1. Estaciones convertidor (en ambos extremos de la línea): Estos son los componentes más cruciales, responsables de la conversión de CA/DC. Cada estación contiene:
* Transformadores del convertidor: Sube o baja el voltaje de CA a un nivel adecuado para las válvulas convertidor.
* Válvulas convertidor: Estos son el corazón de la estación convertidor. Los sistemas modernos de HVDC utilizan principalmente convertidores de fuente de voltaje (VSC) basados en transistores bipolares de puerta aislados (IGBT) o dispositivos semiconductores de potencia similares. Los sistemas más antiguos pueden usar convertidores conmutados por línea basados en tiristor (LCC). Estas válvulas cambian el CA a CC (rectificador) y DC a AC (inversor).
* Sistema de control: Un sofisticado sistema de control gestiona el voltaje, la corriente y el flujo de potencia de todo el sistema HVDC, asegurando un funcionamiento estable y protegiendo el equipo. Esto incluye relés de protección, algoritmos de control y sistemas de comunicación.
* Filtros: Estos son necesarios para mitigar los armónicos producidos por los convertidores. Evitan que estos armónicos contaminen el sistema de CA.
* Compensación de potencia reactiva: Los sistemas HVDC a menudo requieren una compensación de potencia reactiva para garantizar el voltaje estable y el flujo de potencia. Esto puede involucrar bancos de condensadores u otras fuentes de energía reactiva.
* Reactores de suavizado: Estos grandes inductores suavizan los pulsos de corriente de CC generados por las válvulas convertidor, reduciendo la onda en el enlace de CC. (Más prominente en los sistemas LCC)
2. Línea de transmisión DC: Esta es la línea de transmisión de corriente continua de alto voltaje. Por lo general, consiste en:
* Conductores superiores: A menudo utilizando conductores agrupados para reducir las pérdidas de corona.
* aisladores: Para apoyar a los conductores y proporcionar aislamiento eléctrico.
* Sistema de conexión a tierra: Para proteger contra los rayos y garantizar la seguridad del sistema.
3. (Opcional) Cables subterráneos/submarinos: Para ciertas aplicaciones, la transmisión HVDC puede usar cables subterráneos o submarinos en lugar de líneas aéreas. Estos tienen diferentes consideraciones de diseño que las líneas aéreas.
En resumen: Si bien los detalles pueden variar según el tipo de sistema HVDC (LCC vs. VSC, Overhead vs. Underground), los componentes centrales siempre involucran estaciones convertidor en ambos extremos para la conversión de AC/CC, la línea de transmisión para la transferencia de potencia de CC y un sistema de control robusto para garantizar una operación estable y confiable. El uso de electrónica de potencia avanzada y estrategias de control sofisticadas es una característica definitoria de los sistemas HVDC modernos.