SEI REF 01 V3
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SYSTÈMES ÉNERGÉTIQUES INSULAIRES REFERENTIEL TECHNIQUE HTB Relatif aux prescriptions techniques de conception et de fonctionnement pour le raccordement d’une installation de production d’énergie électrique au réseau public HTB ≥ 50 kV des Zones Non Interconnectées Identification Version Version 1 2 3 : Référentiel Technique – SEI REF 01 : V3 Nb de pages : 22 Date Nature de la modification d’application 09/06/2005 Version initiale 31/07/2006 Compléments sur les schémas de raccordement, dispositions constructives, modes communs, le réglage des protections 01/12/2008 Précisions sur les études de stabilité, la mise à la terre du neutre, les domaines de tension, la production hydraulique Annule et remplace V1 V2 RESUME / AVERTISSEMENT Le présent référentiel fixe les dispositions constructives et organisationnelles ainsi que les règles techniques que doivent respecter les installations de production d'énergie électrique en vue de leur raccordement au réseau public haute tension supérieure ou égale à 50 kV des zones non interconnectées de Corse et des quatre départements d’outre-mer, Guyane, Guadeloupe, Martinique et La Réunion SOMMAIRE 1 DOMAINE D’APPLICATION _______________________________________________3 2 DEFINITIONS____________________________________________________________3 3 RACCORDEMENT ________________________________________________________6 3.1 Tension de raccordement _________________________________________________6 3.2 Schéma de raccordement _________________________________________________6 3.3 Protections _____________________________________________________________7 3.4 Régime de neutre ________________________________________________________8 4 CAPACITES CONSTRUCTIVES DES INSTALLATIONS ________________________8 4.1 Généralités _____________________________________________________________8 4.2 Les modes communs _____________________________________________________9 4.3 Domaine de fonctionnement fréquence tension _______________________________9 4.4 Domaine de fonctionnement en puissance réactive ___________________________10 4.5 Régulation de tension ___________________________________________________11 4.6 Régulation primaire de fréquence _________________________________________12 4.7 Réglage secondaire fréquence / puissance___________________________________13 4.8 Réduction de puissance active en fonction de la fréquence _____________________13 5 REGIME EXCEPTIONNEL ________________________________________________13 5.1 Régime exceptionnel de fréquence_________________________________________14 5.2 Régime exceptionnel de tension ___________________________________________14 5.3 Régime exceptionnel de fréquence et tension ________________________________16 6 FONCTIONNEMENT DU GROUPE SUR LE RESEAU _________________________16 6.1 Stabilité de l’installation sur le réseau______________________________________16 6.2 Conditions de couplage __________________________________________________17 6.3 Ilotage ________________________________________________________________17 6.4 Fonctionnement en réseau séparé _________________________________________17 6.5 Reconstitution du réseau_________________________________________________17 6.6 Protection contre les ruptures de synchronisme______________________________17 6.7 Perturbations crées par l’installation ______________________________________18 7 RELATIONS AVEC LE GESTIONNAIRE DU RESEAU HTB ____________________18 7.1 Obligations et responsabilités_____________________________________________18 7.2 Nature des informations à échanger _______________________________________19 8 CAS PARTICULIERS _____________________________________________________20 8.1 Production à base d’énergie fatale_________________________________________20 8.2 Production éolienne et photovoltaïque _____________________________________20 8.3 Production sur site consommateur ________________________________________20 9 Annexe informative _______________________________________________________21 © Copyright EDF 2008 page 2/22 1 DOMAINE D’APPLICATION Le présent référentiel fixe les dispositions constructives et organisationnelles ainsi que les règles techniques que doivent respecter les installations de production d'énergie électrique en vue de leur raccordement au réseau public haute tension supérieure ou égale à 50 kV des zones non interconnectées de Corse et des quatre départements d’outre-mer, Guyane, Guadeloupe, Martinique et La Réunion. Dans l’ensemble du texte ci-après, le réseau public haute tension (RAG en Corse ou DSP dans les DOM) de ces systèmes électriques sera dénommé « réseau HTB ». Les dispositions du présent référentiel s'appliquent aux installations devant faire l'objet d'un premier raccordement au réseau HTB et dont la convention de raccordement n'est pas signée à la date de la parution de ce document. Elles s'appliquent également aux installations qui remplacent une installation existante ou en augmentent la puissance installée d’au moins 10%, y