Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Cet ensemble de trois articles porte sur les stations de conversion des liaisons à courant continu haute tension (HVDC) utilisant des convertisseurs source de tension (VSC). Il est structuré en trois volets successifs : le premier présente les principes généraux, le second aborde les stratégies de contrôle et de protection, et le dernier traite des modèles et études associés. Ce second article traite spécifiquement des systèmes de contrôle et de protection des stations de conversion pour les liaisons à courant continu haute tension utilisant des convertisseurs source de tension. Les principes de base de contrôle de ce type de convertisseur sont décrits en s'appuyant sur des justifications théoriques. Ensuite les différentes couches de contrôle sont présentées. Enfin un aperçu des stratégies de protection de ces convertisseurs est fourni dans la dernière section.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Pierre Rault : Ingénieur - RTE, France
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Sébastien Dennetière : Ingénieur - RTE, France
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Hani Saad : Ingénieur - ACDC Transient, France
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Anton Stepanov : Ingénieur - PGSTech, Canada
INTRODUCTION
Cet article constitue le deuxième volet de la série « Stations de conversion source de tension pour le transport de l’énergie électrique en courant continu ». Il fait suite au premier article [D 4 764], qui présente les principes généraux et les éléments constitutifs des stations HVDC-VSC. Ce deuxième article est consacré aux principes de contrôle-commande et de protection des stations à convertisseurs modulaires multiniveaux (MMC). Il décrit les structures de contrôle couramment mises en œuvre, les mécanismes de régulation associés, ainsi que les dispositifs de protection spécifiques à ce type d’architecture. Ces notions sont essentielles pour comprendre le comportement dynamique de la station, qui sera illustré dans le troisième article [D 4 766] à travers des études et simulations électrotechniques.
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MOTS-CLÉS
courant continu haute tension convertisseur source de tension transport de l'électricité contrôle-commande
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Présentation
Sigles, notations et symboles10. Conclusion
Le comportement électrique des stations de conversion HVDC-VSC dépend principalement de leur système de contrôle-commande. Ces systèmes sont constitués de nombreuses fonctions organisées en couches indépendantes. Leur conception requiert un savoir-faire spécialisé, étroitement lié aux caractéristiques des équipements électriques utilisés. De ce fait, leur architecture, leur configuration détaillée et leurs réglages varient souvent d’un fabricant à l’autre. Ces derniers communiquent peu d’informations sur leurs systèmes, car leurs spécificités constituent des avantages concurrentiels majeurs.
Le contenu de cet article s’appuie exclusivement sur des informations disponibles publiquement. D’après l’expérience des auteurs, ces éléments reflètent de manière représentative les systèmes actuellement déployés dans les liaisons HVDC en service.
Les fonctions des systèmes de contrôle-commande offrent une grande souplesse d’utilisation. Toutefois, cette flexibilité peut entraîner des interactions complexes avec le réseau électrique et les équipements qui y sont connectés. La difficulté est d’autant plus grande que ces systèmes sont eux-mêmes complexes, et que certaines parties restent inaccessibles aux utilisateurs pour des raisons de confidentialité. L’analyse des incidents sur des réseaux intégrant des liaisons HVDC-VSC requiert ainsi une expertise poussée, ainsi que des outils de simulation de haut niveau. Ce sujet est approfondi dans le dernier article de cette série sur la technologie HVDC-VSC [D 4 766].
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Conclusion
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - ROHNER (S.), BERNET (S.), HILLER (M.), SOMMER (R.) - Analysis and Simulation of a 6 kV, 6 MVA Modular Multilevel Converter. - IEEE Industrial Electronics Annual Conference, Porto (2009).
-
(2) - WORKING GROUP B4.57 - Guide for the Development of Models for HVDC Converters in a HVDC Grid. - CIGRE Technical Brochure, vol. 604 (2014).
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(3) - ANDERSON (P.M.), FOUAD (A.A.) - Power system control and stability. - John Wiley & Sons (2008).
-
(4) - ZHANG (L.) - Modeling and Control of VSC-HVDC links connected to weak AC systems. - Stockholm: KTH University (2010).
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(5) - SCHÖLL (C.) - Design and Simulation-based Comparison of Grid-Forming Converter Control Concepts. - 20th International Workshop on Large-Scale Integration of Wind Power into Power Systems as well as on Transmission Networks for Offshore Wind Power Plants (2021).
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