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Dpartement de formation doctorale en gnie lectrique ndordre : 4066
Ecole Doctorale Sciences Pour lIngnieur UFR IEEA
Participation aux services systme de
fermes doliennes vitesse variable
intgrant du stockage inertiel dnergie
THESE
Prsente et soutenue publiquement le mardi 11 dcembre 2007
Pour obtenir le titre de
Docteur de lUniversit des Sciences et Technologies de Lille
(Spcialit Gnie Electrique)par
Arnaud DAVIGNY
Composition du jury
Prsident :
Jean Claude MAUN Professeur BEAMS - Universit Libre de Bruxelles
Rapporteurs :
Maria PIETRZAK - DAVID Professeur des Universits LAPLACE ENSEEIHT - INPT
Jean Claude MAUN Professeur BEAMS - Universit Libre de Bruxelles
Examinateurs :
AbdelMoumain TOUNZI Matre de confrences HDR - L2EP - USTL
Benoit ROBYNS Directeur de thse L2EP - HEI
Marc PETIT Enseignant Chercheur Docteur - ENERGIE - Suplec
Christophe SAUDEMONT - Enseignant Chercheur Docteur - L2EP - HEI
Laboratoire dElectrotechnique et dElectronique de Puissance de Lille Hautes Etudes dIngnieur
Thse d'Arnaud Davigny, Lille 1, 2007
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REMERCIEMENTS
Tout dabord, je voudrais remercier mon Directeur de thse, Benot ROBYNS,Directeur de la Recherche HEI, pour son encadrement et ses judicieux conseils. Jai
beaucoup appris en travaillant avec lui. Je pense que cest un manager hors pair avec une
grande culture scientifique dans le domaine du gnie lectrique.
Je tiens remercier galement Messieurs les Professeurs Jean Paul HAUTIER et
Francis PIRIOU, respectivement ancien et nouveau Directeur du L2EP, pour mavoir accueilli
au sein du laboratoire L2EP.
Je remercie galement Monsieur Michel VITTU et Monsieur Jean Marc IDOUX,
respectivement ancien et nouveau Directeur Gnral dHEI, pour mavoir donn la possibilit
de prparer une thse de Doctorat.
Jadresse galement mes remerciements tous les membres du jury pour le temps
quils ont consacr lvaluation de mes travaux de thse :
-Madame Maria PIETRZAK DAVID, Professeur des Universits, ENSEEIHT
INPT, Laboratoire LAPLACE ;
-Monsieur Jean Claude MAUN, Professeur, Universit Libre de Bruxelles,
Dpartement BEAMS ;
-Monsieur AbdelMoumain TOUNZI, Matre de confrences HDR, USTL,
Laboratoire L2EP ;
-Monsieur Benot ROBYNS, Directeur de la recherche HDR, HEI, Laboratoire
L2EP ;
-Monsieur Marc PETIT, Enseignant Chercheur Docteur, Suplec, Dpartement
Energie ;
-Monsieur Christophe SAUDEMONT, Enseignant Chercheur Docteur, HEI,
Laboratoire L2EP.
Un grand merci tous les collgues avec qui jai travaill : Benot ROBYNS,
Christophe SAUDEMONT, Mehdi NASSER, Jonathan SPROOTEN, Franois GIONCO,
Yann PANKOW, Ludovic LECLERC, Gabriel CIMUCA, Omar BOUHALI, Vincent
COURTECUISSE, Stefan BREBAN, He ZHANG, Mostafa EL MOKADEM et Arnaud
VERGNOL. Une trs grande pense mon ancien collgue de bureau, Aymeric ANSEL,
maintenant chez AREVA, avec qui jai apprci partager mon bureau pendant un peu plus de
cinq ans dans la bonne humeur. Plusieurs mots peuvent le dfinir : rigueur, srieux et grande
capacit intellectuelle. Tous les lments dun grand chercheur. Je lui souhaite bonne
chance dans sa nouvelle vie professionnelle.
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Je garde toujours une pense pour lensemble des professeurs qui mont enseign
lElectrotechnique et plus particulirement:
-Messieurs Olivier BOUTILLON, Charles DUMONT et Jacques BREBION,
enseignants au Lyce Prive Saint Charles ARRAS lors de mes tudes en
baccalaurat professionnel et technologique (1989 1993) ;
-Messieurs Francis NOTELET, Jacques LESENNE, Pierre BOULET, Daniel ROGER,
Jean Paul SWAN et Jean Franois BRUDNY lors de mes tudes suprieures
lIUT et la Facult des Sciences Appliques de Bthune (1993 1997) ;
-Messieurs AbdelMoumain TOUNZI, Francis PIRIOU, Jean Paul HAUTIER,
Robert BAUSIERE et Christian ROMBAUT lors de mon DEA en gnie lectrique
lUSTL en 1998.
Enfin, je remercie ma famille et plus particulirement mon pouse, sur qui jai d me
dcharger dune partie de mes responsabilits familiales et que je ne pourrai jamais assez
remercier, et mes deux fils qui ont d me supporter dans tous les sens du terme pendant cesquatre annes.
A mes grands parents,
A mes parents,
A mon pouse,
A mes fils.
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Limagination est plus importante que le savoir .
La thorie, c'est quand on sait tout et que rien ne
fonctionne. La pratique, c'est quand tout fonctionne et que
personne ne sait pourquoi .
Albert EINSTEIN
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Table des matires
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Table des matires
Avant propos..1
Introduction gnrale2
Premire partie : Eolien et rseaux lectriques.
Introduction de la premire partie...................................................................................5
Chapitre 1. Technologies des oliennes de grande puissance
I.
Introduction...6
II.
Principe de fonctionnement dune olienne..6
A. Description6
B. Conversion de lnergie cintique du vent en nergie lectrique.....7
C. Puissance extraite du vent.7
III. Les oliennes vitesse fixe...9
IV. Les oliennes vitesse variable..11
A. Type Machine Asynchrone Double Alimentation.11
B. Type Machine Synchrone Aimants Permanents.14
V. Synthse des diffrentes oliennes15
VI.
Conclusion...16
Chapitre 2. Le systme lectrique.
I. Introduction.17
II.
Le rseau de transport public franais...18
III. Description du systme..19
IV.
Exploitation du systme.20
A.
Principe de la conduite du systme...20
1) Organisation..20
2) Les causes de dgradation du systme.21
3) Les parades...29
B.
Performances du matriel.30
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Table des matires
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C. Le rglage de la frquence31
1)
Introduction31
2)
Absence de rglage de la frquence31
3) Rglage primaire de frquence.32
4) Rglage secondaire de frquence34
5) Rglage tertiaire de frquence...36
D. Le rglage automatique de la tension...37
1)
Rglage primaire de tension.38
2)
Rglage secondaire de tension..38
3) Rglage tertiaire de tension..38
4) Les rgleurs automatiques en charge38
V. Qualit de lnergie lectrique....38
A. Dfinition..38
B. Les niveaux de perturbations admissibles39
VI. Conclusion..39
Chapitre 3. Impact de lolien sur les rseaux lectriques et perspectives dune
meilleure intgration
I.
Introduction.40
II. Problmes induits par lintgration des gnrateurs oliens dans les rseaux40
A. Effets sur la puissance..40
B. Effets sur la tension..41
C. Effets sur le plan de protection....42
D. Effets sur les puissances de court circuit......42
E. Capacit daccueil du rseau public de transport....43
F.
Prvision de la production44
G. Dconnexions intempestives45
H.
Effets sur la frquence du rseau46
III.
Contraintes de raccordement des installations de production aux rseaux
lectriques..47
A. Introduction47
B. Contraintes de raccordement sur le rseau public HTA..48
1)
La puissance de court circuit48
2) Rglage de tension48
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Table des matires
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3) Production ou absorption dnergie ractive...48
4)
Signaux tarifaires..49
5)
Qualit de londe lectrique..49
6) Couplage des installations de production au rseau....50
7) Mise la terre des installations de production.50
8) Protection du systme lectrique..50
9) Participation la reconstitution du rseau50
10)
Le programme de fonctionnement des installations de
production.50
C. Contraintes de raccordement sur le rseau public de transport.51
1) Rglage de la tension51
2) Rglage de la frquence52
3) Couplage et perturbations52
IV. Perspectives dune meilleure intgration des gnrateurs oliens..........53
A. Position du problme.53
B. Possibilit daugmentation du taux de pntration53
C. Possibilit damlioration de lintgration de lolien.55
V.
Conclusion..56
Conclusion de la premire partie57
Deuxime partie : Systme de gnration base dolienne et de stockage inertiel dnergie
pouvant participer aux rglages du rseau.
Introduction de la deuxime partie58
Chapitre 4. Le gnrateur olien
I. Introduction.60
II.
Modlisation60
A.
Le vent..60
B.
La turbine olienne61
1) Hypothses simplificatrices...61
2) Equations de la turbine61
C.
Larbre mcanique..61
D. La machine synchrone62
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Table des matires
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E. Le convertisseur..63
F.
Reprsentation Energtique Macroscopique (REM) du gnrateur
olien..64
III. Commande du gnrateur olien...64
A. Structure et principe de la commande64
B. Commande de la vitesse de la turbine.67
C. Commande de la machine synchrone...68
1)
Principe.68
2)
Rgulation des courants68
3) Dtermination des tensions de rfrence et des signaux de
commande.70
IV. Simulation du gnrateur olien...71
V. Conclusion72
Chapitre 5. Le systme de stockage inertiel
I. Introduction.73
II. Modlisation73
A.
Le volant dinertie73
B.
