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 troisième article présente les études et modèles employés lors de la conception et de l’exploitation des liaisons HDVC-VSC. Puis aborde le calcul des capacités intrinsèques de fonctionnement en fonction des limites physiques, et finalement analyse les comportements dynamiques et transitoires à travers des scénarios représentatifs.
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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 troisième et dernier volet de la série « Stations de conversion source de tension pour le transport de l’énergie électrique en courant continu ». Le premier article [D 4 764] présente les généralités sur les stations de conversion de type VSC, tandis que le deuxième [D 4 765] est consacré aux principes de contrôle-commande et de protection des convertisseurs modulaires multiniveaux (MMC). Il est conseillé d’avoir lu les deux premiers volets afin de mieux comprendre le contenu de celui-ci. Ce dernier article aborde les études électrotechniques associées à l’insertion des stations HVDC-VSC. Il présente d’abord un aperçu des études et des modèles utilisés à la fois pour la conception de la station et son intégration au réseau de transport et illustre, par la suite, à travers plusieurs exemples, les comportements en régime permanent, dynamique et transitoires typiques de ces installations.
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MOTS-CLÉS
courant continu haute tension convertisseur source de tension transport de l'électricité modélisation des convertisseurs source de tension
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Fonctionnement en régime permanent1. Études et modélisation
1.1 Études typiques
Les études à réaliser durant le cycle de vie d’une liaison VSC-HVDC du point de vue du propriétaire de la liaison (le gestionnaire du réseau de transport, le développeur de parc d’éoliennes en mer ou un acteur indépendant) sont présentées sur la figure 1 . Ces études peuvent être groupées en quatre catégories : études de faisabilité, études de spécifications, études de mise en œuvre, études pendant l’opération.
Les études de faisabilité et de spécifications sont réalisées pendant la phase de planification du projet. Ces études comprennent l’analyse des besoins du projet, l’analyse des alternatives au niveau de la configuration et de la topologie, l’identification des aspects importants à couvrir dans les spécifications. Les calculs d’écoulement de puissance et les simulations de stabilité transitoire sont typiquement réalisés à ce stade. Il peut être avantageux aussi de faire des études de type transitoires électromagnétiques en utilisant les modèles génériques des convertisseurs MMC comme présentés dans . Avec ce type d’études, on peut faire des analyses préliminaires des performances du défaut, de l’impact sur les systèmes existants à proximité, des performances du câble ou de la ligne CC, du couplage avec les lignes CC et/ou CA à proximité, des configurations et de la technologie à utiliser pour satisfaire le code de réseau et des surtensions.
Les études de mise en œuvre sont utilisées pour déterminer les paramètres électriques du convertisseur. Elles constituent ainsi la base des spécifications...
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Études et modélisation
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - WORKING GROUP B4.70 - Guide for electromagnetic transient studies involving VSC converters. - CIGRE Technical Brochure, vol. 832 (2021).
-
(2) - WORKING GROUP B4.57 - Guide for the Development of Models for HVDC Converters in a HVDC Grid. - CIGRE Technical Brochure, vol. 604 (2014).
-
(3) - SAAD (H.), DENNETIÈRE (S.), MAHSEREDJIAN (J.), DELARUE (P.), GUILLAUD (X.), PERALTA (J.), NGUEFEU (S.) - Modular Multilevel Converter Models for Electromagnetic Transients. - IEEE Transactions on Power Delivery (2013).
-
(4) - SAAD (H.), FILLION (Y.), DESCHANVRES (S.), VERNAY (Y.), DENNETIÈRE (S.) - On Resonances and Harmonics in HVDC-MMC Station Connected to AC Grid. - IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 32, n° 3 (2017).
-
(5) - PANG (H.), TANG (G.), HE (Z.) - Evaluation of losses in VSC-HVDC transmission system. - In IEEE PES General Meeting, Pittsburgh (2008).
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