Если в мировой практике благодаря прогрессу преобразовательной техники существует тренд создания сетей постоянного тока, то в нашей стране формируются попытки воссоздать отечественное производство электрооборудования для передач постоянного тока (ППТ) для энергоснабжения не только для удаленных регионов, но и энергодефицитных регионов Центра и Юга. Цель работы состоит в формировании методики расчета параметров ППТ при наличии 2-х и 4-х мостов в полюсе ППТ и выявлении специфики преобразовательных трансформаторов и вентилей с учетом современных технологий.
Основные соотношения и параметры ППТ определяются применительно к типовой биполярной ППТ, схема которой приведена на рис. 1. На рис. 1 приведены следующие обозначения: ФКУ – фильтрокомпенсирующее устройство; Sкз – мощность КЗ примыкающей энергосистемы; Id – номинальный ток ППТ; Rл – сопротивление полюса В длиной l; Rт – сопротивление трансформатора; Udм – напряжение моста; Udпз – напряжение полюса относительно земли соответственно для выпрямителя и инвертора. Число мостов в полюсе зависит от передаваемой мощности ППТ и рассматривается два варианта: Uпзв = ±400 кВ для передаваемой мощности Pd = 1000 МВт с 2-мя мостами в полюсе и Uпзв = ±800 кВ для передаваемой мощности Pd = 6000 МВт с 4-мя мостами в полюсе. Первый вариант близко соответствует параметрам ППТ «Волгоград-Донбасс», второй вариант соответствует ППТ ±750 кВ «Экибастуз-Центр» или ППТ ±800 кВ Xiangjiaba-Shanghai (Китай).
Для расчета первого варианта принимаются следующие параметры ППТ: передаваемая мощность ППТ Pd = 1000 МВт (на стороне выпрямителя); длина ВЛ l = 1000 км; Uпзв = ±400 кВ; Uсист = 500 кВ (для выпрямителя и инвертора); Sкз выпр = 18 000 МВА; Sкз инв = 22 000 МВА.
Расчет параметров режима сложной энергосистемы с ППТ проводится в два этапа. На первом этапе определяются активные и реактивные мощности выпрямителя и инвертора, что требует расчета параметров режима ППТ (ВПТ). На этом этапе напряжения на шинах передающей и приемной систем принимаются неизменными и близкими к номинальным значениям. На втором этапе расчета выпрямитель и инвертор учитываются в схеме системы как нагрузка (выпрямитель) и как генератор (инвертор), включенные в соответствующих узлах системы.