1. Dòng biến đổi một chiều cao áp (HVDC – High-Voltage Alternating Current)
Phần lớn truyền tải điện khu vực Bắc Mỹ là lưới dòng biến đổi một chiều cao áp (HVAC).
Truyền tải dòng một chiều (DC) cớ ưu thế hơn so với dòng xoay chiều (AC) bao gồm:
Tổn thất thấp hơn 25%,
Gấp từ hai đến năm lần công suất so với dòng xoay chiều ở cùng điện áp ,
Khả năng kiểm soát chính xác dòng năng lượng.
Trong lịch sử, do chi phí cao của thiết bị nên HVDC chỉ được dùng cho truyền tải đường dài ví dụ như, kết nối các nhà máy thủy điện lớn trên sông Columbia với các trung tâm dân cư miền Nam California. Với sự ra đời của công nghệ mới HVDC, phát minh bởi ABB và được đặt tên là HVDC Light, truyền tải điện một chiều bắt đầu được áp dụng cho các khoảng cách ngắn hơn.
2. Thiết bị truyền tải điện xoay chiều linh hoạt (FACTS -Flexible AC Transmission Systems)
Hệ thống truyền tải điện xoay chiều linh hoạt được lắp đặt
Hệ thống truyền tải điện xoay chiều linh hoạt (Flexible Alternating Current Transmission System hay FACTS ) là hệ thống bao gồm các thiết bị tĩnh để sử dụng cho việc truyền tải dòng điện xoay chiều. FACTS dùng để nâng cao khả năng điều khiển hệ thống điện và tăng khả năng truyền tải công suất trên đường dây.
FACTS được định nghĩa bởi IEEE là: “hệ thống sử dụng các thiết bị điện tử công suất và các thiết bị tĩnh khác để điều khiển một hoặc nhiều thông số của hệ thống đường dây tải điện xoay chiều, qua đó, nâng cao khả năng điều khiển và khả năng truyền tải công suất”.."
Các thiết bị FACTS cho phép tăng hiệu năng lưới truyền tải điện. Lớn nhất là khả năng truyền được dòng xoay chiều lớn hơn mà không gây nguy hiểm cho lưới điện.
Còn tùy theo các lắp đặt, nhưng kinh nghiệm cho thấy thiết bị FACTS tăng cường hiệu năng truyền tải điện lên từ 20-40%. Thiết bị FACTS ổn định điện áp, và mở rộng giới hạn an toàn vận hành, cho phép truyền tải nhiều hơn.
3. Trạm cách điện khí trơ GIS (Gas-Insulated Substations)
Hầu hết các trạm biến áp điều chiếm một diện tích lớn cho lắp đặt thiết bị.
Tuy nhiên, mỗi lần điện áp giảm xuống mức thấp hơn tại trạm biến áp, năng lượng đều bị tổn thất tại máy biến áp, máy cắt và các thiết bị khác. Hiệu năng tại mức áp thấp kém hơn mức áp cao khá nhiều. Nếu điện áp được truyền sử dụng mức điện áp cao đến càng gần nơi sử dụng, hiệu năng càng được cải thiện.
Trạm GIS có tất cả thiết bị trạm biến áp ngoài trời chứa trong vỏ kim loại. Bên trong không khí được thay thế bằng một loại khí trơ đặc biệt, cho phép tất cả các thiết bị được đặt gần nhau hơn mà không có nguy cơ phóng điện bề mặt.
Kết quả là bây giờ có thể bố trí trạm biến áp ở tầng hầm tòa nhà hoặc trong các diện tích chật hẹp, hiệu quả hiệu năng cao của lưới cao thế được sử dụng tối đa.
4. Cáp siêu dẫn (Superconductors / HTS Cables)
Vật liệu siêu dẫn tại hoặc gần nhiệt độ hóa lỏng nitơ có điện trở dẫn điện gần bằng không.
Cáp siêu dẫn nhiệt độ cao (HTS - high temperature superconducting) hiện đang được phát triển, mà vẫn đòi hỏi một số cơ cấu làm lạnh, truyền tải từ 3-5 lần so với các loại cáp thông thường.
Các tổn thất dùng cáp HTS cũng thấp hơn so với các loại cáp thông thường đáng kể, ngay cả khi tính chi phí thiết bị làm lạnh. Một nhà cung cấp cáp HTS tuyên bố rằng HTS tổn thất chỉ có một nửa phần trăm (0,5%) năng lượng so với 5-8% cho các loại cáp điện truyền thống.
Vật liệu siêu dẫn cũng được sử dụng để thay thế các cuộn dây đồng của máy biến áp để giảm tổn thất 70% so với thiết kế hiện tại.
5. Mạng giám sát diện rộng (Wide Area Monitoring Systems)
Nhiều thiết bị truyền tải có thể được vận hành tại mức tải cao hơn, nếu không có mối lo nào. Vì thế, nếu các nhà khai thác giám sát được lưới điện chính xác hơn, theo thời gian thực, thì các giới hạn sẽ được gỡ bỏ.
Một ví dụ thực tế đơn giản là khi đường dây nóng lên, các dây kim loại trở nên mềm dẻo và xệ xuống, có thể gây đoản mạch nếu tiếp xúc với cây hoặc các vật khác.
Hệ thống giám sát diệ rộng (WAMS) có nhiều khả năng đầy hứa hẹn, một trong số đó là giám sát nhiệt. Với chức năng này, các nhà vận hành lưới điện có thể thay đổi tải của đường dây truyền tải một cách tự do hơn nhờ biết chính xác về giới hạn nhiệt độ của đường dây.
Presale Manager