La transmission mcanique74
C. La machine asynchrone75
D. Le convertisseur...76
E. REM du systme de stockage...76
III. Commande..77
A. Structure et principe de la commande77
B. Loi de dfluxage: rd-ref= f () 80
C.
Rgulation du flux rd82
D. Rgulation des courants83
E.
Dtermination des tensions de rfrence84
IV.
Simulation du systme de stockage.85
V.
Conclusion86
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Chapitre 6. Linterface de raccordement au rseau
I.
Introduction.87
II.
Modlisation87
A. le bus continu87
1) Modlisation.87
2) Calcul de la tension du bus continu..88
3) Calcul de la capacit.90
A.
Le Convertisseur...91
B.
Le Filtre LCL92
1) Modlisation du filtre...92
2) Calcul du Filtre LfCf.93
C. Reprsentation Energtique Macroscopique de linterface rseau..96
D. Le rseau...96
1) Source frquence constante...96
2) Source frquence variable.....................................................97
3) Impdance amont.99
4) Transformateurs99
5)
Jeu de barres100
6)
Interrupteur..100
7) Ligne100
8) Charge100
9) Mesures100
III. Commande de linterface rseau101
A. Principe.101
B. Rgulation du bus continu...102
C.
Rgulation des tensions aux bornes des condensateurs..106
D. Dtermination des tensions de rfrence.110
1)
Principe dlaboration des tensions de rfrence..110
2)
Principe du rglage de puissance active dlivre...112
3)
Principe du rglage de la tension au point de connexion ..115
IV. Simulations116
A. Sur rseau de puissance infinie....116
B.
En rseau spar sur charge quilibre 200 kW 50 kVAR.117
C. En rseau spar sur charge dsquilibre 200 kW...119
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V. Conclusion.120
Conclusion de la deuxime partie121
Troisime partie : Simulation et Exprimentation du systme de gnration base
dolienne intgrant du stockage inertiel dnergie.
Introduction de la troisime partie123
Chapitre 7. Intgration et stratgies de supervision du systme de gnration dans
un rseau lectrique
I. Introduction..124
II. Superviseurs du systme de gnration..125
A. Superviseur 1..125
1) Principes gnraux125
2) Rseau 1...126
a) Configuration.126
b) Simulations.128
3)
Rseau 2...133
a)
Configuration133
b) Simulations.134
4) Rseau 3..135
a) Configuration.135
b) Simulations..136
5) Conclusion...139
B. Superviseur 2..140
1)
Principes gnraux...140
2) Rseau 1...142
a)
Configuration.142
b)
Simulations142
3)
Conclusion...145
C. Superviseur 3..145
1) Principes gnraux145
2)
Rseau 1...146
a) Configuration.146
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Table des matires
x
b) Simulations.147
3)
Conclusion...150
III.
Conclusion 151
Chapitre 8. Emulateur temps rel dun systme de gnration base dun
gnrateur olien et dun stockage inertiel dnergie.
I.
Introduction.152
II.
Prsentation de la plate- forme dessais..153
A. Emulateur de Turbine Eolienne : ETE...153
B. La Machine Synchrone Aimants Permanents : MSAP.154
C. Le Systme Inertiel de Stockage dEnergie : SISE154
D. La connexion au rseau : CAR...154
III. LEmulateur Eolien.154
A.
Modle..154
B.
Commande...156
C. Rsultats exprimentaux..156
IV. La Machine Synchrone Aimants Permanents.158
A.
Modle...158
B. Commande...158
C. Rsultats exprimentaux...158
V. Le Systme Inertiel de Stockage dEnergie.160
A. Modle160
B. Commande.160
C.
Rsultats exprimentaux.161
VI.
La Connexion Au Rseau : CAR.162A. Implantation162
B. Rsultats exprimentaux.163
1) Essai en lot, charge quilibre..163
2) Essai en lot, charge dsquilibre..166
VII. Conclusion167
Conclusion de la troisime partie.168
Conclusion gnrale et perspectives..169
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Table des matires
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Bibliographie.171
Annexe A : Le Rseau lectrique franais..185
Annexe B : Donnes du systme de gnration...195
Annexe C : Modlisation des convertisseurs...200
Annexe D : La Reprsentation Energtique Macroscopique (REM).207
Annexe E : Le Graphe Informationnel Causal (GIC)..209
Annexe F : La logique floue.212
Annexe G : Donnes de la plateforme exprimentale..215
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1
Avant propos
Le travail prsent dans ce mmoire a t effectu au Laboratoire dElectrotechniqueet dElectronique de Puissance (L2EP) de Lille dans les locaux de lcole des Hautes Etudes
dIngnieur (HEI) dans le cadre de mes activits de recherche en tant quEnseignant
Chercheur de cet tablissement denseignement suprieur priv. Il conclut quatre annes de
recherche au sein de lquipe Rseaux Electriques et Systmes Energtiques (RESE) dont il
convient de rappeler le contexte.
Les premiers travaux HEI sur lolien dbutent avec la socit JEUMONT
INDUSTRIES ds 1998. La mme anne, la socit NORELEC situe Verquin, devenue
entre temps FORCLUM INGENIERIE, pose le problme de laugmentation du taux de
pntration des oliennes vitesse fixe dans les sites isols o les gnrateurs oliens sont
souvent associs des groupes lectrognes. Pour accrotre ce taux de pntration il a tpropos de lisser la puissance gnre par les oliennes par lajout dun systme de stockage
court terme trs dynamique et par le dveloppement dune stratgie de commande de
lensemble olienne systme de stockage. Cette problmatique dboucha alors sur un projet
de recherche, associant Norelec au L2EP, financ par la rgion Nord Pas de Calais dont le
potentiel olien est consquent. Depuis, plusieurs travaux, visant augmenter le taux de
pntration des gnrateurs oliens dans les rseaux lectriques ont t lancs et notamment le
dveloppement dun banc dessais simulant un systme de gnration base dun gnrateur
olien associ du stockage inertiel dnergie dans le cadre de travaux de recherche raliss
par des tudiants dHEI ( travers des financements de la part de FORCLUM INGENIERIE
qui continuent de nos jours), des enseignants chercheurs ainsi que des doctorants,
permettant dtudier diffrentes commandes de ce systme et les diffrentes connexions au
rseau (fonctionnement en source de courant travers un filtre inductif L ou fonctionnement
en source de tension travers un filtre inductif et capacitif LC). Les objectifs de ces derniers
sont dtudier la possibilit, pour des fermes doliennes, de participer aux rglages du rseau
comme pourraient le faire les centrales classiques (thermiques classiques et nuclaires ou
centrales hydrauliques).
Dans le mme temps sest mis en place dans la rgion Nord Pas de Calais, le Centre
National de Recherche Technologique (CNRT) en Gnie Electrique ayant comme thmatique
Les rseaux et les machines lectriques du futur . Dans cette mise en place, le L2EP a pris
une place significative dans les collaborations avec deux laboratoires rgionaux (LSEE etLME), et plusieurs partenaires industriels : le groupe Suez (Tractebel, Laborelec), EDF,
Alstom Transport, Valo, Hispano Suiza et dernirement le RTE. Sept projets de recherche
ont alors vu le jour : de Futurelec 1 7. Ce contexte a amen une restructuration au L2EP par
la cration de lquipe RESE en mars 2002 dont lun des principaux axes de recherche est
lintgration de la production dcentralise dans les rseaux lectriques.
Enfin, le travail de ce mmoire fait suite deux autres travaux au sein du laboratoire :
- Apport du stockage inertiel associ des oliennes dans un rseau
lectrique en vue dassurer des services systmes [LEC04a];
- Systme inertiel de stockage dnergie associ des gnrateurs oliens
[CIM05].
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Introduction gnrale
2
Introduction gnrale
Le travail dvelopp dans ce mmoire concerne la production dcentralise
dlectricit laide de lnergie olienne et plus particulirement lamlioration de linsertionde ce type de source dans le rseau lectrique.
Il y a 2600 ans, lhomme utilisait dj lnergie olienne pour la transformer en
nergie mcanique. Cette application tait utilise pour faire avancer les bateaux, pomper de
leau ou moudre du grain. La transformation en nergie lectrique ne dbute quau 19ime
sicle. Ce nest vritablement quen 1891 que lon trouve les premiers anctres des oliennes
actuelles. Pendant la priode 1920 1961, des oliennes de puissance comprise entre 100 kW
et 1MW montrrent leur fiabilit et eurent un certain succs. A la fin de cette priode leur
dveloppement fut stopp en raison dune concurrence dloyale avec les nergies primaires
fossiles : le cot du kWh thermique tait bien meilleur march que celui de lolien. Lhistoire
des oliennes reprend partir doctobre 1973, lors du premier choc ptrolier [CUN01].A lafin des annes 1990, la production mondiale dlectricit olienne natteint que 10 TWh.
Lessor des oliennes dbute vritablement de nouveau quen dcembre 1997 lors de la
confrence de Kyoto qui dbouche sur les accords du mme nom : une partie des pays
industrialiss sengage rduire leurs missions de gaz effet de serre lhorizon 2010.
