1

TỔNG QUAN VỀ LUẬN ÁN
Đặt vấn đề
Trong qui hoạch hệ thống truyền tải và phân phối điện bao giờ cũng đi trước một
bước so với nhu cầu phát triển của nguồn và phụ tải. Thông thường những nhà máy
phát điện bao giờ cũng được xây dựng ở những nơi có điều kiện về cung cấp nguồn
năng lượng, ví dụ: khu vực đầu nguồn của sông, vùng gần mỏ than, gần khu chế biến
dầu, khí đốt…vv. Trong khi đó các phụ tải chủ yếu tập trung ở những khu khoảng cách
truyền tải xa như vậy cho nên người ta phải nghiên cứu các biện pháp để tải điện một
cách hiệu quả và kinh tế nhất. Hệ thống truyền tải cao áp một chiều (HVDC) đã được
nghiên cứu và áp dụng từ nhiều năm trước đây do nó có rất nhiều ưu điểm so với
truyền tải điện bằng AC mà ta có thể kể sau đây:
- Đảm bảo ổn định tĩnh mạch tốt.
- Không bị giới hạn bởi khoảng cách truyền.
- Có khả năng truyền công suất linh động nên nâng cao ổn định cho toàn hệ
thống.
- Khả năng phát triển dễ dàng và thuận tiện.
Hiện nay công nghệ truyền tải điện DC đã được nghiên cứu khá rộng rãi trên thế
giới và đã có nhiều công trình thực tế áp dụng truyền tải HVDC đem lại lợi ích to lớn.
Những nghiên cứu này rất quan trọng và có ý nghĩa to lớn cho việc áp dụng HVDC
vào thực tiễn, với các mục đích sau: thứ nhất xây dựng những tiêu chuẩn về kinh tế -
kỹ thuật của truyền tải AC, thứ hai là xem xét những ảnh hưởng tốt và cả những hình
ảnh xấu của đường dây HVDC lên toàn bộ hệ thống điện chung để từ đó có biện pháp
xử lý một cách có hiệu qủa nhất và cuối cùng là nhằm cải tiến công nghệ HVDC để
giảm giá thành, nâng độ tin cậy và tăng công suất truyền tải. Như vậy cần thiết phải
xem xét đến những khả năng ứng dụng truyền tải điện HVDC vào hệ thống điện Việt

điện Việt Nam trong giai đoạn 2011 – 2020[15].
Đề xuất phương án áp dụng trạm biến đổi HVDC dạng back-to-back làm liên
lạc hệ thống giữa Việt Nam và Trung Quốc.
Phạm vi nghiên cứu của luận án
Chỉ xây dựng mạng Neuron nhân tạo điều khiển cho truyền tải HVDC ở chế độ
xác lập ổn định với mô hình bộ biến đổi là mạch liên tục theo thời gian. Không xem
xét đến những nhiễu loạn bất thường của hệ thống AC, không xét các dao động quá độ
ảnh hưởng lên chế độ vận hành của hệ thống HVDC. Các phương pháp điều khiển góc

3

kích trạm biến đổi được giới hạn cụ thể là chỉ dùng điều khiển dòng hằng số cho chỉnh
lưu và góc tắt hằng số cho nghịch lưu.
Chỉ đề xuất một cách sơ bộ các khả năng áp dụng truyền tải HVDC trong hệ
thống điện Việt Nam. Những phân tích và đánh giá chỉ mang tính gợi mở, định tính
chứ không bao hàm tính toán chi tiết cụ thể bởi vì chúng ta không có được những
thông tin chi tiết, nhất là về các chỉ tiêu về chi phí kinh tế. Việc xây dựng một phương
án đầy đủ, chi tiết về mặt kinh tế - kỹ thuật chỉ có thể thực hiện được với thời gian
nghiên cứu lâu dài và được sự hợp tác của rất nhiều cơ quan có liên quan.
Điểm mới của luận án
Ở Việt Nam việc sử dụng truyền tải điện HVDC vẫn còn là bài toán khó đang
bỏ ngõ đối với ngành điện. Tuy nhiên vấn đề nghiên cứu trruyền tải điện năng một
cách hiệu quả không thể xét đến truyền tải HVDC sẽ đem đến một cái nhìn khoa học,
đầy đủ và toàn diện về hệ thống điện với mục đích mang lại hiệu quả cao về kinh tế -
kỹ thuật. Việc dùng mạng Neuron nhân tạo trong bài toán điều khiển hệ thống điện là
một vấn đề mới được quan tâm rộng rãi trên thế giới. Ứng dụng mạng Neuron trong
điều khiển sẽ có ưu điểm lớn nhất là đáp ứng trong thời gian thực và độ tin cậy cao.