compris au travers d'une ligne directe. Les installations existantes faisant l’objet d’un changement de source d’énergie primaire doivent a minima préserver leurs performances antérieures dans les domaines visées par le présent référentiel. Les dispositions du présent référentiel s'appliquent également aux installations de production de plus de 1 MW de puissance active maximale reliées au réseau HTB au travers d'une installation de consommation et dont le transformateur élévateur a la même tension nominale que le réseau HTB. 2 DEFINITIONS Pour l’application du présent référentiel, suivantes : les termes mentionnés ci-dessous ont les significations Cahier des charges des informations : Document remis par le gestionnaire du réseau HTB à l'utilisateur définissant la nature des informations à échanger pour assurer la conduite de l'installation. Cahier des charges fonctionnel du système de protection : Document remis par le gestionnaire du réseau HTB à l'utilisateur définissant les besoins fonctionnels auxquels doit satisfaire le système de protection de l’installation pour l’élimination des défauts. Le cahier des charges du système de protection est établi en cohérence avec les règles de protection du réseau HTB. Il ne traite pas des besoins de protection interne à l’installation de l'utilisateur, notamment ceux relatifs à la sécurité des personnes et des biens. Cellule disjoncteur : Ensemble d’appareillages composé de sectionneur, disjoncteur, réducteurs de mesures et protections. Convention d’exploitation : Document contractuel liant l'utilisateur et le gestionnaire du réseau HTB. La convention d’exploitation précise en particulier les règles nécessaires pour permettre l’exploitation de l’installation de l'utilisateur en cohérence avec les règles d’exploitation du réseau HTB. Convention de raccordement : Document contractuel liant l'utilisateur et le gestionnaire du réseau HTB. La convention de raccordement précise les modalités techniques, juridiques et financières du raccordement et, en particulier, les caractéristiques auxquelles doit satisfaire l’installation afin qu’elle puisse être raccordée au réseau HTB. Défaut d'isolement : Situation provoquée par un aléa, d’origine électrique ou non, qui génère, quelque part sur le réseau ou dans les installations raccordées, une défectuosité de l’isolement. L’occurrence d’un défaut conduit généralement à un courant anormal ou à des décharges disruptives là où a lieu le défaut et provoque le fonctionnement du système de protection. Durant cette période, et selon le type de défaut (monophasé, polyphasé), des surintensités, surtensions et baisses de tension affectent le réseau et ses utilisateurs. Dispositif de découplage : Dispositif ayant pour objet de détecter l’existence d’une situation critique qui nécessite de séparer tout ou partie de l'installation de l'utilisateur du réseau HTB. Domaine normal d’une installation de production : Domaine de fonctionnement dans lequel les groupes de production de l’installation peuvent fonctionner sans limitation de durée. © Copyright EDF 2008 page 3/22 Domaine exceptionnel d’une installation de production : Domaine de fonctionnement pour lequel les groupes de production de l’installation peuvent subir des contraintes supérieures à celles du régime normal, avec, par conséquent, une durée de fonctionnement limitée dans le temps. Ecroulement de la tension : Situation du réseau caractérisée par une baisse excessive, non maîtrisée, de la tension. Groupe de production : Association de machines tournantes ou de générateurs statiques permettant de transformer une énergie primaire (thermique, hydraulique, éolienne, marémotrice, solaire… ) en énergie électrique. Insensibilité du réglage fréquence-puissance : Pour un groupe de production, la zone d’insensibilité, exprimée en mHz, est définie par les valeurs limites (en plus et en moins) de la variation de la fréquence pour lesquelles le groupe de production ne réagit pas (régulation primaire inactive). Cette notion s’applique donc à l’ensemble régulateur et groupe de production. On peut ainsi distinguer une zone d’insensibilité involontaire régulateur, due aux imperfections constructives de la chaîne de régulation et des actionneurs, une zone d’insensibilité process due aux variations naturelles du process entraînant le groupe de production, et une bande morte ajustée volontairement sur le régulateur du groupe de production. Installation de consommation : Unité ou ensemble d’unités de consommation de l'électricité installées sur un même site, exploitées par le même utilisateur et bénéficiant d’une convention de raccordement unique. Installation de production : Equipements destinés à la production d’énergie électrique qui comprennent un ou plusieurs groupes de production ainsi que des appareillages auxiliaires (poste d’évacuation, auxiliaires de production…).Ces équipements sont regroupés sur un même site et exploités par le même producteur qui bénéficie à ce titre d’une convention de raccordement unique. Nota :Les équipements