En septembre 2001, dans une directive, lEurope sengage produire 22% de son
lectricit grce aux nergies renouvelables dici 2010 [DIR01]. Des objectifs atteindre sont
alors fixs pour chacun des tats membres. La France, quant elle, doit produire 21% de son
lectricit grce aux nergies renouvelables dici 2010. En 2006, la part de production
dlectricit en France par Energies renouvelables tait denviron 12% (11% dhydraulique et
1% autres : olien, solaire, biomasse, gothermie). Pour augmenter la part des nergies
renouvelables, la France ne pourra plus compter sur lhydraulique puisque son potentiel estdj utilis plus de 90%. Or, la France possde le deuxime gisement olien en Europe avec
une possibilit de 70 TW onshore et 90 TW offshore. De nos jours, elle ne tire que peu de
MW du vent (2000 MW de puissance installe prvue fin 2007). Pour participer lobjectif
de 21%, il faudrait installer en olien 10 000 MW [EDF00]. Par consquent, au niveau
national, de nombreuses mesures incitatives ont t mises en place :
- Lobligation faite EDF dacheter llectricit produite par les fermes oliennes
[DEC00] [SYS06],
Puissance installe du parc Infrieure ou gale 12 MW Suprieure 12 MW
Avant le 14/07/05 Bnficient de lobligation
dachat
Ne bnficient pas de
lobligation dachat
Du 14/07/05 au 14/07/07 Bnficient de lobligation
dachat
Bnficient de lobligation
dachat uniquement dans les
ZDE
Aprs le 14/07/07 Bnficient de lobligation dachat uniquement dans les ZDE
ZDE : Zone de dveloppement de lolien. Territoire dfini par les communes ou
communauts de communes concernes.
- Larrt dun tarif olien qui permettra de vendre le kWh un prix attractif
[ARR01a],
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Introduction gnrale
3
- La libralisation du march de llectricit : EDF nest plus le seul fournisseur
[LOI00].
De plus la France va bnficier des derniers modles de turbines oliennes dont la gamme de
puissance stend de 750 kW 4,5 MW.
Mais en Janvier 2004, le constat tombe lors dune confrence Europenne Berlin :Lobjectif Europen de 22% en 2010 ne pourra tre atteint et doit tre report en 2020.
Dclaration conforte quelques semaines plus tard par la France. Les Raisons invoques en
France : retards administratifs, capacit du rseau [SYS04].. Le 10 janvier 2007, la
commission Europenne prsente un nouveau plan dactions pour la rduction des gaz effets
de serre. Nanmoins dans le futur, le rseau Europen est appel vivre avec plusieurs
milliers de MW dolien.
Or la prolifration des centrales oliennes en Europe dans les prochaines annes sur le
rseau lectrique posera des problmes. Ils vont concerner la structure de la centrale olienne
(commande, configuration) mais galement dici quelques annes la gestion, voire la structure
des rseaux dnergie. Le problme majeur associ aux centrales oliennes est quelles neparticipent, en gnral, pas aux services systme (rglage de la tension, de la frquence,
possibilit de fonctionner en lotage).
Elles posent notamment un certain nombre de problmes au niveau de leur intgration dans
les rseaux :
-
production alatoire et difficilement prvisible,
- absence de rglage frquence puissance,
-
rglage de tension limit,
- sensibilit aux creux de tension,
- sensibilit importante aux variations de la vitesse du vent.
Le fait de ne pas participer aux services systme amne ce type de source se comporter
comme des gnrateurs passifs du point de vue lectrique. Le rglage de la tension et de la
frquence est ds lors report sur les alternateurs classiques. Le taux de pntration de la
production dcentralise doit alors tre limit ( 20 ou 30% de la puissance consomme
daprs certains retours dexprience) afin de pouvoir garantir la stabilit du rseau dans des
conditions acceptables. Augmenter le taux de pntration de lolien sera donc possible si ce
type de source :
- participe la gestion du rseau (services systme, dispatchabilit),
- peut fonctionner en lotage,
-
prsente une disponibilit accrue malgr limprvisibilit de la source primaire
dnergie.Il est actuellement envisageable datteindre ces objectifs :
- en utilisant les possibilits offertes par llectronique de puissance (oliennes vitesse
variable),
-
en dveloppant de nouvelles stratgies de commande et de supervision,
- en imaginant des structures adaptes de centrales oliennes,
- en dveloppant le stockage dnergie court et long termes.
Dans ce travail, une solution pour que des systmes de gnration, base dolienne
associe du stockage inertiel dnergie, puissent participer aux rglages du rseau est
prsente. Il comporte trois parties.
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Introduction gnrale
4
La premire partie traite des gnrateurs oliens et des rseaux lectriques. Elle est divise
en trois chapitres. Le chapitre 1 prsente un tat de lart des gnrateurs oliens les plus
couramment connects au rseau lectrique franais. Le chapitre 2 prsente le systme
lectrique franais et son exploitation. Le chapitre 3 rsume les problmes dintgration de
lolien dans les rseaux.
La seconde partie prsente le systme de gnration propos pouvant participer au rglage
de la tension, contribuer au rglage de la frquence et fonctionner en lotage. Sa modlisation
et sa commande y sont dveloppes. La structure prsente se compose dun gnrateur olien
associ un systme de stockage inertiel qui se comporte comme une source de tension
laide dune rgulation utilisant des correcteurs rsonnants. Cette section est divise en trois
parties. Le chapitre 4 prsente le gnrateur olien. Le chapitre 5 traite du systme de
stockage inertiel. Le chapitre 6 dveloppe linterface de raccordement au rseau du systme
de gnration.
La troisime partie prsente des rsultats numriques et exprimentaux de la configuration
retenue pour le systme de gnration. Elle est dcompose en deux chapitres. Le chapitre 7illustre, laide de simulations numriques ralises laide du logiciel Matlab Simulink, le
comportement du systme de gnration connect diffrentes topologies de rseau.
Diffrents superviseurs permettant de grer ltat du stockage inertiel en tenant compte de la
puissance dbite par le gnrateur olien sont proposs. Lobjectif de cette gestion est de
disposer dune rserve dnergie lors dune sollicitation du rseau (passage dun
fonctionnement en rseau connect un fonctionnement en lot, participation ventuelle au
rglage primaire de frquence..). Les actions dun superviseur simplifi, dvelopp dans de
prcdents travaux [LEC04a], et de superviseurs proposs dans ce travail, utilisant la logique
floue, sont illustres et compares. Le chapitre 8 prsente des rsultats exprimentaux de la
configuration retenue, obtenus au moyen dun banc dessais de 3 kW, qui permettront de
valider le fonctionnement du systme propos en fonctionnement lot sur charge quilibre et
dsquilibre.
Enfin le mmoire se termine par une conclusion et des perspectives.
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Premire Partie
Eolien et rseaux lectriques
Introduction - Lobjectif de cette partie est de prsenter les problmes lis aux
raccordements de fermes doliennes aux rseaux lectriques. Elle permettra de mieux
comprendre lintrt pour les fermes oliennes de participer aux services systme ainsi que le
choix de la configuration du systme de gnration qui sera dveloppe dans les prochains
chapitres. Nous prsenterons tout dabord dans un premier chapitre les oliennes les plus
souvent raccordes aux rseaux lectriques, leur fonctionnement et capacit participer aux
services systme. Un type de gnrateur olien sera alors retenu pour notre systme de
gnration. Ensuite dans un second chapitre seront prsents lorganisation et le
fonctionnement des rseaux lectriques. On y dveloppera notamment de quelle faon les
gestionnaires assurent la stabilit du rseau. Il nous permettra de dfinir les services que devra
apporter le systme qui est la base de ce mmoire. Enfin, le troisime chapitre finalise cette
premire partie en traitant de limpact de lolien sur les rseaux. Il nous permettra davoir
une vision des perturbations dues aux gnrateurs oliens dans la gestion des rseaux.
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Chapitre 1. Technologies des oliennes de grande puissance
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Chapitre 1
Technologies des oliennes de grande puissance
I. Introduction
Aujourdhui, on peut recenser deux types doliennes raccordes sur les rseaux
lectriques : les oliennes vitesse fixe constitues dune machine asynchrone cage
dcureuil et les oliennes vitesse variable constitues dune machine asynchrone double
alimentation ou dune machine synchrone aimants permanents. Ces dernires sont
principalement installes afin daugmenter la puissance extraite du vent ainsi que pour leurs
capacits de rglage.
Le principe de fonctionnement de ces oliennes a t largement prsent ces dernires
annes dans plusieurs travaux [ACK05] [FRA05a] [HEI06] [LAR05] [LAV04] [LEC01]
[MAN05] [MUL04] [PAL05] [POL05] [RAI02] [ROB06] [ROG04] [SAB06a] [TOU00].
Dans ce chapitre, nous rappellerons le principe de fonctionnement et les capacits de rglage
des trois technologies doliennes de grande puissance les plus couramment installes.
II. Principe de fonctionnement dune olienne
A. Description
Fig.1.1. Schma dune olienne.
De nos jours les oliennes les plus couramment utilises ont un axe horizontal et sont
constitues [TOU00]:
- dun mat ;- de trois pales ;- ventuellement, selon le type, dun rducteur de vitesse ;
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Chapitre 1. Technologies des oliennes de grande puissance
7
- dune gnratrice lectrique ;- dune interface, gnratrice rseau lectrique, qui diffre selon les modles.
B. Conversion de lnergie cintique du vent en nergie lectrique [TOU00]
Lnergie cintique du vent est capte par les pales afin de la transformer en nergie
mcanique. La transformation de cette dernire en nergie lectrique est assure par ungnrateur lectrique de type synchrone ou asynchrone.
Fig.1.2. Principe de conversion de lnergie dans une olienne.
