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RÉSUMÉ
Une liaison à courant continu est constituée de stations de convertisseurs permettant de relier les réseaux alternatifs entre eux. Les convertisseurs alternatif/continu peuvent être de deux types. Les convertisseurs à thyristors, disponibles sous de fortes valeurs de puissance et de tension continue, nécessitent une bonne puissance de court-circuit, consomment de la puissance réactive et engendrent des harmoniques. Les convertisseurs sources de tension, disponibles sous des puissances moyennes, présentent plus d’avantages, notamment le contrôle de la puissance réactive et la suppression des harmoniques. Cet article décrit les fonctionnalités, caractéristiques, avantages, inconvénients de ces deux types de convertisseurs.
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Eric JONCQUEL : Ingénieur de l’ENSEEIHT - Ingénieur-Chercheur au département Technologies et Économie des Systèmes - Électriques – EDF Recherche et Développement
INTRODUCTION
Une liaison à courant continu est constituée d’une ligne à courant continu reliant au moins deux réseaux alternatifs par l’intermédiaire de stations de conversion. Deux types de convertisseurs alternatif/continu sont actuellement utilisés dans les stations de conversion.
Les premiers, apparus dans les années 1970 en remplacement des convertisseurs utilisant des valves à vapeur de mercure, sont les convertisseurs à thyristors. Ces convertisseurs sont disponibles sous de grandes puissance et tension continue (jusqu’à 3 000 MW et 600 kV) ; leur coût s’est stabilisé et ils disposent d’un bon retour d’expérience. Ils consomment de la puissance réactive, génèrent des harmoniques, nécessitent une bonne puissance de court-circuit et sont sensibles aux creux de tension alternative.
Les seconds, apparus en 1997 et issus de l’industrie des convertisseurs pour moteurs à vitesse variable, sont les convertisseurs autonomes dit « sources de tension ». Ces convertisseurs sont disponibles dans une gamme de puissance moyenne (jusqu’à 350 MW et 150 kV), génèrent des harmoniques HF faciles à filtrer et apportent aux réseaux alternatifs des fonctions supplémentaires telles que le contrôle de la puissance réactive, l’élimination d’harmoniques, l’alimentation de réseaux passifs en contrôlant tension et fréquence. Ils sont sujets à des pertes Joule supérieures aux convertisseurs à thyristors et sont sensibles aux courts-circuits continus.
Ce dossier décrit les réglages, caractéristiques, avantages, inconvénients et fonctionnalités de ces deux types de convertisseurs alternatif/continu que l’on trouve dans les liaisons à courant continu récentes.
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VERSIONS
- Version courante de mai 2022 par Yannick VERNAY, Sébastien DENNETIERE
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3. Conclusion
On a décrit brièvement dans le présent fascicule le fonctionnement des liaisons à courant continu à thyristors et à convertisseurs source de tension. Les composants de ces liaisons sont décrits dans le fascicule . Des informations bibliographiques ainsi qu’une liste des liaisons continues en service ou en projet dans le Monde sont présentées dans le fascicule [D 4 673].
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - KIMBARK (E.W.) - Direct current transmission - (Transport en courant continu). Vol. 1, 508 p., bibl. (476 réf.), J. Wiley and Sons (1971).
-
(2) - UHLMANN (E.) - Power transmission by direct current - (Transport de puissance en courant continu). 389 p., bibl. (200 réf.), Springer Verlag (1975).
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(3) - ARRILLAGA (J.) - High voltage direct current transmission 2nd edition - (Transport en courant continu à haute tension). 299 p., IEE (1998).
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(4) - A summary of the report on survey of controls and control performance in HVDC schemes. - Brochure thématique Cigré no 00, 1994.
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(5) - Coordination of controls of multiple FACTS/HVDC links in the same system. - Brochure Cigré no 149, décembre 1999.
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(6) - RUDERVALL (R.), JOHANSSON (J.) - Interconnexion de systèmes électriques...
ANNEXES
Les constructeurs Areva, ABB et Siemens sont tous trois présents sur le marché des liaisons de transport CCHT à thyristors et disposent de nombreuses références.
Le marché des liaisons à convertisseurs source de tension est, à la date de parution de cet article, dominé par ABB qui propose des liaisons sous la forme d’un ensemble intégrant les convertisseurs et le câble sous le nom de HVDC Light. Siemens propose également des liaisons à convertisseurs source de tension sous le nom de HVDC PLUS.
HAUT DE PAGE
NF EN 60700-1 (avril 2002)
Indice de classement : C53-700-1
Rubrique(s) ICS : 29.200, 29.240.01
Titre : Valves à thyristors pour le transport d’énergie...
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