constitutifs d’une installation de production peuvent différer en fonction de la nature de son énergie primaire (thermique, hydraulique, éolienne, marémotrice … ). Jeu de barres : Liaison électrique interne à un ouvrage assurant la continuité entre toutes les cellules disjoncteur d’un même niveau de tension. Liaison de raccordement : Liaison électrique entre une installation et un poste du réseau HTB constituée normalement d’une cellule disjoncteur à chaque extrémité et de conducteurs (ligne aérienne et/ou câble souterrain) de liaison. Liaison de raccordement en piquage : Liaison électrique entre une installation et un élément de structure du réseau HTB ne comportant qu’une cellule disjoncteur située coté installation de production. Point de livraison (PdL) : Point physique du réseau où les caractéristiques techniques d’une fourniture sont spécifiées. Le point de livraison peut différer du point frontière entre le réseau HTB et l’installation de l’utilisateur ou de son point de comptage. Point de raccordement : Point physique projeté pour la connexion de l’installation au réseau HTB par l’intermédiaire d’ouvrages de raccordement à construire. Polygone [U, Q] : Graphe délimitant pour un point de fonctionnement donné en puissance active, les possibilités d’une installation de production à fournir ou à absorber de la puissance réactive, sans limitation de durée, en fonction de la variation de la tension au point de livraison. Le polygone [U, Q] résulte de l’intersection du parallélogramme [U, Q] de dimensionnement de l’installation avec les droites horizontales représentant les limites du régime normal de tension du réseau. Programme de disponibilité : Programme horaire des disponibilités en puissance communiquées par le producteur. Programme de marche : Programme de production demandé par le gestionnaire du réseau HTB à appliquer par le producteur. © Copyright EDF 2008 page 4/22 Puissance active maximale de l’installation de production Pmax : Valeur contractuelle définissant la puissance active maximale nette que fournira l’installation de production au point de livraison en fonctionnement normal, les réserves de réglage fréquence/puissance étant utilisée à leurs limites constructives. Selon le type d’installation, Pmax peut varier suivant des conditions externes comme la température de l’air ou de l’eau de refroidissement ou le combustible utilisé par exemple. La valeur maximale qu’elle peut atteindre est désignée par Πmax. Puissance active nominale d’un groupe de production Pn : Puissance active brute aux bornes de l’alternateur assignée au groupe, définie par son constructeur pour des conditions de référence normatives. Qualité de l’électricité : La qualité de l’électricité se vérifie par le maintien dans les plages contractuelles, réglementaires ou normatives : • des paramètres caractéristiques des ondes de tension et de courant du réseau électrique, • de la continuité et de la fiabilité de l’alimentation des utilisateurs. Les perturbations relatives au déséquilibre en tension et aux courants harmoniques sont mesurées avec une durée d'intégration de 10 minutes. Régime normal : Régime de fonctionnement au cours duquel les caractéristiques fondamentales d’un système restent dans les domaines, dits normaux. On distingue : Le régime normal de fonctionnement d’une installation : Régime au cours duquel la tension, le courant et la fréquence de fonctionnement sont compris dans les limites réglementaires ou contractuelles, et les éventuelles liaisons de secours sont disponibles. Le régime normal d’un réseau : Régime au cours duquel : • les utilisateurs raccordés au réseau ont un régime normal d’alimentation, • aucun ouvrage n’est en régime de surcharge, • les critères de sûreté de fonctionnement et de secours sont assurés. Le régime normal du système électrique : Régime au cours duquel : • la fréquence et la tension sont maintenues à l’intérieur du domaine normal, réglementaire ou normatif, en tout point du système, • les réserves de production et de réglage sont disponibles, • les critères de sûreté de fonctionnement et de secours sont assurés. Régime exceptionnel (d’alimentation, d’un réseau ou du système électrique) : Régime de fonctionnement au cours duquel certaines caractéristiques fondamentales sortent pour des durées limitées du domaine normal. Régime de surcharge (d’intensité) : Pour des durées limitées les ouvrages de réseau peuvent être soumis à des intensités supérieures à celles assignées par le constructeur en régime permanent, ils sont alors en régime de surcharge. Services auxiliaires « système » : Contributions élémentaires fournies par les installations de production qui permettent de constituer les services « système ». Il s’agit principalement des contributions au réglage de la fréquence et de la puissance active (réglage f/P) et au réglage de la tension et de la puissance réactive (réglage U/Q), ainsi que de la participation à la reconstitution du réseau suite à un incident. Tension de dimensionnement (Udim) : Tension théorique définie par