C. Puissance extraite du vent
La puissance mcanique qui peut tre extraite du vent se dtermine au moyen delexpression suivante [COU02] [ROB06]:
32 ),(..2
1vCRP ptt =
(1.1)
O est la masse volumique de l'air en kilogrammes par mtre cube (Kg.m-3), Rtest le rayon
de la turbine (ou longueur dune pale) en mtre (m), vla vitesse du vent en mtre par seconde
(m.s-1) et Cp, le coefficient de puissance. Ce coefficient, correspondant au rendement
arodynamique de la turbine, a une volution non linaire en fonction du ratio de vitesse, :
v
R tt = (1.2)
O test la vitesse mcanique de la turbine en radians par seconde (rad.s-1).
La caractristique du coefficient de puissance varie avec langle dorientation des
pales () et le ratio de vitesse (). La relation (1.1)montre quune petite variation de la vitesse
du vent induit () une grande variation de la puissance gnre (Pt).
Fig. 1.3. Exemple de variation du coefficient de puissance en fonction de langle dorientation des pales et duratio de vitesse [HAU00].
Energie cintique du ventEnergie
mcaniqueEnergie lectriqueEnergie cintique du vent
Energie
mcaniqueEnergie lectrique
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Chapitre 1. Technologies des oliennes de grande puissance
8
On peut remarquer sur la Fig. 1.3 que le coefficient de puissance passe par un maximum pour
un angle de calage gale -2 et une valeur particulire du rapport de vitesse que lon appelle
opt. Pour diffrentes valeurs de langle dorientation des pales, il existe une valeur de
appele opt pour laquelle on a coefficient de puissance Cp maximale, et par voie de
consquence une puissance capte maximale. Il est alors possible dlaborer des lois de
commande qui permettent de capter la puissance maximale quelque soit la vitesse du vent
jusqu la puissance nominale de la gnratrice o la puissance extraite est limite cettevaleur [TOU00].
Dans la littrature, des expressions approches du coefficient de puissance pour les
turbines des oliennes vitesse fixe (1.3) et vitesse variable (1.4)sont proposes [SLO03a]:
ieCi
p
5.16
)94,6125
(44,0),(
= (1.3)
avec
1
002,01
1
3
+
+
=
i
ieCi
p
4,18
14,2 )2,13.002,0.58,0151
(73,0),(
= (1.4)
avec
1
003,0
.02,0
1
1
3+
+
=
i
Cependant, pour la modlisation des turbines oliennes, il est plus ais dutiliser le coefficientde couple Cmafin davoir un gnrateur de couple mcanique et non plus de puissance qui
sera coupl un gnrateur lectrique (utilisation de lquation mcanique des couples pour la
modlisation).
Le couple mcanique produit par la turbine sexprime de la faon suivante [COU02]:
),(.....2
1 23 mtt
tt CvR
PT =
= (1.5)
On appelle coefficient de couple :
p
m
CC = (1.6)
Son volution est non linaire comme illustr la Fig. 1.4. Il peut tre explicit partir du
coefficient de puissance :
2...2
1v
tRS
tTp
C
mC
== (1.7)
S : Surface balaye par les pales [m2].
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Chapitre 1. Technologies des oliennes de grande puissance
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MultiplicateurMachine asynchroneA cage
v
Turbine
Transfor
mateur
deraccordement
ac 50 Hz
Compensation de ractif
Fig. 1.4. Exemple de variation du coefficient de couple en fonction de langle dorientation des pales et du ratio
de vitesse [HAU00].
III. Les Eoliennes vitesse fixe [LEC04a] [POI03]
Les premires oliennes de grande puissance mises en uvre reposent sur lutilisation
dune machine asynchrone cage directement couple sur le rseau lectrique (Fig. 1.5).
Cette machine est entrane par un multiplicateur et sa vitesse est maintenue
approximativement constante par un systme mcanique dorientation des pales (pitch
control). La machine fonctionne alors en hypersynchronisme c'est--dire une vitesse s(1-g)
avec s vitesse de synchronisme (souvent Ns= 1500 trs.min-1) et g le glissement, avec g
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Chapitre 1. Technologies des oliennes de grande puissance
10
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 5 10 15 20 25 30
Vitesse de vent (m/s)
Puissance(kW)
Courbe mesure
Courbe thorique
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 50 100 150 200 250 300temps (s)
Puissance(kW)
olienne soumise un vent moyen de 12 m/s. Cet enregistrement, qui illustre le caractre trs
fluctuant de la puissance gnre par ce type dolienne, montre que cette puissance peut
subir des variations de plus de 100 kW en 3 secondes et que la puissance nominale peut tre
dpasse de plus de 10 %. Ce type dolienne noffre donc quasiment pas de possibilit de
rglage de la puissance gnre, dautant plus que la connexion directe au rseau dune
gnratrice asynchrone ncessite lajout de bancs de condensateurs afin de limiter la
puissance ractive appele ce rseau.Certaines oliennes de ce type sont quipes dun systme dcrochage
arodynamique des pales (stall control). Laugmentation de la vitesse du vent saccompagne
automatiquement dune diminution de langle de calage afin de permettre le dcrochage
arodynamique de la turbine aux vitesses du vent plus grandes que la vitesse nominale
appele Passive Stall . La puissance capte est alors rduite. La structure du rotor de la
turbine est ainsi plus simple, mais les possibilits de rglage de la puissance sont encore plus
limites. Une solution intermdiaire appele active stall a galement t dveloppe. Elle
garde les avantages du systme stall (dcrochage arodynamique des pales) tout en
intgrant un systme dorientation des pales simplifi. Les possibilits de rglages de la
puissance gnre par ce type dolienne restent toutefois marginales [ROB06].
Fig. 1.6. Caractristique de rglage dune olienne vitesse fixe de 300 kW.
Fig. 1.7. Exemple de puissance gnre par une olienne vitesse fixe de 300kW.
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Chapitre 1. Technologies des oliennes de grande puissance
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IV. Les Eoliennes vitesse variable
A. Type Machine Asynchrone Double Alimentation (MADA) [CAM03][ELA04] [ELM06] [IOA05]
Sur la caractristique en puissance dune turbine (Fig. 1.8), le lieu du point
reprsentant le maximum de la puissance convertie (reprsent par la courbe en pointills)peut tre obtenu et parcouru en adaptant la vitesse de la turbine (courbe paisse). Ainsi, afin
de maximiser la puissance convertie, la vitesse de la turbine doit donc tre adapte par rapport
la vitesse du vent. Cest pourquoi les oliennes de forte puissance raccordes aux rseaux
moyenne et haute tension fonctionnent de plus en plus frquemment vitesse variable. Les
principaux avantages des oliennes vitesse variable compars aux gnrateurs vitesse fixe
sont les suivants :
- Elles augmentent la plage de fonctionnement, notamment pour les faibles vitesses de vent
o le maximum de puissance est converti. Indirectement la disponibilit et la puissance
gnre du systme sont augmentes.
- Elles ncessitent un systme dorientation des pales simplifi. En effet, la possibilit decontrler la vitesse du gnrateur via le couple lectromagntique permet de rduire le rle du
systme dorientation des pales, qui interviendra essentiellement pour limiter la vitesse de la
turbine et la puissance gnre en prsence de vitesses de vent leves. En consquence, pour
de faibles vitesses de vent, langle dorientation des pales devient fixe.
- Elles rduisent les efforts mcaniques de par le fait que lors de variations du vent, la
vitesse de la turbine est adapte. L "lasticit" ainsi cre permet damoindrir lincidence des
rafales de vent sur la puissance gnre pour ce domaine de fonctionnement.
- Elles rduisent le bruit lors des fonctionnements faible puissance car la vitesse est alors
lente.
- Elles permettent une meilleure intgration de lolienne dans le rseau lectrique.
P
Pn
1
0.5
0.75
0.25
1 5 8
14m/s
12m/s
10m/s
8m/s
6m/s
Lieu des maxima
Courbe de rglage
v
R tt= .
Fig. 1.8. Exemple de caractristique de rglage de la vitesse.
Fig. 1.9. Eolienne vitesse variable base sur une machine asynchrone double alimentation.
BaguesBalais
Onduleu
ML
ac 50 Hz
Fr
quence variable (ac)
Machine Asynchrone
Double Alimentation
v
BaguesBalais
Onduleu
MLI
ac 50 Hz
Fr
quence variable (ac)
OnduleurMLI
Transformateurde raccordement
Multiplicateur
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Chapitre 1. Technologies des oliennes de grande puissance
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Pour les gnrateurs base de machine asynchrone, la diffrence entre la vitesse
mcanique, , et la vitesse dite synchrone (impose par la frquence du rseau), s, est
dfinie par le glissement :
s
sg
= (1.8)
Le glissement est fonction de la rsistance que prsente le circuit rotorique. Ainsi,
pour les machines circuit rotorique bobin, une faon de rendre variable la vitesse
mcanique de ce gnrateur est de rendre variable le glissement en modifiant la rsistance du
circuit rotorique. Plutt que de dissiper cette puissance, il est beaucoup plus intressant de la
renvoyer sur le rseau au moyen de deux convertisseurs dlectroniques de puissance relis
par un bus continu (Fig. 1.9). Le circuit rotorique est rendu accessible grce un systme de
balais-bagues. En consquence, la puissance transitant travers le circuit rotorique est rendue
variable et deux fonctionnements peuvent tre distingus. Si la vitesse mcanique est
suprieure la vitesse synchrone (g < 0, >s), un fonctionnement hypersynchrone est
obtenu pour lequel la puissance est extraite du circuit rotorique et est envoye sur le rseau
travers les convertisseurs de puissance. Sinon (g > 0,
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Chapitre 1. Technologies des oliennes de grande puissance
13
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000-200
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600simulationmesure
simulationmesure
Vitesse mcanique (tr/mn)
Puissance lectrique (kW)
Zone 1 :Dmarrage
zone 2 :MPPT
Zone 3 :Vitesse constante
Zone 4 :Puissance constante
Fig. 1.10. Zones de fonctionnement caractristiques dune olienne vitesse variable base sur une machineasynchrone double alimentation.
