Les réseaux électriques du futur - Smart Grids

Les STATCOM des parcs éoliens ou des
réseaux de transport fonctionnent habituellement
en mode de commande V-Q.
Autrement dit, le producteur ou le transporteur
indique une tension de consigne
V0 et une pente N ➔ 3. Le STATCOM mesure
la tension réseau et injecte si nécessaire
du réactif qui varie linéairement avec
la différence entre la tension mesurée et la
tension de consigne. Si la mesure est
inférieure à la consigne, le STATCOM joue
le rôle de batterie de condensateurs : il
injecte de la puissance réactive pour
soutenir la tension réseau. Inversement,
si la mesure dépasse la consigne, le
STATCOM sert d’inductance et fait baisser
la tension réseau. La pente défi nit
la proportionnalité entre la sortie du
STATCOM et l’écart mesure-consigne.
Questions d’harmoniques
Un convertisseur couplé au réseau doit
obéir à certaines règles de limitation des
harmoniques, conformément aux normes
IEEE 519-1992 et CEI 61000-2-12,
Le STATCOM se
fait condensateur
lorsque la mesure
de tension est
inférieure à la consigne,
et inductance
quand elle
est supérieure.
par exemple. Selon la taille de l’unité, la
topologie multiniveau permet au PCS
6000 STATCOM de remplir ces exigences
sans filtre réseau. Au besoin, un filtre
adapté peut être fourni en option pour
compenser la fourniture de réactif du
STATCOM ou filtrer certains harmoniques
du réseau.
L’impédance d’entrée du STATCOM
d’ABB peut être réglée pour un certain
rang d’harmoniques : un précieux atout
pour amortir les systèmes résonants !
Une installation équivalente à celle de
Little Cheyne Court est commandée de
manière à ce que l’impédance d’entrée
du STATCOM soit résistive pour certains
multiples de la fréquence fondamentale.
Ainsi, dans cette gamme de fréquences,
le STATCOM absorbe l’énergie du réseau
et la réinjecte à la
fréquence fondamentale,
ce qui
atténue les résonances
des éoliennes.
Une oscillation
haute fréquence
entraînerait un défaut
harmonique
dans la commande
de la turbine et la
déconnexion immédiate
des aérogénérateurs.
Grâ ce
au STATCOM
d’ABB, le parc produit
une énergie
propre sans attendre
la livraison de
composants passifs
pour régler ce
problème. La tension
réseau, mesurée
avec le STAT-
COM déconnecté,
est reproduite en
➔ 4 : la tension harmonique
superposée
à l’onde fondamentale
➔ 4a
disparaît dès que
le STATCOM est
raccordé ➔ 4b.
Plébiscite
-20
La solution PCS
-40
6000 STATCOM
d’ABB est robuste,
fiable et performante.
Greffée aux
4b Avec STATCOM
installations éoliennes, elle remplit un
double objectif : la mise en conformité du
parc avec les règles de raccordement au
réseau et, pour le fournisseur d’électricité,
la compensation rapide et dynamique
de la puissance réactive. Les STAT-
COM d’ABB s’imposeront de plus en
plus pour satisfaire aux exigences de
continuité et de sécurité de la production
et de la fourniture électriques par des
aérogénérateurs et d’autres sources
d’énergie moins fiables. Cette demande
n’en sera que plus forte avec le déploiement
des réseaux électriques du futur
dans les pays en développement.
3 Diagramme de commande ABB STATCOM
Puissance
réactive
Capacitive
maxi
Tension
mesurée
Point de fonctionnement
STATCOM
4 Formes d’ondes de tension 33 kV dans le parc éolien
Tension réseau (kV)
Tension réseau (kV)
40
20
0
-20
V 0
Tobias Thurnherr
Christoph G. Schaub
ABB Discrete Automation and Motion
Turgi (Suisse)
tobias.thurnherr@ch.abb.com
christoph.g.schaub@ch.abb.com
N
Tension
réseau
Inductive maxi
-40
10 15 20 25 30 35 40 45 50
Temps (ms)
4a Sans STATCOM
40
20
0
10 15 20 25 30 35 40 45 50
Temps (ms)
Lectures complémentaires
– MAKE Consulting, The Wind Forecast –
Macro Perspective, décembre 2008,
http://www.make-consulting.com/fileadmin/
pdf/2008/081219_Appetiser_Marcro_Perspective.pdf,
consulté le 3 août 2009.
– Linhofer, G., Maibach, P., Umbricht, N., « Un
train d’avance », Revue ABB, 3/2008, p. 49–55.
Vent debout !
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