le gestionnaire du réseau HTB, après concertation avec le producteur, et destinée à optimiser, lors de la conception, l’utilisation de la capacité de l’installation à participer au réglage de tension. Elle est normalement fixée en fonction de la tension nominale du réseau HTB à 66 kV (réseau 63 kV) ou 94 kV (réseau 90 kV). Tension nominale d’un réseau (Un) : Tension qui a servi de référence à la conception du réseau et qui est utilisée par la suite pour le désigner. Elle est de 90 kV en Corse et en Guyane, de 63 kV en Martinique, en Guadeloupe et à La Réunion. Tension de prise (Uprise) : Tension délivrée à vide par le transformateur d’un groupe de production aux bornes de la prise en service. Statisme fréquence-puissance (s) : Pour un groupe de production, le statisme fréquence-puissance s est défini comme le rapport, en régime permanent, entre la variation relative de fréquence par rapport à la variation relative de puissance active correspondante, affecté d’un signe moins pour obtenir une valeur positive. © Copyright EDF 2008 page 5/22 ∆f f La relation est la suivante : s = − n ∆P Pn On distingue un statisme local, défini pour des petites variations autour d’un point de fonctionnement et un statisme global défini pour la variation totale de la puissance. Statisme tension-réactif : Pour un groupe de production, le statisme tension-réactif est défini comme le rapport, en régime permanent, entre la variation relative de tension par rapport à la variation relative de ∆U U puissance réactive correspondante. La relation est la suivante : statisme / réactif = n ∆Q Sn Il est possible de modifier la valeur de statisme naturel d'un groupe de production sur le réseau en introduisant dans le régulateur de tension une boucle dite de statisme en réactif. Utilisateur (du réseau HTB) : L'utilisateur est la personne physique ou morale qui demande ou dispose d’un accès au réseau HTB (producteur, consommateur, gestionnaire d'un réseau de distribution…). 3 3.1 RACCORDEMENT Tension de raccordement Le domaine de tension de raccordement de référence d’une installation de production est déterminé en fonction de sa puissance active maximale conformément au tableau suivant : Domaine de tension de raccordement de référence Puissance active maximale de l’installation de production Πmax. HTA HTB ≤ 12 MW > 12 MW Pour les puissances proches du seuil de 12 MW, il sera tenu compte de la proximité du poste source afin d’étudier la possibilité d’un raccordement au niveau de tension inférieur. 3.2 Schéma de raccordement L’évacuation d’énergie des sites de production HTB dans les ZNI doit être sécurisée et à ce titre leur raccordement comportera a minima deux liaisons de raccordement distinctes vers le ou les postes HTB les plus proches. Le raccordement des installations de production doit se faire dans des conditions garantissant la mise à disposition de la puissance installée sur le site en régime permanent et en cas d’indisponibilité d’une des liaisons de raccordement. Les schémas de raccordement possibles sont : Dans le cas général, au moins 2 liaisons distinctes vers des postes HTB différents ; la multiplication de groupes de production sur un même site peut nécessiter la réalisation de plus de 2 liaisons. Dans certaines configurations, la double liaison directe à un poste HTB qui n’est pas un poste d’évacuation d’une centrale de production. © Copyright EDF 2008 page 6/22 Le gestionnaire du réseau HTB retiendra la solution à moindre coût techniquement et administrativement réalisable en n’excluant pas l’utilisation de liaisons existantes. Chaque liaison de raccordement doit comporter deux cellules disjoncteurs, l’une située dans le poste d’évacuation d’énergie du site de production, et l’autre située au poste de raccordement au réseau HTB. Les contraintes de stabilité des systèmes électriques des ZNI résultant du faible maillage des structures HTB, des puissances de court circuit limitées et du nombre réduit de sites de production excluent tout raccordement de production par une liaison de raccordement en piquage sur le réseau HTB. Les ouvrages sont réalisés conformément à la réglementation et aux normes en vigueur. Les normes constructives de génie civil des bâtiments et massifs supports d’appareillages doivent prendre en compte les caractéristiques climatiques et sismiques locales. L’apport de puissance de court circuit du groupe de production doit être compatible avec les caractéristiques électriques des jeux de barres HTB du poste d’évacuation d’énergie et des postes d’interconnexions les plus proches. Les matériels de comptages sont installés dans un lieu du poste accessible en permanence au gestionnaire de réseau qui pourra à tout moment en contrôler le fonctionnement. La lecture des index doit être possible à distance. Dans le cas d'un raccordement par au moins deux liaisons distinctes vers des postes HTB différents, les cellules HTB « arrivée lignes » « couplage » et le ou les jeux de barres HTB du poste d’évacuation (y compris sectionnements et/ou tronçonnements) sont