Le contrle de la puissance gnre peut donc tre ralis en agissant sur lorientation
des pales, mais aussi en contrlant le couple de la gnratrice asynchrone au moyen du
convertisseur de puissance connect au rotor de celui-ci. Le contrle de la puissance gnre
est ds lors nettement plus prcis comme illustr sur la caractristique puissance-vitesse du
vent mesure la Fig. 1.11, comparer aux mesures ralises sur une olienne vitesse fixe
(Fig. 1.6). La Fig. 1.12 reprsente la puissance gnre par lolienne sur un intervalle de 10h
alors quelle est soumise un vent variant entre 2 et 16 m/s. On peut remarquer que la
puissance maximale nest pas dpasse.
Il existe galement une technologie dolienne base sur une gnratrice asynchrone
rotor bobin dans laquelle les bobinages rotoriques sont relis une rsistance de dissipation
via un redresseur thyristor. Cette structure simplifie permet un rglage limit de la vitesse,
offre peu de possibilit de rglage de la puissance gnre et prsente un rendement moindre
sur la plage de fonctionnement [ACK05] [LAV04].
-200
0
200
400
600
800
10001200
1400
1600
1800
0 5 10 15 20
vent (m/s)
Puissance(kW)
Fig. 1.11. Puissance totale gnre mesure sur une olienne vitesse variable de 1,5 MW en fonction de la
vitesse du vent.
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0 2 4 6 8 1 0-200
0
20 0
40 0
60 0
80 0
1 0 0 0
1 2 0 0
1 4 0 0
1 6 0 0 P u i s s anc e l c t r ique ( k W )
t em ps (heu re )
Fig. 1.12. Enregistrement de la puissance lectrique gnre par une olienne vitesse variable de 1,5 MW.
B. Type Machine Synchrone Aimants Permanents (MSAP) [ELM06] [LEC04a]
Les oliennes bases sur une gnratrice asynchrone rotor bobin prsentent
linconvnient de ncessiter un systme de bagues et de balais et un multiplicateur, induisantdes cots significatifs de maintenance en particulier pour les projets off-shore situs en
milieu salin. Pour limiter ces inconvnients, certains constructeurs ont dvelopp des
oliennes bases sur des machines synchrones grand nombre de paires de ples et couples
directement la turbine, vitant ainsi le multiplicateur. Si de plus la gnratrice est quipe
daimants permanents, le systme de bagues et de balais est limin. Linconvnient de cette
structure, reprsente la Fig. 1.13, est quelle ncessite pour sa connexion au rseau de
convertisseurs de puissance dimensionns pour la puissance nominale de la gnratrice. Cet
inconvnient est cependant un avantage du point de vue du contrle de lolienne. En effet,
linterfaage avec le rseau peut tre entirement contrl via le convertisseur connect ce
rseau, tandis que le convertisseur connect la gnratrice permet de contrler la puissancegnre par celle-ci en limitant le pitch control une fonction de scurit par grand vent. La
courbe de rglage de ce type dolienne est gnralement proche de celle prsente la Fig.
1.11. De plus ce type de configuration permet dassurer un dcouplage entre le comportement
du gnrateur olien (turbine + machine synchrone) et le comportement du rseau.
Fig. 1.13. Eolienne vitesse variable base sur une machine synchrone grand nombre de paires de ples.
Machine Synchrone
Onduleur
MLI
Transformateurde raccordement
ac 50 Hz
Frquence
variable (ac)
Onduleur
MLI
v
Turbine
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V. Synthse des diffrentes oliennes [LAV04] [POL05][SAB06a]
Les tableaux 1.1 et 1.2 rappellent les diffrentes caractristiques des diffrentes oliennes.
Type dolienne Avantages Inconvnients
MAS
Vitesse Fixe
. Machine robuste
. Faible cot
. Pas dlectronique de puissance
. Puissance extraite non optimise
. Maintenance bote de vitesse
. Pas de contrle de lnergie ractive
. Magntisation de la machine impose
par le rseau
MADA
Vitesse Variable
. Fonctionnement vitesse variable
. Puissance extraite optimise
. Electronique de puissance
dimensionne 30% de la puissance
nominale
. Machine standard
. Connexion de la machine plus facile grer
. Une magntisation de la machine
gre en cas de dfaut sur le rseau
. Maintenance boite de vitesse
. Prix de llectronique de puissance.
. Contrle commande complexe
. Contact glissant bagues - balais
MSAP
Vitesse Variable
. Fonctionnement vitesse variable sur
toute la plage de vitesse
. Puissance extraite optimise pour les
vents faibles.
. Connexion de la machine facile grer
. Possibilit dabsence de boite de
vitesse
. Prix de llectronique de puissance
. Machine spcifique
. Grand diamtre de machine
. Electronique de puissance
dimensionne pour la puissance
nominale de la gnratrice
Tableau 1.1 Avantages et inconvnients des diffrentes oliennes.
Type dolienne Interface rseau Moyen de
contrle
Fonctionnement
possible
Services systme
MAS
Vitesse Fixe
. (Facultatif)
. Gradateur
. Bancs de
condensateurs
. Pitch control . Contrle P
approximatif
. Contrle Q
approximatif si
Condensateur
NON
MADA
Vitesse Variable
. Convertisseur
lectronique AC /
AC au rotor
(AC/DC puisDC/AC)
. Pitch control
. Couple
gnratrice
. Contrle de P
. Contrle de Q
Participation limite
au :
. Rglage de la
frquence. Rglage de la
tension
tant quil y a du vent
MSAP
Vitesse Variable
. Convertisseur
lectronique
AC/AC au stator
(AC/DC puis
DC/AC)
. Pitch control (ou
stall)
. Couple
gnratrice
. Contrle de P
Contrle de Q
. Fonctionnement
en isol
. Rglage de la
frquence
. Rglage de la
tension
. Ilotage
tant quil y a du vent.
Tableau 1.2 Capacits de rglage des diffrentes oliennes.
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Chapitre 1. Technologies des oliennes de grande puissance
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VI. Conclusion
Dans ce chapitre, il a t prsent une synthse des diffrents types doliennes de
grande puissance raccordes au rseau ainsi que leurs capacits de rglage. Les oliennes
vitesse fixe permettent peu de rglage et fonctionnent comme des gnrateurs passifs. Les
oliennes vitesse variable offrent plus de possibilits de rglage, mais ont un cot plus lev.
Lolienne base dune machine synchrone aimants permanents offre des capacits quipourraient lui permettre de participer aux rglages du rseau dans certaines conditions de
vent ; Ces capacits tant accrues en lassociant des systmes de stockage dnergie
(supercondensateurs, stockage inertiel, systme multi sources..). Ce type dolienne est la
base de ce travail et sera introduit dans la seconde partie. Dans le prochain chapitre sera dcrit
le systme lectrique franais et son exploitation. Nous verrons pourquoi il est essentiel que
des installations de production puissent participer aux rglages du rseau.
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Chapitre 2. Le systme lectrique
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Chapitre 2
Le systme lectrique
I. Introduction
Pour bien estimer les enjeux lis linsertion des gnrateurs oliens dans les rseaux, il
est important de comprendre les contraintes de fonctionnement de ces derniers. Ce travail
sintressant aux fermes doliennes de plusieurs MW et leur participation aux services
systme, seront seulement dvelopps, dans ce chapitre, les rgles de fonctionnement et le
rglage du systme lectrique.
En France, de la production la consommation, le rseau lectrique est organis en
diffrents niveaux de tension (Fig. 2.1). En sortie des centrales de production (centrales
thermiques classiques, nuclaires et hydrauliques) on trouve gnralement une tension qui se
situe autour de 20 kV. Ds la sortie ce niveau est augment 400 kV laide dun
transformateur lvateur. La raison de cette amplification rside dans le fait que pour transiter
une puissance donne, si lon lve le niveau de tension, le courant en ligne est diminu. Cette
consquence a pour effet de diminuer les pertes par effet Joule dans les lignes lectriques mais
galement de minimiser la taille des ouvrages (section des lignes, supports). Ensuite
lorsque lon se rapproche des lieux de consommation la tension est abaisse laide de
transformateurs des niveaux de 225 kV puis 63 ou 90 kV. Cette partie du rseau lectrique
constitue le rseau de transport dont les tensions font partie du domaine HTB (Un > 50 kV)
(Cf. Annexe A). Quelques clients y sont raccords (P > 10 MW). Les rseaux de transport de
chaque rgion sont interconnects formant ainsi le rseau dinterconnexion nationale (gr par
le RTE : Rseau de Transport de lElectricit [RTE00] qui est lui mme interconnect aurseau lectrique Europen (gr par lUCTE : Union pour la Coordination du Transport de
l'Electricit [UCT00]. Cest au niveau du rseau dinterconnexion que sont grs les flux
dEnergie.
Ensuite, au stade suivant de lacheminement de llectricit, on trouve le rseau de
distribution publique (gr par EDF : Electricit De France [EDF00]) qui est compos du
rseau lectrique HTA (1000 V < Un 50 kV) et du rseau lectrique BTA (50 V < U 500
V) (Cf. Annexe A). Le rseau HTA, qui est un niveau de tension de 20 kV, alimente des
postes privs dans une gamme de puissance de 250 kW 10 MW et des postes de distribution
publique dans une gamme 160 kVA 1 MVA. Le rseau BTA, qui est un niveau de tension
de 400 V, est ltape finale de lacheminent de llectricit. Il alimente les consommateurs de
faibles puissances (< 250 kW).