nghiên cứu truyền tải một chiều, nhất là khi truyền tải công suất đi xa, xuyên đại
dương hoặc bắt buộc sử dụng cáp ngầm. Đến năm 1950, đường dây truyền tải một
chiều thử nghiệm điện áp 200kV, chiều dài 116km được đưa vào vận hành truyền tải
từ Moscow đi Kasira (Liên xô cũ). Đường dây cao áp một chiều đầu tiên đưa vào vận
hành thương mại năm 1954 tại Gotland – Thuỵ Điển, truyền tải 20MW điện áp 100kV,
chiều dài 98km sử dụng cáp ngầm vượt biển nối giữa đảo Gotland vào đất liền.
Từ đó đến nay nhờ sự tiến bộ không ngừng của các lĩnh vực khoa học và công
nghệ có liên quan như: điện tử công suất, tự động hóa, máy tính…vv, đã làm ưu điểm
kỹ thuật của HVDC càng tăng lên và giảm giá thành thiết bị xuống. Hiện nay người ta
đã chế tạo được các thyristor công suất chịu được dòng điện đến 4000A ở điện áp định
mức 8kV. Việc cải tiến thiết bị và công nghệ biến đổi AC/DC này đã làm cho chi phí
của truyền tải HVDC ngày càng giảm xuống và có tính cạnh tranh cao so với truyền tải
của nó đã chiếm một tỉ trọng ngày càng tăng trong một hệ thống hiện đại, đặc biệt
trong lĩnh vực truyền tải điện cao áp với khoảng cách xa hay truyền tải bằng đường
cáp.
Hiện nay, truyền tải dòng điện một chiều cao áp là một phần không thể thiếu
trong hệ thống điện nhiều quốc gia trên thế giới. Truyền tải điện một chiều luôn được
cân nhắc khi phải tải một lượng công suất rất lớn đi khoảng cách xa, liên kết giữa các

5

hệ thống điện không đồng bộ hoặc xây dựng đường cáp vượt biển. Với lượng công
suất đủ lớn, khoảng cách đi xa, truyền tải cao áp một chiều sẽ chiếm ưu thế về chi phí
đầu tư và tổn thất so với dòng điện xoay chiều 3 pha truyền thống.
Trên thế giới đã có hơn 100 công trình truyền tải điện 1 chiều được xây dựng
(trong đó có hơn 33 trạm Back to Back, 52 đường dây truyền tải). Hiện có vài hạng
mục đường dây siêu cao áp 1 chiều ±800kV đang xây dựng ở Trung Quốc, Bra-xin…


