analyse et fonctionnement des systemes d'energie ... - Montefiore

Chapitre 10
Régulation de la fréquence
Dans tout système électrique de puissance, il importe de maintenir la fréquence dans une plage
étroite autour de sa valeur nominale (50 ou 60 Hz). Le respect strict de cette valeur est non
seulement nécessaire au fonctionnement correct des charges mais, comme on va le voir, il est
également l’indicateur d’un équilibre entre puissances actives produites et consommées.
Le maintien de cet équilibre est essentiel car l’énergie électrique n’est pas emmagasinable, du
moins pas dans les quantités suffisantes pour faire face aux fluctuations de la demande ou aux
incidents. Elle doit donc être produite au moment où elle est demandée.
Considérons par exemple une augmentation brutale de la demande. Dans les toutes premières
secondes, l’énergie correspondante va être prélevée sur l’énergie cinétique que possèdent les
masses tournantes des unités de production. Ceci va entraîner une diminution de la vitesse de
rotation de ces unités, c’est-à-dire de la fréquence du réseau. Cet écart de vitesse est détecté
et corrigé automatiquement par les régulateurs de vitesse. Dans l’exemple qui nous occupe,
ces régulateurs vont augmenter l’admission de fluide (vapeur, gaz ou eau) dans les turbines
de manière à ramener les vitesses autour de leurs valeurs nominales, et donc la fréquence du
réseau. Une fois le système revenu à l’équilibre, les unités conservent cette admission de fluide
plus élevée, donc une production de puissance plus élevée, équilibrant la demande également
plus élevée.
Cette régulation en centrale est appelée régulation primaire 1 . Elle intervient la première sur
l’échelle des temps: typiquement, quelques secondes après une perturbation. Comme nous le
verrons dans ce chapitre, il existe également une régulation secondaire, intervenant typiquement
en quelques minutes.
1 dans ce chapitre, “régulation” et “réglage” sont utilisés indistinctement
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