II. Le rseau de transport public franais
Le rseau de transport de llectricit est organis en deux niveaux [RTE00]:
- Le rseau grand transport : transport de llectricit sur de longues distances lchelle
nationale ou europenne sous une tension de 400 kV (Fig. 2.2). Ses principales fonctions sont
dassurer :
. Lquilibre entre la production et la consommation lchelle du territoire
national et de compenser les dsquilibres intra, interrgionaux et internationaux ;
. Le secours mutuel entre pays interconnects ds que lun deux enregistre un
dficit de production ou une consommation accrue, afin de limiter les risques de
panne lectrique gnralise ;
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18
. Les changes dnergie sur lensemble du territoire franais et avec les pays
voisins dans le cadre du march europen de llectricit.
- Le rseau de rpartition : transport lchelle rgionale ou locale sous des tensions de 225
kV (Fig. 2.2), 90 kV ou 63 kV pour les alimentations de postes sources ou des industriels.
Le rseau de transport est fortement maill. Il est principalement constitu de lignes
ariennes et de postes HTB qui permettent dabaisser la tension des niveaux infrieurs. On
peut trouver quelques fois des cbles souterrains, des compensateurs statiques (compensation
dnergie ractive) ou des transformateurs dphaseurs (pour permettre de grer le sens de la
puissance active).
Fig. 2.1. Organisation du rseau lectrique franais.
Centrales de
production
20 kV
400 kV 225 kV 90 kV
20 kV 400 V / 230 V
Clients Clients
Clients Clients
Interconnexionsavec les autres
pays
Productiondcentralise
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Fig. 2.2. Les rseaux 400 kV et 225 kV [RTE00].
III. Description du systme [MEM04] [RTE00]
Le systme lectrique regroupe lensemble des matriels dun rseau lectrique depuis
les appareils de production jusquaux consommateurs (Fig. 2.3).
Il est exploit par Rseau de Transport dElectricit (RTE), filiale du groupe Electricit De
France (EDF), qui est le Gestionnaire du Rseau de Transport (GRT) franais. Cette entit a
diffrentes missions [LOI00]. Les principales sont :
- Garantir la sret de fonctionnement c'est--dire assurer le fonctionnementnormal du systme, limiter le nombre dincidents et viter les grands incidents
ainsi que leurs consquences ;
- Favoriser la performance conomique et louverture du march lectrique ;
- Satisfaire les engagements contractuels.
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Fig. 2.3. Le systme lectrique.
IV. Exploitation du systme
A. Principes de la conduite du systme [PUR91]
1)
Organisation
La taille et la complexit du systme lectrique justifient une organisation hirarchise
des fonctions de surveillance et de commande qui implique quatre niveaux de conduite de
RTE (Fig. 2.4).
Des interlocuteurs extrieurs RTE, utilisateurs du rseau de transport, communiquent
avec le dispatching afin de faire remonter des informations ou de raliser des actions
permettant daider lexploitation du rseau : les consommateurs, les producteurs, les
distributeurs et le dispatching des GRT des pays frontaliers. Les installations des utilisateurs
du Rseau de Transport : producteurs (EDF, CNR, SNET, ...), consommateurs (SNCF, RATP,
industriels, ...), distributeurs (EDF, ELD) communiquent avec les centres de conduite de RTE
soit directement au niveau du site soit via des points de commande centralise.
Par ailleurs, la ncessaire coordination entre les GRT europens pour grer les flux
dnergie sur les lignes transfrontalires conduit au renforcement des communications en
Interactions
Centrales de production Matriels
Les installations
de consommation Les centres de conduite
[RTE00]
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Chapitre 2. Le systme lectrique
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temps rel entre les dispatchings et lchange de tlinformations concernant les ouvrages
de chaque pays impact par les volutions des flux sur les interconnexions.
Lobjectif de cette organisation est de surveiller le fonctionnement du systme afin
dannuler ou de limiter une dgradation majeure de celui ci.
Niveau national
Dispatching national : Le Centre National dExploitation du
Systme (CNES)
. Equilibre production consommation
. Gestion du plan de tension
. Gestion des changes aux frontires
. Matrise des transits sur le rseau 400 kV
Niveau rgional
Sept Units Rgionales du Systme Electrique (URSE)
. Surveillance des transits sur les rseaux 63kV, 90 kV et 225 kV
et en appui du CNES sur le 400 kV
. Matrise de la topologie du rseau HTB
. Pilotage de la tension par zones
. Surveillance des injections aux nuds lectriques du rseau
Niveau intermdiaire
Les groupements de postes
. Surveillance et conduite des installations de transport
. Fonctions de conduite la demande du dispatching rgional
Niveau local
Tout poste de transport
. Surveillance et conduite en ultime recours ou pendant des travaux
Fig. 2.4. Organisation de la conduite du systme [RTE00].
2) Les causes de dgradation du systme [BOR00] [CLE00]
[MEM04] [VAN07]
Ils existent plusieurs facteurs lorigine du fonctionnement du systme en rgime
dgrad :
- Les carts de consommation par rapport la prvision de la veille en raison par exemple
dun phnomne mtorologique non prvu (en hiver une chute de 1C entrane une hausse de
la consommation de 1600 MW, en t une hausse de temprature de 1C au dessus de 25C
peut entraner une augmentation de consommation de 600 MW) ;
- Les phnomnes mtorologiques : Foudre, tempte, givre qui peuvent endommager les
matriels ou perturber leur fonctionnement ;
- Les pannes et agressions extrieures : dfaillances imprvisibles dun quipement ou
matriel endommag par une action extrieure (pelleteuse, chute daronef..) ;
- Les dysfonctionnements lis au facteur humain : par exemple une erreur de conduite du
rseau (ouverture commande dappareils de coupure).
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Ces facteurs peuvent tre lorigine des vnements suivants [MEM04]:
. Les surcharges en cascade
Une ligne arienne est conue pour fonctionner en rgime normal avec des intensits
bien plus faibles que les intensits maximales admissibles thermiquement ou
gomtriquement par les conducteurs et ceci pour contenir les pertes par effet Joule unniveau conomiquement acceptable. Cet chauffement est donc en rgime normal au plus de
lordre de quelques dizaines de degrs. Le courant de transit dans les ouvrages a t fix un
seuil limite appel IMAP : Intensit Maximale Admissible en Permanence. Le transit de
courant suprieur lIMAP de longue dure dans les conducteurs occasionne des
chauffements, pouvant porter prjudice leur dure de vie, mais galement des allongements
rduisant les distances disolement et occasionnant alors des risques pour les personnes et les
biens (risques damorages) (Fig. 2.5) [ARR01b]. Pour viter de telle situation des
protections dites de surcharge sont utilises sur le rseau de transport Franais. Avec ce type
de protection louvrage concern ne dclenche pas instantanment. Il sera en fait dconnect
aprs un temps donn qui est dpendant du niveau de surintensit (de 20 minutes quelques
secondes). Dans une situation o le dispatcher (agent qui conduit le rseau) na pu trouverune parade pour diminuer la charge dun ouvrage au bout de cette dure, celui ci va
dclencher et sa charge va se rpercuter sur dautres ouvrages (Fig. 2.6) qui pourront alors se
retrouver en surcharge avec des temps impartis au niveau du dclenchement plus faible. La
situation peut alors se dgrader en dautres dclenchements, de nouveaux reports de charge,
de nouveaux ouvrages en surcharge : Cest le phnomne de surcharge en cascade. Un tel cas
peut arriver lors de dclenchement brutal de ligne de transport, de groupe de production ou
une volution de consommation qui entraine une charge trop leve au niveau des lignes.
Flche
Garde au sol oudistance d'isolement
Fig. 2.5. Distance disolement.
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Pays A Pays B
Z
Z
Z
Z
P1
P2
P3
P4
Pays A Pays B
Z
Z
Z
P1+P4/3
P2+P4/3
P3+P4/3
2
3
4
1
2
3
1
Dclenchement de la ligne 4
Fig. 2.6. Rpartition des puissances lors de la perte dun ouvrage.
. Lcroulement de tension
Les conducteurs utiliss pour le transport dnergie peuvent tre modliss de la faon
la plus simple par une rsistance en srie avec une inductance (Fig. 2.7) :
r xP, Q
V1 V2 Zch~
Fig. 2.7. Schma quivalent simplifi dune ligne.
La circulation dun courant dans ce conducteur va crer une chute de tension V. Cette chute
de tension peut tre exprime en fonction des puissances active et ractive qui transitent dans
le conducteur soit :
21
2
VVV
xQrPV =
+ (2.1)
On peut donc constater que la tension est dpendante des fluctuations de puissances et des
valeurs dimpdances mises en jeu en fonction de lendroit o lon se trouve sur le rseau. La
tension est donc une grandeur locale car elle diffre en tout point du rseau. Cette grandeur est
donc rgle localement, souvent par zone sur le rseau, en produisant (groupes de production,
condensateurs, FACTS) ou en absorbant lnergie ractive (inductances, FACTS) :
Sur le rseau de transport x > > r, alors :
21
2
VVV
xQV = (2.2)
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Par consquent pour avoir un rglage optimal de la tension, il est ncessaire de
produire suffisamment dnergie ractive dans chacune des zones de rglage. Un dficit
dnergie dans une zone conduirait une circulation dnergie ractive avec les zones
voisines et crer des chutes de tensions supplmentaires. Dans le cas o les zones voisines
ne peuvent fournir ce surplus de puissance, la demande va stendre dautres zones,
induisant ainsi dautres chutes de tensions supplmentaires et se propager sur lensemble du
territoire (Fig. 2.8).