Mundra
–
Haryana

2012

2500

±500

960

Ấn Độ

2

BritNed,GreatBritain,Netherlands

2011

1000

±450

260

Anh
-


Hà
Lan

5

Three Gorges
-
Shanghai

2012

3000

500

900

Trung Qu
ốc

B

Đang v
ận h
àng
470

Nga

3

Sakuma

1965/1993

300

2x125

B
-
B

Nh
ật Bản

4

New Zealand Hybrid

1965/92

1240

+270/

+463/
-
500

890

Canada

7

Gotland HVDC Light

1999

50

60

70

Thu
ỵ Điển

8

Van
couver 02

1977



200

82

B
-
B

M
ỹ

12

Chateauguay

1984

2x
500

2x140

B
-
B

Canada

13

ỹ

15

Oklaunion

1985

220

82

B
-
B

M
ỹ

16

Cross channel bp 01+02

1986

2000

270

71


3150

600

796

Brazil

19

Virginia smith

1987

200

50

B
-
B

M
ỹ

20

Fenno
-

Ấn Độ

22

Rihand
-
Delhi

1992

1500

500

814

Ấn Độ

23

Shin
-
Shinano 02

1992

300

125


Đ.Mạch-Đức

26

Ưelsh

1995

600

162

B
-
B

M
ỹ

27

Chandrapur
-
Ramagundum

1997

1000

2x205


440

350

443

Philippines

30

Vizag 01

1998

500

205

B
-
B

Ấn Độ

31

Minami
-
Fukumitzu


Swepollink

2000

600

450

230

T.Đi
ển
-
Ba Lan

34

Grita

2001

500

400

313

Hi L
ạp

1800

500

960

Trung Qu
ốc

37

Thailand
-
Malaysia

2001

600

300

110

TL
-
Malaysia

38

East


Three gorges Changzhou

2003

3000

500

890

Trung Qu
ốc

41

Gui
-
guang

2004

3000

500

936

Trung Qu
ốc


44

Gotland ll
-
lll

1983/87

260

150

98

Thu
ỵ Điển

45

Quebec
-
new England

1986/90/92

2250

500



500

205

B
-
B

Ấn Độ

* Chú thích: B-B: tram Back to Back.
1.2 Các yêu cầu kỹ thuật chính của truyền tải cao áp một chiều (HVDC) Hình 1.1 Sơ đồ mô hình tổng quát HVDC

7

1.2.1 Các thành phần cơ bản
Các thành phần không thể thiếu của bộ chuyển đổi công suất một chiều

1.2.2.1 Các van Thyristor
Thyristor là một khóa đóng cắt bán dẫn bao gồm 4 lớp PNPN ghép nối tiếp lại. Nó
còn được biết đến với tên thương mại là thiết bị chỉnh lưu có điều khiển bằng vật liệu
silicon và được viết tắt là SCR. Cấu tạo bên ngoài của một thyrisor là một khóa gồm
ba đầu (cực): anode, cathode và gate dòng điện đi qua thyristor chỉ theo một chiều từ
anode đến cathode và thời điểm bắt đầu dẫn dòng sẽ tùy thuộc vào sự điều khiển của
cực gate.
Hình 1.3 Cấu tạo và ký hiệu Thysistor sơ đồ tương ứng
Thyristor có thể hoạt động ở một trong ba trạng thái sau:
- Áp thuận và bị khóa
- Áp thuận và dẫn
- Áp ngược và khóa


U
AK

i
dt9 Trạng thái đóng (Off state)
Đặc tính của thyristor được biểu diễn như trong hình vẽ 1.4. Trong suốt trạng
thái đóng cả trong hai trạng thái khóa ở áp thuận và áp nghịch, chỉ có một dòng rò có
biên độ nhỏ chảy qua thiết bị (khoảng 100mA). Khi thyristor bị khóa thì nó phải chịu
đựng một điện áp xác định dù cho đang được áp thuận hay nghịch thuận. Điện áp định
mức được đặc trưng theo tần số hệ thống 50Hz hay 60Hz và nhiệt độ định mức của các
liên kết.
Trạng thái mở
Một vài thông số điện và nhiệt đặc trưng cho hoạt động của thyritor trong trạng
thái mở là:
- Điện áp ở trạng thái mở.
- Dòng trung bình ở trạng thái mở
ܫ
்஺௏

- Giá trị hiệu dụng ở trạng thái mở

Các đặt tính đóng – cắt (chuyển trạng thái).

