HVDCsystemen

HVDC-systemen zijn technologieën voor het transporteren van elektriciteit met hoogspanningsgelijkstroom over lange afstanden of tussen netten die niet synchroon lopen. Ze worden toegepast bij onderzeese kabelverbindingen, lange overlandtrajecten en de interconnectie van afzonderlijke elektriciteitsnetten. Een HVDC-systeem bestaat uit converterstations die wisselstroom omzetten naar gelijkstroom en vervolgens weer naar wisselstroom aan de andere kant, en een directe gelijkstroomverbinding (DC-link) die de twee netten koppelt.

Er bestaan twee hoofdtypen convertertechnologie: line-commutated converters (LCC) en voltage-source converters (VSC). LCC-systemen gebruiken thyristoren en leveren grote vermogens met relatief hoge efficiëntie, maar vereisen een stabiel en sterk wisselstroomsysteem en hebben beperkte mogelijkheden voor snelle regeling. VSC-systemen maken gebruik van IGBTs en bieden flexibiliteit zoals snelle regeling van actief en reactief vermogen, mogelijkheid tot netvorming en meerdere terminals, waardoor ze geschikt zijn voor zwakkere netten en offshore-toepassingen.

Een HVDC-installatie omvat meestal converterstations aan beide uiteinden, de directe DC-verbinding (kabel of lijn) en bijpassende componenten zoals filters, compensatieapparatuur en bescherming. Back-to-back HVDC-stations kunnen twee netten koppelen zonder een lange DC-koppeling, terwijl land- en zeeverbindingen vaak buitengewoon lange kabels of overhebeurten vereisen.

Voordelen omvatten lagere energieverliezen over grote afstanden, minder ruimtelijke impact in vergelijking met lange AC-lijnen, en verbeterde controle van stroom en stabiliteit, evenals de mogelijkheid om ononderbroken netwerken met elkaar te verbinden. Nadelen zijn hogere aanleg- en onderhoudskosten, complexiteit van de converters en, bij LCC, afhankelijkheid van een robuust AC-netwerk en reactievevermogen. HVDC blijft een belangrijke technologie voor grootschalige interconnecties en offshore-energie-integratie.