Zone A Zone B
Zone A Zone B
QZB
= QCB
QZB
> QCB
QCB
QCB
PQ = 0
PQ 0
R X
R X
U1
U2
U1
U2>
Fig. 2.8. Circulation de lnergie ractive entre zones.
QZB: Puissance ractive consomme dans la zone B ;
QCB: Puissance ractive produite dans la zone B ;
Ce phnomne peut tre accentu par les rgleurs en charge automatique des
transformateurs qui modifient les prises de ces derniers pour garder la tension dans une plage
contractuelle. Cela a pour effet de diminuer limpdance vue du rseau amont et donc
daugmenter le courant absorb sur le rseau et de crer une augmentation de la chute de
tension (Fig. 2.9) (2.3).
I1 I2
V1 V2Z
ch2
m
X
V20
Fig. 2.9. Principe du rgleur en charge.
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Pour simplifier, si lon considre x = 0, alors :
2
1
2
2
12
2
11 )(
n
n
Z
Vm
Z
VI
chch
== (2.3)
Si la tension V1 chute alors pour garder la tension V2constante, il faut modifier le rapport de
transformation1
2
n
nm= . Comme 12 mVV = , il faut augmenter m et donc diminuer le nombre de
spires primaires n1. Si m augmente alors I1augmente.
Lorsque la tension atteint une valeur infrieure une tension appele tension
critique (Vc) (Fig. 2.10), des problmes de limite de puissance transmissible peuvent
conduire lcroulement de tension caus par les rgleurs en charge qui doivent alors tre
bloqus une valeur limite ou revenir une prise adquate.
Tension aux bornes dela charge
Puissance active
Vc
V
V
A
B
Fig. 2.10. Puissance transmissible par une ligne.
Pour la Fig. 2.10, si le changement de prise augmente la tension la valeur V (en sortie du
transformateur) :
- pour le point A : la tension aux bornes de la charge augmente ;- pour le point B : la tension aux bornes de la charge diminue chaque
changement de prise, cest lcroulement de tension (Fig. 2.11).
Le maintien de la tension dans une plage donne est donc primordial sur le rseau de
transport pour trois raisons :
- Pour respecter les valeurs contractuelles dfinies par les arrts pour le bonfonctionnement des installations des producteurs, des rseaux de distribution et
les appareillages des consommateurs ;
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- Pour la scurit du systme :. Une tension haute permet de rduire les courants en ligne et donc les
pertes ;
. Pour prvenir un croulement de tension.
- Pour viter la dtrioration (disjoncteurs, lignes, sectionneurs..) et laperturbation des lments du rseau (protections, rgleurs en charge..).
5 minutes
Fig. 2.11. Exemple dcroulement de tension [MEM04].
. Lcroulement de frquence
Le maintien de la frquence dans une plage donne (50 Hz 0.5 Hz) est ncessaire
pour le bon fonctionnement des appareils chez les consommateurs mais galement pour les
matriels permettant dassurer lexploitation du rseau de transport. Pour maintenir la
frquence une valeur donne sur un rseau il faut assurer lquilibre entre la puissance
produite et la puissance consomme. Au niveau mcanique cela se traduit par une galit
entre les couples moteurs des turbines et les couples rsistants des alternateurs.
RMt CC
dtdJ = (2.4)
J : inertie de larbre de la turbine [kg.m2] ;
t: Vitesse angulaire de la turbine [rad.s-1] ;
CM: Couple moteur [Nm] ;
CR: Couple rsistant [Nm] ;
CMtRtM
t PPCCdt
dJ ==
2
2
1 (2.5)
PM: Puissance produite [MW] ;
PC: Puissance consomme [MW] ;
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02
>
>dt
dPPSi t
CM: La turbine acclre, la vitesse de rotation augmente donc la
frquence augmente (Fig. 2.12.a),
0
2
PC)b) Dsquilibre Production consommation (PM< PC)c) Equilibre Production consommation (PM=PC)
Fig. 2.12. Evolution de la frquence en fonction du niveau de production / consommation.
Comme la puissance consomme varie en permanence sur le rseau, il faut adapter
tout instant la production pour garder la frquence 50 Hz. Nanmoins le rglage nest pas
instantan et la frquence fluctue lgrement, dans des conditions normales de
fonctionnement, autour de 50 Hz (Fig. 2.13). Les faibles variations sont compenses par
lnergie stocke dans les arbres en rotation de grande inertie des groupes de production.
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Fig. 2.13. Evolution de la frquence sur le rseau [MAR06].
Fig. 2.14. Evolution de la frquence lors du Blackout Italien du 29/09/03 [MEM04].
Lorsque la frquence sort de cette plage dans des proportions trop importantes, les
groupes peuvent se sparer du rseau (par action de leur protection minimum de frquence)
entrainant ainsi lcroulement de frquence (par exemple en France en 1978 : 3 Hz/s) par
manque de production (Fig. 2.14). Pour viter leffondrement de la frquence, il a t mis en
place des dlestages automatiques de consommation sur les rseaux de distribution publique diffrents seuils de frquence (Tableau 2.1).
Volume de charge dlest sur
le rseau du centre de
distribution
Seuil de frquence
1erchelon 20 % < 49 Hz
2mechelon 20 % < 48.5 Hz
3me chelon 20 % < 48 Hz
4mechelon 20 % < 47.5 HzTableau 2.1. Seuils de dlestage frquencemtrique [DAU07].
Le dernier chelon est prserv car il contient des usagers classs prioritaires.
Chute de frquence
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Chapitre 2. Le systme lectrique
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. La rupture de synchronisme
En fonctionnement normal tous les rotors des alternateurs raccords au rseau tournent
la mme vitesse. La frquence des tensions dlivres par chacun deux est donc identique :
Cest le synchronisme. Il y a donc rupture de synchronisme lorsquun ou plusieurs groupe(s)
fonctionne(nt) durablement (quelques secondes) une frquence diffrente de celle des autres
groupes. Une telle situation peut se produire lorsquun court circuit se produit prs dun ouplusieurs groupes. La puissance active dbite prenant une valeur trs faible, le(s) groupe(s)
acclre(ent) et la frquence augmente localement. Normalement les rgulateurs des centrales
permettent de re synchroniser ces groupes. Nanmoins, il arrive dans certains cas que ces
derniers narrivent pas se rgler sur la frquence du rseau, il y a alors rupture de
synchronisme. Les zones de frquence diffrentes se sparent et le risque de dsquilibre
production consommation peut conduire un Blackout. Pour viter le phnomne de rupture
de synchronisme, il faut avoir un lien synchronisant. Le lien synchronisant est lensemble des
mailles du rseau reliant les centrales lectriques leur permettant de rester synchrones. La
qualit du lien dpend de la valeur de limpdance du rseau entre gnrateurs, plus elle est
faible (faible longueur de rseau, rseau fortement maill, nombre de lignes en parallle
leves), meilleur est le lien. La qualit du lien doit tre dautant meilleure que la puissancetransporte est importante pour viter une perte de synchronisme.
3) Les parades [CLE00] [DAU07] [MEM04]
Pour assurer le bon fonctionnement du rseau, diffrentes procdures ont t mises en
place :
- Les marges au niveau du dimensionnement des matriels en fonction des caspossibles de dgradation du systme ;
- La prvention / La prparation :. Fiabilit du matriel ;
. Maintenance prventive ;
. Disponibilit ;
. Redondance ;
. Prvoir les schmas dexploitation possibles : groupes disponibles, la
puissance ractive disponible ;
. Prvoir la courbe de charge :
Fig. 2.15. Courbe de charge sur 24h [RTE00].
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- La surveillance. Surveillance des grandeurs caractristiques : tension, frquence ;
. Actions automatiques : rglage primaire ;
. Actions manuelles ;
- Les parades ultimes : actions de conduites exceptionnelles relatives un risque
dcroulement total du rseau ou pour le placer dans un tat facilitant lareconstitution. Un plan de dfense a donc t mis en place. Il comprend les
actions suivantes :
. La sparation automatique des rgions ayant perdu le synchronisme ;
. Le dlestage automatique de consommations sur baisse de frquence ;
. Le blocage automatique des rgleurs en charge des transformateurs
HTB/HTB et HTB/HTA sur baisse de tension ;
. Llotage automatique des groupes thermiques nuclaires et flamme
sur leurs auxiliaires. Cet ensemble dactions de sauvegarde et de plan de
dfense est complt par le plan de reconstitution du rseau dont
lobjectif est de favoriser une reconstitution maitrise et rapide des
zones hors tension.
- Plusieurs dispositions, appeles lignes de dfense , ont t mises en placepour assurer la dfense en profondeur du systme pour chaque type de dfaut
(surcharge..).
B.
Performances du matriel [BOR00] [MEM04]
Les quipements participent galement la sret du systme. Les matriels doivent
avoir des dispositions qui permettent de garantir la sret du systme. On peut citer les
quipements suivants : les postes, la structure du rseau, les ouvrages de production. Seules
les installations de production seront dveloppes dans cette section. Les principales
performances spcifies vis--vis du systme lectrique des moyens de production peuvent
tre analyses suivant deux axes :
- Le comportement en rgime normal ;
- Le comportement en rgime perturb.