10

Chuyển trạng thái “mở”
Khi cực gate được kích giữa anode và cathode có một điện áp thuận lớn hơn
một mức ngưỡng thì trạng thái mở sẽ xuất hiện. Do ảnh hưởng của điện trở lớp mà chỉ
có những vùng thuộc cathode gần với cực gate nhất được tác động. Sự phát sinh ra
dòng điện cân bằng đi qua vùng cathode tiếp theo đó là sự lan truyền nhờ hiện tượng
dẫn plasma. Khi khu vực dẫn nhỏ, mức điện áp thiết bị đáng được quan tâm và sự phát
nhiệt cục bộ quá mức sẽ xuất hiện nếu tỷ lệ gia tăng dòng cao. Như vậy thyristor có
một giới hạn trên của giá trị hàm dòng di/dt, với các thyristor hiện đại thì giá trị này có
thể lên đến 500A/
ߤ
s. Cuộn kháng bão hòa mắc nối tiếp trong mạch được dùng để giới
hạn giá trị di/dt này.
Quá trình chuyển mạch “mở ” của thyristor gồm ba pha: trì hoãn, gia tăng dòng
dần lên và lan truyền. Tuy nhiên đôi khi cũng xảy ra hiện tượng bị mở khi không có
tác động kích hoạt từ cực gate đó là ở trạng thái quá điện áp, hiện tượng này cần tránh
để không làm hỏng thiết bị.
Hình 1.5 Chuyển đặc tính sang trạng thái “mở”

thyristor dẫn nhanh chóng với dòng khởi động di/dt lớn. Thông thường một xung đơn
ngắn là đủ dùng để khóa, tuy nhiên đôi khi người ta còn có thể dùng những xung dài
(hay xung có đuôi trễ một đoạn tùy theo chu kỳ dẫn) để tánh hiện tượng khóa thiết bị
do bởi sự dẫn gián đoạn (không liên tục).
Các thyristor trong các van HVDC hiện đại được kích bằng tín hiệu quang gởi
đến từ các mạch tại điện thế đất, những tín hiệu này được tạo ra từ mạch điều khiển
của bộ biến đổi. Năng lượng dùng cho mạch kích nạp bằng chính điện áp thuận đặt lên
thiết bị khi nó vẫn còn chưa dẫn (ngay từ lúc áp thuận cắt zero và đi lên) tại bản thân
mỗi module.
Van Thyristor
Một van thyristor được tạo ra từ một số lượng thyristor mắc nối tiếp để có điện
áp định mức mong muốn và mắc song song để có dòng điện định mức mong muốn.
Đối với những thế hệ thyristor hiện đại có khả năng chịu dòng điện cao là không cần

12

thiết. Số lượng các thyristor nối tiếp trong van được xác định theo điện áp định mức,
nguyên lý bảo vệ và sự quá áp quá độ.
Thông thường các số lượng thyristor trong một van thường được lắp dư một ít
để đề phòng. Các van thông thường được cách điện bằng khí và làm mát có thể bằng
khí, nước, dầu hay freon. Trong các trạm biến đổi ngày nay người ta hay dùng làm
mát bằng nước để giảm tổn thất công suất.

Hình 1.7 Các kiểu sắp xếp van
Tùy theo cấu trúc lựa chọn của mạch biến đổi mà nhà sản xuất có thể chế tạo
những module phù hợp, ví dụ module 2 van, module 3 van hoặc 4 van (quardruple).
Đối với mạch biến đổi 12 nhịp được dùng phổ biến hiện nay người ta hay dùng 3 bộ
Hình 1.8 Các dạng kết nối máy biến áp – Bộ biến đổi trong mạch cầu 12 nhịp
Công suất định mức của máy biến áp cũng được chọn theo công suất định mức của
bộ biến đổi. Do các thyristor có khả năng chịu dòng quá tải không cao vì vậy công suất
định mức của máy biến áp nên chọn sát với mức trần bình thường (mức công suất tải
định mức bình thường) của bộ biến đổi.
Công suất định mức có thể xác định một cách tối ưu cho mạch biến đổi 12 nhịp của
bộ biến đổi với hệ số sử dụng cao nhất là[1]:
S
T
= 1.047 . V
d0
. I
d

Trong đó:
I
d
- Dòng điện định mức qua biến đổi.
V
d0
- Điện áp DC định mức cực đại khi chưa có góc kính trễ.


dẫn dòng họa tần ở một số tần số xác định xuống đất.
Có nhiều chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật để thiết kế bộ lọc họa tần, trong đó đáng chú
ý nhất là chỉ tiêu chọn dung lượng của bộ lọc đáp ứng nhu cầu tiêu thụ công suất phản
kháng của trạm.

