¿Es realmente mejor la corriente continua para las instalaciones hidroeléctricas de bombeo?

Question

Actualmente el artículo equivalente a Guerra de las corrientes en la sección rusa de Wikipedia dice que _la corriente continua es beneficiosa para hidroelectricidad de bombeo plantas_ y no proporciona ninguna referencia a dicha alegación. La sección inglesa no hace tales afirmaciones.

No lo entiendo. Una central hidroeléctrica de bombeo está conectada a la red eléctrica y alterna dos procesos:

• alimentar agua del embalse superior y utilizar la energía liberada para generar electricidad e inyectar esa energía a la red (durante los picos de consumo) y
• consumir energía de la red y utilizar esa energía para bombear agua al embalse superior (durante el consumo fuera de horas punta)

Ambos procesos requieren pasar mucha energía entre la red y la central. Las redes de todo el mundo utilizan CA de alta tensión la mayor parte del tiempo.

¿Por qué sería beneficioso utilizar corriente continua en una planta?

Answer 1

Tal vez sería mejor decir "la corriente directa es beneficioso para las plantas de energía hidroeléctrica".

Wikipedia muestra varias plantas de energía hidroeléctrica uso HVDC para transmitir la energía, incluyendo Volga Central Hidroeléctrica, Tianshengqiao-Me La Estación De Energía Hidroeléctrica, Represa De Itaipú, Cahora Bassa, Inga Presa, Tianshengqiao-Me La Estación De Energía Hidroeléctrica, las distintas centrales que se alimentan en el Radisson de la Subestación, las distintas centrales que se alimentan en el Nelson Río Bipole, Benmore Presa, Sakuma Presa, Presa De Las Tres Gargantas, etc.

¿Por qué el uso de corriente directa a una planta de ser beneficioso?

Wikipedia: HVDC tiene una buena explicación de por qué HVDC (a veces) es mejor que la de CA. En resumen:

Con un dado de larga distancia de la línea de transmisión HVDC tiene menos pérdidas de AC de alto voltaje. Ambos tienen aproximadamente la misma resistencia parasitaria pérdidas, pero sólo AC tiene pérdidas debido a la inductancia parásita y parasitaria de la capacitancia.

Con un dado de larga distancia de la línea de transmisión HVDC pueden transmitir más energía por minuto. HVDC pueden transmitir a la máxima potencia todo el tiempo (el máximo voltaje y la corriente máxima soportada por la línea), mientras que la CA cruces por cero donde una línea que no es la transmisión de potencia.

HVDC es inmune a algunos tipos de errores que de vez en cuando golpeó sistemas de corriente ALTERNA, como la pérdida de la sincronización.

La principal desventaja de HVDC es el costo de los inversores para convertir la energía de CA de 60 Hz. Por lo que estos sistemas HVDC son punto a punto, con los inversores sólo en los dos extremos, en lugar de una gran estructura de ramificación que requeriría muchos inversores, uno en cada extremo. Como el costo de los inversores sigue bajando, espero HVDC para ser utilizado con más frecuencia.

Como lo que yo puedo decir, todas estas ventajas también se aplica a plantas de almacenamiento y bombeo de la hidroelectricidad instalaciones.

Answer 2

Como se observó en otras respuestas, la capacitancia de las pérdidas de hacer la DC transmisson más barato a través de largas distancias, sin embargo usted ha sufrido pérdidas en la estación conversora a/de DC. De acuerdo a ABB promoción es adecuado para líneas de más de 250 km.

El derecho de vía es generalmente menor en DC transmisson. La misma cantidad de potencia que puede ser transmitida con dos líneas en lugar de tres como en una CA trifásica transmisson. La altura de la torre sólo depende de la distancia de seguridad, y no hacer sutiable capacitancia

Si uno tiene un mar de cable con una longitud como de los parques eólicos offshore Alemania la única solución es tener HVDC transmisson debido a capacative pérdidas en el mar de los cables.

usted puede transmitt poder entre 50Hz y 60Hz sistemas HVDC.

@Jason: las pérdidas en el DC tranmisson es pérdidas resistivas en los cables/líneas aéreas.

Answer 3

El HVDC es mejor que la CA para la transmisión, peor para la transformación/tolerancia a fallos, poco claro para la generación.

Transmisión: Los voltajes de CA tienen mayores pérdidas porque hay capacitancia parásita a tierra, así que incluso a 60 Hz hay una pérdida de potencia sustancial. No estoy seguro del mecanismo exacto de pérdida, pero está relacionado con las corrientes que tienen que cargar/descargar la capacitancia parásita.

Transformación: los transformadores de CA elevadores/reductores están muy extendidos. La transformación de CC a tensiones más bajas o más altas requiere electrónica de potencia y es más complicada.

Tolerancia a fallos: los relés/fusibles son más fáciles de gestionar en CA porque la corriente pasa por 0 en algún momento del ciclo y, por tanto, se puede detener el arco, mientras que la corriente de fallo en CC es continua.

Generando: La CA puede generarse directamente con máquinas síncronas. También puede generarse corriente continua, para lo que se necesita una máquina eléctrica con un conmutador mecánico o rectificadores que conviertan la tensión alterna inherente a la máquina eléctrica en continua. La desventaja de la CA es que hay que estar al día con la red; la ventaja de la CA es que casi toda la infraestructura se construye en torno a ella. (Tanto las máquinas eléctricas de CA como las de CC suelen requerir la modulación de los campos del rotor para adaptar las tensiones a la red).

El HVDC se utiliza en cierta medida; tenemos una línea HVDC que atraviesa Vermont y New Hampshire para transmitir energía. El patio de maniobras tiene un aspecto impresionante y me encantaría visitarlo desde el punto de vista técnico.

Answer 4

La energía hidroeléctrica de bombeo se utiliza para abastecer únicamente los picos de demanda, es decir, en un determinado periodo del día en el que la tasa de consumo es superior a la tasa de generación y no es factible construir una central eléctrica sólo para cubrir esta demanda, ya que esta irregularidad dura sólo una fracción del día.

Por lo tanto, si una planta de energía está en funcionamiento sólo por un tiempo limitado, entonces no es económico emplear un sistema trifásico en ella, ya que el costo inicial, así como el costo de operación será mayor, también lo será la complejidad, la pérdida de línea es mayor en A.C debido a la pérdida de corona (i^2*R), el único demérito en este D.C es la tasa relativamente más alta de mantenimiento, pero como la planta está inactiva durante la mayor parte del tiempo en el día, el trabajo de mantenimiento puede ser fácilmente llevado a cabo en ese momento.

Answer 5

El embalse de Northfield Mountain ( http://www.firstlightpower.com/generation/north.asp ) cerca del oído utiliza CA y se conecta a la red.