Association de réseaux AC-DC - Transfert optimal de la puissance

Qu'est-ce qu'un réseau de distribution électrique de puissance ? Un ensemble de lignes reliant un grand nombre de générateurs, généralement à courant alternatif triphasé, à des récepteurs (ou charges) par l'intermédiaire de transformateurs ou de convertisseurs, car le transport exige l'utilisation de la haute tension.

Au niveau de la charge (ou du consommateur) il faut impérativement :

• que la valeur efficace de la tension soit constante ;

• que la fréquence soit constante.

L'opérateur gestionnaire du réseau alternatif triphasé doit, à tout instant :

• s'assurer que la production de la puissance active équilibre la consommation au niveau des charges et sur les lignes : c'est l'équilibre production-consommation ;

• s'assurer que la production de la puissance réactive est égale à la consommation au niveau des charges et sur les lignes ;

• que le système triphasé soit équilibré, et que les déphasages entre générateurs soient contrôlés pour la mise en parallèle ;

• que le réseau puisse acheminer les transferts de puissance quels que soient les aléas de la consommation ;

• faire face aux dysfonctionnements possibles dans l'acheminement de la puissance, en particulier en cas de défaut (court-circuit ou circuit ouvert) et prévoir les systèmes de sécurité en conséquence.

L'arrivée des énergies nouvelles (éoliennes, hydroliennes, photovoltaïque...) et des convertisseurs statiques de puissance (à transistors IGBT) incite les installateurs à reconsidérer l'utilisation du régime continu de courant et de tension pour le transport de l'électricité. Cette nouvelle donne amène les électriciens à réfléchir sur l'opportunité de l'utilisation de réseaux à courant continu haute tension au côté des réseaux à courant alternatif. Cette approche est maintenant dénommée réseau HVDC (High-Voltage Direct Current) ou même Smart Grid (réseau intelligent) ou Super Grid ...

Parmi les avantages du courant continu (par rapport au triphasé) on constate :

• qu'il n'y a pas de puissance réactive ;

• que le réglage de la fréquence n'existe pas ;

• qu'il n'y a pas de déséquilibre des phases ;

• que le contrôle des régimes transitoires en cas de court-circuit est plus simple ;

• qu'il est possible de stocker de l'énergie dans des...