15

Những yêu cầu của bộ lọc AC
- Làm giảm hệ số biên độ họa tần tổng tới một mức độ được định trước cho các
họa tần trong khi vẫn giữ được mỗi họa tần trong khoảng giới hạn nhất định của nó.
- Phù hợp với nhu cầu công suất phản kháng của bộ biến đổi, có xét cả những
thành phần bù có điều khiển khác nữa trong hệ thống.
- Không nhạy cảm với những dao động tần số và sự bất đối xứng của hệ thống.
Các yếu tố cần quan tâm trong thiết kế bộ lọc họa tần bậc cao cho trạm biến đổi:
- Dung lượng bộ lọc phải được xác định theo nhu cầu về công suất phản kháng
của bộ biến đổi có sự so sánh kinh tế với máy phát, tụ bù tĩnh, máy bù đồng bộ, SVC.
- Chất lượng (Q) của bộ lọc đặc trưng bởi độ chỉnh nhuyễn, chính hệ số phẩm
chất sẽ phân biệt hai loại bộ lọc: lọc thông cao và lọc có điều chỉnh.
Tiêu chuẩn chọn lọc hoạ tần phía DC
Mạch biến đổi dạng cầu 12 nhịp đã tạo ra 12 chu kỳ nhấp nhô của dòng DC, có
nghĩa là điện áp bị đảo mạch 12 lần, các thành phần họa tần bậc 12xung sẽ cùng pha
và được sinh ra trên dây. Phần lớn lượng họa tần này bị giảm nhờ cuộn kháng cản
dòng. Các bộ lọc DC chủ yếu được thiết kế nhằm đảm bảo lượng họa tần trên dây DC
ở một mức chấp nhận được. Nếu giá trị cuộn kháng tăng lên thì lượng họa tần lọc sẽ
giảm nhỏ lại, tuy nhiên kích thước của cuộn kháng lại ảnh hưởng đến những yếu tố
vận hành khác của toàn hệ thống.
Các phương án lọc họa tần DC

của hệ thống và khả năng truyền tải của trạm HVDC.
Để cung cấp nguồn công suất phản kháng cho trạm thì các thành phần bù có
điều chỉnh (đóng–cắt) như tụ điện bù ngang, cuộn kháng, lọc họa tần được nối phía hệ
thống.
Hình 1.10 Quan hệ giữa công suất truyền tải và phản kháng

17

Xem trên hình 1.10 đầu tiên khi trạm HVDC làm việc tại một mức công suất
truyền tải trung bình thì các bộ lọc và những thành phần sinh công suất phản kháng
khác của hệ thống sẽ giữ cho cân bằng công suất phản kháng nằm trong giới hạn chấp
nhận được thường là 5%[6] . Khi lượng công suất truyền tải gia tăng lên, nhu cầu về
công suất phản kháng cũng gia tăng và tụ bù sẽ được đưa vào hoạt động. Điều này
tránh cho hệ thống hoạt động ở một chế độ tải khó khăn.
Nếu công suất tải tiếp tục tăng lên nữa thì sẽ có thêm một tụ bù khác được đóng
vào mạch. Việc đóng cắt tuần tự các nguồn công suất phản kháng nhằm đảm bảo sự
cân bằng công suất phản kháng trong giới hạn xác định, giữ ổn định điện áp hệ thống.
1.2.6 Cuộn kháng nắn dòng

