Введение
Тихоокеанская линия передачи постоянного тока (также известная как Path 65) – это линия электропередачи, которая передает электроэнергию из региона Тихоокеанского Северо-Запада в район Лос-Анджелеса посредством высоковольтного постоянного тока (HVDC). Пропускная способность линии составляет 3,1 гигаватта, чего достаточно для обеспечения электроэнергией от двух до трех миллионов домохозяйств Лос-Анджелеса, что составляет почти половину пиковой мощности электрической системы Департамента воды и электроэнергии Лос-Анджелеса (LADWP). Линия начинается вблизи реки Колумбия, на конвертерной станции Celilo, входящей в сеть Bonneville Power Administration, недалеко от города The Dalles, штат Орегон, и соединена с конвертерной станцией Sylmar, расположенной к северу от Лос-Анджелеса. Эта станция находится в собственности пяти энергетических компаний и управляется LADWP. Линия может передавать электроэнергию в обоих направлениях, однако основной поток электроэнергии направлен с севера на юг. Участок линии в Орегоне принадлежит и эксплуатируется Bonneville Power Administration, а участок в Неваде и Калифорнии – Департаментом воды и электроэнергии Лос-Анджелеса. Переход между ними осуществляется на границе Орегона и Невады. Это одна из двух линий HVDC, обеспечивающих электроэнергией Лос-Анджелес; другая – Path 27.
The Pacific DC Intertie (also called Path 65) is an electric power transmission line that transmits electricity from the Pacific Northwest to the Los Angeles area using high voltage direct current (HVDC). The line capacity is 3.1 gigawatts, which is enough to serve two to three million Los Angeles households and represents almost half of the Los Angeles Department of Water and Power (LADWP) electrical system's peak capacity. The intertie originates near the Columbia River at the Celilo Converter Station of Bonneville Power Administration's grid outside The Dalles, Oregon and is connected to the Sylmar Converter Station north of Los Angeles, which is owned by five utility companies and managed by LADWP. The Intertie can transmit power in either direction, but power flows mostly from north to south. The section of the line in Oregon is owned and operated by Bonneville Power Administration, while the line in Nevada and California is owned and operated by Los Angeles Department of Water and Power. The transition is at the Oregon–Nevada border, at
This is one of two HVDC lines serving Los Angeles; the other is Path 27.
Обзор
Идея передачи гидроэлектроэнергии в Южную Калифорнию была предложена еще в 1930-х годах, но встретила сопротивление и была отклонена. К 1961 году президент США Джон Ф. Кеннеди санкционировал крупный проект общественных работ с использованием новой технологии передачи высокого напряжения постоянного тока из Швеции. Проект был реализован в тесном сотрудничестве между General Electric из США и ASEA из Швеции. Частные калифорнийские энергокомпании выступали против проекта, но их технические возражения были опровергнуты Уно Ламмом из ASEA на заседании IEEE в Нью-Йорке в 1963 году. После завершения в 1970 году комбинированная система передачи переменного и постоянного тока, по оценкам, позволила сэкономить потребителям Лос-Анджелеса около 600 000 долларов США в день за счет использования более дешевой электроэнергии с плотин на реке Колумбия. Одним из преимуществ постоянного тока перед переменным является то, что постоянный ток проникает во весь объем проводника, в то время как переменный ток проникает только в глубину проникновения. При одинаковом размере проводника эффективное сопротивление для переменного тока выше, чем для постоянного, следовательно, потери энергии в виде тепла при переменном токе больше. В целом, общая стоимость линий HVDC (высоковольтной передачи постоянного тока) ниже, чем у линий переменного тока, если длина линии превышает 500–600 миль, и с развитием технологий преобразования это расстояние значительно сократилось. Линия постоянного тока также идеально подходит для соединения двух систем переменного тока, не синхронизированных друг с другом. Линии HVDC могут помочь стабилизировать энергосистему и предотвратить каскадные отключения, поскольку поток мощности по линии контролируется. Pacific Intertie использует разницу в моделях потребления электроэнергии между северо-западными и юго-западными штатами США. Зимой в северном регионе работают электрические отопительные приборы, в то время как в южной части страны потребление электроэнергии относительно невелико. Летом север потребляет мало электроэнергии, а юг достигает пикового спроса из-за использования кондиционеров. Всякий раз, когда спрос на Intertie снижается, избыток мощности распределяется в других частях западной энергосистемы (штаты к западу от Великих равнин, включая Колорадо и Нью-Мексико).
