Преимущества высоковольтных сетей постоянного тока многочисленны и хорошо известны, но, как и все на свете, эта система имеет и оборотную сторону.
Ниже описываются восемь основных недостатков систем передачи электроэнергии посредством постоянного тока высокого напряжения:
Недостаток 1 (дороговизна)
Преобразовательные подстанции, необходимые для подсоединения к электрическим сетям переменного тока, очень дороги. Преобразовательные подстанции намного сложнее, чем подстанции для переменного тока высокого напряжения, и не только из-за дополнительного оборудования, выполняющего само преобразование, и в связи с более сложными системами контроля и регулирования.
Затраты на такие подстанции могут быть частично компенсированы меньшими затратами на возведение линий передачи постоянного тока, но для того, чтобы такая компенсация была заметной, требуются линии передачи постоянного тока очень большой протяженности.
Недостаток 2 (сложность)
В отличие от систем постоянного тока, разработка и эксплуатация многотерминальных систем постоянного тока высокого напряжения, довольно сложны.
Управление потоком энергии в таких системах требует непрерывной связи между всеми терминалами, поскольку поток энергии в данном случае должен, фактически, регулироваться системой управления, а не свойствами линии передачи электроэнергии.
Недостаток 3 (и снова, дороговизна)
Преобразовательные подстанции генерируют гармоники тока и напряжения, а сам процесс преобразования сопровождается потреблением реактивной мощности. В результате необходимо устанавливать дорогие устройства фильтрации и компенсации, а также устройства компенсации реактивной мощности.
Недостаток 4 (отказы)
При коротком замыкании в системах переменного тока, подключенных к подстанциям системы высоковольтного постоянного тока, отказ затрагивает также и систему передачи постоянного тока высокого напряжения. Наиболее подвержены этому инверторные подстанции.
При коротком замыкании на стороне выхода инвертора, возможен выход из строя всей системы передачи постоянного тока высокого напряжения. Отказы из-за короткого замыкания на стороне входа выпрямителя обычно связаны с падением напряжения.
Недостаток 5 (возможности)
Количество подстанций внутри современно многотерминальной системы передачи постоянного тока высокого напряжения, не могут превышать 6-8 единиц. При этом не допускается большое различие в их пропускной способности. Чем больше количество подстанций в системе, тем меньше могут быть различия их возможностей.
Тем самым, практически невозможно построить систему передачи постоянного тока высокого напряжения, имеющую более пяти подстанций.
Недостаток 6 (радиопомехи)
Высокочастотная составляющая в системах передачи постоянного тока может вызвать радиопомехи в линиях связи, расположенных поблизости от линии высоковольтной линии передачи прямого тока.
Для предотвращения этого, на линиях передачи постоянного тока высокого напряжения необходимо устанавливать дорогостоящие "активные" фильтры.
Недостаток 7 (сложности с заземлением)
Заземление линии передачи постоянного тока связано со сложной и трудоемкой установкой, поскольку необходимо создавать надежный и постоянный контакт с землей для обеспечения правильной работы, и для устранения возможности возникновения опасного "шагового напряжения".
Недостаток 8
Поток тока через землю в однополюсной системе может вызвать электрическую коррозию подземных металлических конструкций, в основном трубопроводов.
Заключение
Некоторые из перечисленных выше недостатков могут быть устранены за счет использования новых технологий. В частности, такие недостатки, как полный отказ системы передачи постоянного тока высокого напряжения во время короткого замыкания в системе переменного тока, и потребление реактивной мощности могут быть устранены полностью, или по большей части, если использовать коммутационные тиристоры.
Ряд исследовательских центров работает над улучшением пропускной способности коммутационных тиристоров. Также ведутся работы по созданию новых устройств преобразования для систем передачи высоковольтного постоянного тока, имеющих высокую пропускную способность.
Наконец, существует ряд новых технологий, направленных на улучшение заземляющих устройств, обеспечения снижения влияния электрической коррозии, и формирования так называемого "металлического возврата", который будет устранять прохождение тока через землю. Разрабатываются и другие средства, направленные на улучшение технологии постоянного тока высокого напряжения. (Кощеев, 2001)