trúc của chúng). Nhiệt độ tối đa của liên kết để giữ được khả năng chịu điện áp định
mức của thyristor xấp xỉ
120
଴
. Ngoài ra những thành phần khác có sự sinh nhiệt trong
mạch như cuộn kháng cản dòng, mạch phân áp RC (snubber) cũng được làm mát bằng
nước. Ngoài làm mát bằng nước người ta còn dùng khí và glycol.
1.2.9 Những kỹ thuật mới và xu hướng phát triển các thiết bị trong trạm HVDC
hiện đại.
Với kỹ thuật hiện đại các van thyristor và van transistor đôi cực gate cách ly
(IGBT) được dùng thay cho van thủy ngân, cuộn kháng không khí cho kháng dầu. Sự
đảo mạch truyền thống đã được cải tiến nhờ vào các điện dung mắc nối tiếp, hay kết
hợp với công nghệ PWM. Các van được cấu thành van tự đứng, đặt ngoài trời không
cần phải có nhà để van như cũ. Các bộ lọc là loại thông hai cấp, thỏa mãn những yêu
cầu nghiêm ngặt về kỹ thuật: công suất phản kháng, hệ số chất lượng Q. Các vi mạch
chân không đã thay thế cho các relay, biến đổi vị trí nhờ vào transistor của các mạch
tích hợp. Các chức năng điều khiển dùng kỹ thuật số. Giao tiếp với người vận hành
thông qua các tủ điều khiển tại trạm, cải tiến sự linh động và sẵn sàng về thông tin.
Những phát triển này không những cải tiến và nâng cao các đặc tính kỹ thuật mà nó
còn góp phần làm giảm chi phí đầu tư và vận hành của trạm HVDC xuống.
1.2.9.1. Các cải tiến trong công nghệ chế tạo
Hiện nay so hai loại thyristor đang được sử dụng :
- Thyristor được kích bằng điện (Electrically Triggered Thyristor - ETT)
- Thyristor được kích bằng quang (Light Triggered Thyristor – LTT)
Trên con đường phát triển các thiết bị mới, nhiều nghiên cứu đã phát triển các
van LTT, với mục đích làm đơn giản hóa cho các bộ điều khiển thyristor (Thyristor
Control Unit - TCU). Các van LTT đã được sử dụng khá rộng rãi từ năm 1988, tuy

19


Do vậy việc sử dụng nguyên lý đảo mạch dung này các Thyristor khả năng
được sử dụng tốt hơn trong chế độ xác lập bình thường.

20

1.2.9.3. Bộ lọc AC điều chỉnh liên tục (Contionuous Tune)
Một sự kết hợp tuyệt vời cho ứng dụng bộ biến đổi đảo mạch dung là dùng kèm
với bộ lọc có sơ đồ có hiệu suất cao, công suất tiêu thụ thấp. Trong những bộ lọc thông
thường do bị ảnh hưởng nhiều bởi sự biến động của tần số phẩm chất Q cao khó có thể
dùng. Giải pháp mới là điều chỉnh điện cảm của cuộn dây nhờ lõi sắt với độ bão hòa
điều khiển bằng trường ngang (lõi sắt mới là điều khiển bằng điện từ). Bộ lọc được
điều chỉnh một cách liên tục như vậy gọi là lọc Con-Tune, nguyên lý đó cho trên hình
1.12.
Cuộn kháng có dạng như hình 1.13, trong đó
ܫ
௔௖
là dòng AC đi trong lõi chính,
ܫ
ௗ௖
là
dòng điều khiển hay dòng trường ngang. Bộ điều khiển cảm nhận góc pha giữa điện áp
họa tần chảy qua bô lọc, điều chỉnh dòng từ trường ngang một cách thích hợp và nhờ
vậy cảm kháng của cuộn dây được kích thích theo. Với tốc độ và độ chính xác của các
bộ xử lý và cảm biến như hiện nay, hệ số Q có thể đạt đến giá trị 1 mà không cần thêm
các cuộn dây cản dịu hay điện trở đệm vào.
khiển được yêu cầu giữ cho một biến số ở quanh giá trị zero (dòng vào đường dây)
bằng cách điều chỉnh đầu ra (dòng vào trong đáy của bộ lọc thụ động). Áp dụng trong
thực tế thì giải thuật điều khiển có một chức năng chỉnh nhuyễn đa biến để có thể điều
khiển cho các tần số khác nhau với các hàm truyền khác nhau.
1.2.9.5. Các cảm biến dòng DC bằng quang điện (OCT)
Với mục đích giảm bớt xác suất hỏng hóc thì các OCT được phát triển không
ngừng. Kỹ thuật đo đạc được thực hiện với một điện trở shunt có độ chính xác cao đặt
tại mức điện thế cao. Tín hiệu được biến đổi A/D và sẽ được biến đổi qua một bộ
chuyển đổi A/D và sẽ gửi đi bằng cáp quang như những tín hiệu số. Các điện tử tại
mức áp cao được cấp nguồn nhờ ánh sáng gởi từ mức diện áp đất, cũng bằng cáp
quang. Chỉ có cáp quang giữa mức áp đất và mức áp đất và mức cao mới cho phép sử
dụng những đường kết nối với tiết diện cực nhỏ. Độ chính xác, tốc độ truyền, tầm và
dãy tần số hoạt động của OCT hiện nay đạt được các yêu cầu chất lượng rất cao.