. En rgime normal :
- Dimensionnement gnral de linstallation (puissance unitaire, domaines de
fonctionnement en frquence et en tension, apport maximal de puissance decourt circuit, capacits de surcharge temporaire en actif et ractif, ses
possibilits au minimum technique) ;
- Ladaptation de la production la consommation en actif (rglages primaire etsecondaire frquence puissance, capacit de modulation des groupes,
comportement vis vis des gradients de variation de charge) ;
- Ladaptation de la production la consommation en ractif (capacit defourniture ou dabsorption de puissance ractive, possibilit dexcursion de la
tension leurs bornes).
. En rgime perturb :
- Tenue des groupes en prsence de perturbations (capacit rester coupls encas de perturbations) ;
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- Aptitude llotage (capacit de fonctionner lot sur lui mme),- Fonctionnement en rseau spar ;- Comportement lors dune reconstitution de rseau.
C. Le rglage de la frquence [BAS96] [BOR05] [DAU07] [KUN94]
[MAR06] [RTE01]
1) Introduction
Au niveau du systme, des actions permettent de corriger la puissance produite afin
dassurer lquilibre production- consommation et donc de garder la frquence proche de sa
valeur de rfrence. Elles doivent agir afin que la frquence natteigne pas les seuils
frquencemtriques de dlestage. Lamplitude des variations de frquence dpend de leur
origine : variation de consommation, variation de production, dfauts
Les variations de frquence autour de sa valeur de rfrence sont compenses par linertie des
masses tournantes couples au rseau. Pour les grandes variations cela nest plus suffisant et il
a fallu mettre en place plusieurs paliers de rglage :
- Le rglage primaire ;
- Le rglage secondaire ;
- Le rglage tertiaire.
2) Absence de rglage de la frquence
Les simulations suivantes illustrent lvolution de la frquence des tensions en sortie
dun groupe de production sans rglage de la frquence lors dune hausse ou dune baisse de
la puissance consomme.
a) b)Fig. 2.16. Evolution de la frquence lors dune hausse (a) ou dune baisse (b) de la puissance consomme.
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Chapitre 2. Le systme lectrique
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3) Rglage primaire de frquence
Il permet une correction automatique rapide (en quelques secondes) et dcentralise de
la production pour retrouver un quilibre production consommation aprs perturbation (si la
rserve primaire le permet). Pour un groupe donn, le rgulateur de vitesse agit sur les
organes dadmission du fluide moteur la turbine et cherche imposer, lquilibre, une
relation linaire (pente dcroissante) entre la vitesse (ou la frquence) et la puissance (Fig.2.17).
P
Pmax
PL
P0
f0
f
Rserve
primaire
a) Principe.
P
Pmax
PL
P0
f0 f
Rserve
primaire
f1
P0-P
f2
P0+P
PP
max
P0 = PL
f0 ff1
b) Avec rserve primaire. c) Sans rserve primaire.
Fig. 2.17. Courbe de rglage primaire dun groupe.
Pmax: Puissance maximale constructive du moyen de production (MW) ;
PL: Puissance affiche au limiteur (puissance maximale autorise au moment considr :
permet de garder une rserve secondaire) (MW) ;
P0: consigne de puissance (MW) ;
f0: Frquence de consigne (Hz).
La droite dcroissante de cette courbe de rglage sappelle droite de statisme et scrit
sous la forme :
)( 00 ffKPPP == (2.6)
P : Puissance dlivre par le groupe (MW) ;
K : Energie rglante (MW/Hz) ;
f : Frquence sur le rseau (Hz).
Au niveau du systme, une variation de puissance Ptotale est rpartie sur lensemble
des groupes participant au rglage primaire. En fin de rglage on a donc pour n groupes :
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Chapitre 2. Le systme lectrique
33
ntotale PPPPP ++++= ....321 (2.7)
soit : )(....)()()( 01013012011 ffKffKffKffKP ntotale ++++= (2.8)
Donc ))(....( 01321 ffKKKKP ntotale ++++=
(2.9)
)( 011
ffKPn
j
jtotale = =
(2.10)
=
n
j
jK1
: Energie rglante du rseau (MW/Hz).
f1: Frquence atteinte en fin daction du rglage (Hz).
Les groupes peuvent participer au rglage primaire seulement si leur rserve primaireest suffisante (sinon K = 0 pour le groupe ayant puis sa rserve primaire). Au niveau du
systme, la rserve primaire totale disponible est la somme des rserves des groupes
participants. La rgle au niveau de lUCTE est que la rserve primaire minimale est gale au
minimum la perte des deux plus importants groupes de production raccords au systme
(Pour lEurope : 2*1500 MW = 3000 MW (groupes Franais)).
La relation peut sexprimer galement sous une autre forme en posant :
1
0f
PK n= (2.11)
Do :
0
00 )(1
f
ff
P
PP
n
=
(2.12)
Pn: Puissance nominale du groupe en MW
1=G : gain statique (2.13)
: Statisme de la rgulation (de lordre de 0,04 en France).
Exemples de chute de frquence :
. Pour une nergie rglante du groupe de 5000 MW/Hz, un statisme de 0,04 et une perte de
groupe de 1300 MW, la chute de frquence serait de (1300/5000)*1000 = 260 mHz et en
utilisant lexpression (2.12), on trouve :
MWPsoitP nn 0001004,0.50.5000 ==
Donc une augmentation de puissance dbite de %13100.00010
1300=
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. Pour une nergie rglante de 20000 MW/Hz, un statisme de 0,04 et une perte de groupe de
1300 MW, la chute de frquence serait de (1300/20000)*1000 = 65 mHz et en utilisant
lexpression (2.12), on trouve :
MWPsoitP nn 4000004,0.50.200000 ==
Donc une augmentation de puissance dbite de %25,3100.40000
1300 =
Linterconnexion permet tous les partenaires de mutualiser les participations au
rglage primaire de frquence (K plus important) et chacun de rduire le dimensionnement
de sa rserve primaire aussi bien au niveau des dispositions constructives des nouvelles units
de production quen exploitation.
Les courbes suivantes illustrent lvolution de la frquence des tensions en sortie dun groupe
de production avec rglage primaire de la frquence lors dune hausse (Fig. 2.18a) ou dune
baisse de la puissance consomme (Fig. 2.18.b). La dernire figure illustre la rponse du
systme avec diffrentes valeurs de statisme(de 5 0.5 %) (Fig. 2.18.c).
a) Hausse de la puissance consomme. b) Baisse de la puissance consomme.
5 %
0.5 %
c) Rponse pour diffrentes valeurs de .Fig. 2.18. Evolution de la frquence lors du rglage primaire.
4) Rglage secondaire de frquence
En fin daction le rglage primaire ne permet pas de revenir la frquence de
rfrence et il existe un cart f. De plus, lors de la variation de puissance, les pays voisins
ont galement particip au rglage primaire en injectant une puissance Pi. Les changes depuissance contractuels ne sont plus respects. Un second rglage automatique,
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appel rglage secondaire , a t mis en place. Il permet de ramener (dans un temps > la
minute) :
- la frquence sa valeur de rfrence (Fig. 2.19),- les changes entre partenaires leurs valeurs contractuelles.
Fig. 2.19. Evolution de la frquence lors dun rglage primaire puis secondaire.
La loi de Rglage Secondaire Frquence Puissance (RSFP) scrit :
iPfe += (2.14)
: Energie rglante secondaire (MW / Hz)
e : Erreur de rglage (Hz)
Lobjectif du rglage va tre dannuler lquation prcdente ou encore dannuler lcart de
puissance : f + Pi.
Pour atteindre cette condition, un signal N (t), appel niveau de tlrglage, est labor au
niveau du dispatching national. Il permet de modifier la puissance de rfrence des groupes de
production participant au RSFP.
dtPfP
tNt
i
R
)()(0
+=
(2.15)
Avec :
. -1 N(t) 1 : variation limite en pente normale de -1 +1 en 800 s et rapide de -1 +1 en
133 s ;
. : gain intgral (ou pente) du rglage (MW/tour) (de lordre de 50 70 MW/tour) ;
. Pr: demi-bande de rglage (MW) (de lordre de 500 700 MW/tour) (Tableau 2.2) ;
Groupes nuclaires 5% de Pn
Groupes thermiques flamme 10% de Pn
Groupes hydrauliques 25 % de PnTableau 2.2. Participation la demi bande de rglage
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. ; nergie rglante secondaire (MW/Hz) (de lordre de 10 000 MW/Hz) ;
. Pn: Puissance nominale du groupe (MW).
Le gestionnaire communique aux producteurs dont les groupes doivent participer au
RSFP leur contribution en MW.
Seul le rglage secondaire du pays perturbateur doit assurer la correction de la perturbation
(cela est ralis condition que pour chaque pays interconnect, lnergie rglante secondairedu pays est gale lnergie rglante primaire du mme pays : Loi de DARRIEUS
[MEM04]).
La puissance de rfrence varie alors selon la loi suivante (Fig. 2.20) :
rref PNPP .'
0+= (2.16)
Avec P0: Puissance de rfrence f 0 (aprs rglage primaire) : 0'
0 PfKP +=
Laction du rglage secondaire de frquence consiste alors translater la droite de statisme
des groupes en rglage.
0
+1
-1
N
t
Niveau
+1
-1
Pref
t
Niveau
P0
P0+Pr
P0-Pr
Pr Rserve puise
0
Fig. 2.20. Evolution du signal N(t) [MEM04].
5) Rglage tertiaire de frquence
Cest un rglage manuel dirig par le dispatching national. Il permet de reconstituer les
rserves primaires et secondaires entames ou puises, de recaler les programmes de
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production des groupes en puisant dans une r