История
Первый этап проекта, завершенный в мае 1970 года, использовал только ртутные дуговые клапаны в преобразователях. Клапаны были последовательно соединены в три шестиимпульсных клапанных моста для каждого полюса. Пробивное напряжение клапанов составляло 133 кВ при максимальном токе 1800 ампер, что обеспечивало передачу мощностью 1440 МВт при симметричном напряжении 400 кВ относительно земли. На каждой станции преобразования размещалось шесть групп ртутных дуговых клапанов, каждая из которых состояла из семи клапанов, в общей сложности 42 клапана в каждом преобразователе. Каждый клапан содержал ртуть весом . 1972: После землетрясения в Сильмаре, конверторную станцию Сильмар пришлось реконструировать из-за значительных повреждений. 1982: Мощность ртутных дуговых клапанов была увеличена до 1600 МВт благодаря ряду усовершенствований. 1984: Напряжение передачи было увеличено до 500 кВ, а мощность передачи – до 2000 МВт путем добавления одной шестиимпульсной тиристорной клапанной группы мощностью 100 кВ к каждому полюсу. 1989: Дальнейшее увеличение мощности передачи до 3100 МВт произошло путем установки 1100 МВт параллельно подключенного тиристорного преобразователя в Celilo и Sylmar. Эта модернизация, начатая в 1985 году, получила название «Расширение Тихоокеанского соединения». В результате конверторная станция была расширена до двух площадок: Sylmar West (расположенная в ) и Sylmar East (расположенная в ). Преобразователи были заменены компанией Siemens в 1994–1995 годах. 1994: После землетрясения в Нортридже конверторную станцию Сильмар пришлось реконструировать из-за обширных повреждений. 2004: Мощность станции Sylmar East была увеличена с 1100 МВт до 3100 МВт. Системы управления и устаревшие преобразователи, включая ртутные дуговые клапаны, были полностью заменены одной парой 12-импульсных преобразователей мощностью 3100 МВт, построенных компанией ABB. Это позволило станции Sylmar East справляться с полной мощностью. Параллельно с этим проектом шесть шестиимпульсных ртутных дуговых клапанов на конверторной станции Celilo были заменены тиристорами Siemens с оптическим управлением в соответствии с их политикой модифицированной замены по возрасту (MARP). 2005: Станция Sylmar East была переименована в Sylmar Converter Station.
1972: After the Sylmar earthquake, the Sylmar Converter Station had to be reconstructed due to extensive damage. 1982: The power rating of the mercury arc valve rectifiers was raised by various improvements to 1,600 MW. 1984: The transmission voltage was pushed to 500 kV and the transmission power was increased to 2,000 MW by adding one six pulse thyristor valve group rated at 100 kV to each pole. 1989: A further increase of the transmission power to 3,100 MW took place by installing a 1,100 MW parallel connected thyristor converter in Celilo and Sylmar. This upgrade started in 1985 was called the Pacific Intertie Expansion. This expanded the converter station to two sites, Sylmar West (situated at ) and Sylmar East (situated at ). The converter was replaced in 1994–1995 by Siemens. 1994: After the Northridge earthquake, the Sylmar Converter Station had to be reconstructed due to extensive damage. 2004: The Sylmar East station was upgraded from 1,100 MW to 3,100 MW. The controls and older converters, including the mercury arc valves, were completely replaced by a single pair of 3,100 MW 12 pulse converters built by ABB. This allowed the Sylmar East station to handle the full capacity. In parallel with this project, the six pulse mercury arc valves at the Celilo Converter Station were replaced with Siemens light triggered thyristors in compliance with their Modified Age Replacement Policy (MARP). 2005: The Sylmar East station was rededicated as the Sylmar Converter Station.