1.3. Các kiểu truyền tải một một chiều (HVDC)
Các kiểu truyền tải của hệ thống HVDC gồm có các dạng sau:
22

1.4.1 Kiểu đơn cực (Monopolar)
Hình1.16 Cấu hình lưỡng cực, chỉnh lưu 12 xung
Hầu hết các đường dây truyền tải 1 chiều hiện nay đều là đường dây lưỡng cực, khi sự
cố 1 mạch thì hệ thống hoạt động như cấu hình đơn cực, dòng về qua đất. Nhược điểm
là chi phí xây dựng đường dây và trạm chuyển đổi cao hơn cấu hình đơn cực.
Từ 2 cấu hình cơ bản trên, có các kiểu đấu nối hệ thống truyền tải điện một
chiều như sau:
1- Trạm Back-to-Back: sử dụng khi 2 hệ thống xoay chiều được đấu nối với
nhau ở cùng một địa điểm, không cần đường dây truyền tải giữa các cầu chỉnh lưu –
nghịch lưu, có thể dùng cấu hình đơn cực hoặc lưỡng cực. Trạm Back-to-Back thường
ứng dụng khi đấu nối 2 hệ thống điện khác tần số cơ bản, hoặc các hệ thống không
đồng bộ. Vì các bộ biến đổi nằm tập trung nên thuận lợi cho việc điều khiển bảo
dưỡng thiết bị.
2- Kiểu truyền tải giữa 2 trạm: được sử dụng khi phương án xây dựng đường
dây truyền tải cao áp 1 chiều tỏ ra kinh tế nhất khi đấu nối 2 trạm chuyển đổi ở 2 vị trí
cách xa nhau. Đây là kiểu truyền tải 1 chiều phổ biến nhất hiện nay. Mỗi mạch đường
dây một chiều ±500kV (2 cực – biopole) có khả năng tải khoảng 3000MW, thông
thường sử dụng đường dây trên không, tải lượng công suất lớn đi khoảng cách rất xa.
Các đường cáp ngầm cao áp một chiều thường dùng để truyền tải điện qua biển.
Loại cáp phổ biến nhất là cáp dầu (oil-filled cable) và cáp đặc (solid cable). Trong
nhiều trường hợp, cáp đặc sẽ kinh tế hơn vì chất cách điện được cấu tạo từ các lớp giấy
tẩm dầu có độ nhớt cao. Ngày nay có thể thiết kế cho cáp đặc ở độ sâu khoảng 1000m

24 25

Sau đây các hình minh họa các kiểu truyền tải HVDC
Hình1.17 Các kiểu đấu nối truyền tải một chiều