energiebronnen of het verbinden van zwakke netwerken heeft VSC-HVDC de voorkeur.
* Controlevereisten: VSC-HVDC biedt superieure regelbaarheid.
* Kosten: LCC-HVDC is doorgaans goedkoper voor bulktransmissie over lange afstanden, terwijl VSC-HVDC meer flexibiliteit biedt, maar mogelijk hogere initiële kosten met zich meebrengt.
Het vakgebied HVDC evolueert voortdurend, waarbij voortdurend nieuwe technologieën en verbeteringen ontstaan. Daarom is deze categorisering een algemeen overzicht en kunnen specifieke systemen functies uit meerdere categorieën bevatten. |
