PDF (Chapitres 4,5 et annexes) - Les thÃ¨ses en ligne de l'INP ...

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Chapitre IVIV.1.1.1 Equipements pris en compteAfin de simplifier l’étude et de se concentrer sur les possibilités de gestion, le réseau mis enplace au laboratoire LAPLACE n’est pas pris intégralement en compte dans cette étude.Malgré cela, le choix des éléments permet une large variété de possibilités de gestionénergétique. Mais avant d’entrer dans la description des moyens de gestion, nous allons listerles équipements.IV.1.1.1.aCœurs électriques et contacteursLes cœurs électriques constituent la base du réseau. Le réseau comprend 3 cœurs électriquessur lesquels sont connectés les équipements de maillage mais également les sources et lescharges électriques. Les cœurs électriques ont ainsi pour rôle de protéger le réseau maiségalement de réaliser les mesures des différentes grandeurs électriques nécessaires à son bonfonctionnement (courants et tensions).Chaque armoire enfermant un cœur électrique est disposée de façon identique, autour de labarre de distribution HVDC réalisée à l’aide d’un busbar en forme de « marguerite » (figureIV.2). Cette forme a été choisie afin de minimiser les distances entre les différentséquipements. Sur chaque pôle de cette « marguerite », des capteurs de courants sont disposés.De plus, le capteur de tension du cœur est connecté aux bornes des pôles positif et négatif dece bus bar. La figure IV.2 reprend l’organisation de la barre de distribution.figure IV.2 : « marguerite » de distribution HVDC figure IV.3 : schéma électrique de la « marguerite »Un élément important est connecté sur une des entrées/sorties du cœur : un condensateur debus dont la valeur est de 4,7mF. Cette capacité permet de contribuer à la qualité de la tensiondu cœur électrique. Afin de pouvoir mettre ce condensateur à la tension du réseau ou bien depouvoir le déconnecter facilement, un système de charge et de décharge est ajouté (celui-cilimite le courant d’appel, lors de la charge du condensateur quand on le connecte sur le cœur116
Approches envisageables pour la gestion de l’énergie au sein d’un réseau mailléet décharge le condensateur lorsqu’on déconnecte le condensateur du cœur). Ceci nouspermettra de faire des essais avec ou sans condensateur de bus, afin d’examiner l’impact d’uncondensateur de forte valeur sur un bus HVDC. La figure IV.3 représente le schémaélectrique de la « marguerite » comprenant notamment le condensateur de bus.Comme on peut le voir également sur ce schéma, chaque voie dispose de 2 contacteurs (un surle pôle positif et un sur le pôle négatif). Ceci nous permet de configurer le réseau à notre guiselors des essais. On note également que certaines voies disposent d’un 3 ème contacteurpermettant de court-circuiter ou non une résistance. Il s’agit des voies dédiées auxéquipements de transfert de puissance aux bornes desquelles on trouve un condensateur. Larésistance sert donc à limiter le courant d’appel lors de la charge du condensateur d’entrée,lors de la connexion de cet équipement sur le coeur.IV.1.1.1.bGénérateursAfin d’alimenter les cœurs électriques, le réseau mis en place dispose de 2 sources de tensionspermettant une alimentation HVDC. La figure II.9 montre le schéma électrique d’une de cessources.figure IV.4 : schéma électrique de la source de tensionComme on peut le voir sur la figure précédente, l’alimentation continue est générée parl’intermédiaire d’un redresseur à 6 diodes. Ce système possède l’avantage d’être simple etrobuste, cependant, il n’est pas régulé et les tensions d’alimentations varient en fonction ducourant fourni par ces sources.NB : un tel canal de génération est une des solutions probables envisagées dans le contexte dufutur réseau HVDC Airbus, la tension étant contrôlée par l’excitation de l’alternateur.L’alimentation de ce redresseur s’effectue à travers un autotransformateur permettant derégler la tension à vide de l’ensemble. On note également sur le schéma électrique que lastructure de cet ensemble de génération permet de fonctionner avec un neutre isolé de la terreou non. Ceci peut se révéler intéressant dans le cadre d’essais relatifs à la connexion duneutre.IV.1.1.1.cChargesNotre réseau HVDC comporte principalement 2 types de charges. Les charges résistivesconstituent le premier type. Il s’agit de banc résistifs permettant une consommation de 10kWsous une tension de 600V. Ces charges servent principalement à mettre le réseau à un point defonctionnement et également à faire des variations suivant des échelons de puissances. Lafigure IV.5 montre une photo de ce type de charge.117
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