impliqués dans le fonctionnement du système électrique par les transits de charges réseau qu’elles assurent. A ce titre, ils entrent dans la concession, de même que les auxiliaires et le contrôle commande, avec des limites précisées dans la convention de raccordement. Les ouvrages entrant dans la concession sont réalisés conformément aux spécifications fournies par le gestionnaire de réseaux et font l’objet d’une remise gratuite. Ils sont exploités et conduits exclusivement par le gestionnaire de réseau. Le jeu de barres HTB matérialise le point de livraison et la limite de concession est définie par les bornes côté jeu de barres HTB du sectionneur de la cellule HTB « arrivée groupe de production ». Des dispositions constructives (clôture, cloisons, clés distinctes, peintures au sol différenciées, ou à défaut un bâtiment séparé) sont à mettre en œuvre pour identifier les parties d’ouvrages en concession au gestionnaire de réseau. Dans le cas d'un raccordement par une double liaison directe avec un seul poste HTB, la totalité du poste d’évacuation appartient et est exploité par le producteur, le point de livraison et la limite de concession sont matérialisés par les têtes de câbles ou les chaînes d’ancrage du poste d’évacuation. Pour éviter la perte simultanée par mode commun de plusieurs voire de la totalité des groupes de production d’une installation de production, la structure du poste doit permettre une répartition de la production des différents groupes de production et des liaisons de raccordement par aiguillage sur deux jeux de barres, ou tronçons de barres, ou sections de barres distincts. Cette disposition est à mettre en œuvre dés l’arrivée d’un deuxième groupe de production dans l’installation de production. De même, pour ne pas fragiliser la stabilité du système électrique par des débouclages des réseaux HTB faiblement maillés, une structure à deux jeux de barres est requise pour les postes d’évacuation d’énergie comportant plus de trois liaisons de raccordement et dont les jeux de barres participent à la répartition générale des flux. Pour répondre à cette exigence, la répartition des liaisons de raccordement et des groupes de production est assurée par aiguillage sur les jeux de barres ou sections de barres distincts. La mise en continuité et la séparation de ces jeux de barres ou sections de barres sont assurées par disjoncteur équipé de protections. L’aiguillage et la manœuvre de ces disjoncteurs sont de la responsabilité du gestionnaire du réseau HTB. 3.3 Protections Le producteur doit équiper son installation d'un système de protection qui élimine tout défaut d'isolement au sein de son installation susceptible de créer une surintensité ou une dégradation de la qualité de l'électricité sur le réseau HTB. Ce dispositif doit aussi être capable d'éliminer tout apport de courant de court-circuit émanant de l'installation lors de l'occurrence d'un défaut d'isolement sur la liaison de raccordement et sur le jeu de barres du réseau HTB auquel elle est raccordée. © Copyright EDF 2008 page 7/22 En complément, le gestionnaire du réseau HTB prescrit les conditions nécessaires pour que le système de protection élimine l'apport de courant de court-circuit de l'installation lors de certains défauts d'isolement situés sur les autres liaisons raccordées au poste de raccordement au réseau HTB, ces conditions étant généralement exprimées par le dépassement de seuils, d'amplitude et de durée, relatifs à des grandeurs électriques mesurables. Le gestionnaire du réseau HTB remet au producteur un cahier des charges du système de protection qu'il doit mettre en œuvre et lui fournit toute information nécessaire pour sa conception, son réglage et sa coordination avec le système de protection du réseau HTB. Il lui prescrit les exigences fonctionnelles que son système de protection doit respecter en termes de rapidité et de sélectivité d'élimination des défauts d'isolement et lui précise notamment les temps maximaux dans lesquels il doit éliminer les défauts, en fonctionnement normal ou en secours, suite à une défaillance de son système de protection principale. Il peut, si nécessaire, lui demander aussi de mettre en place un dispositif d'échange d'informations qui coordonne le fonctionnement des protections aux deux extrémités de la liaison de raccordement. Ce dispositif doit répondre au cahier des charges du gestionnaire de réseaux. Le gestionnaire du réseau HTB précise aussi au producteur les exigences de qualité qui permettent de garantir le fonctionnement correct dans le temps de son système de protection. En retour, le producteur doit fournir au gestionnaire du réseau HTB un plan qualité décrivant les dispositions retenues pour la conception et la réalisation du système de protection de son installation. Ce plan doit aussi préciser les conditions de mise en service et de maintenance curative, préventive et évolutive de ce système, ainsi que les dispositions relatives à son exploitation, notamment celles qui concernent l'enregistrement des conditions de fonctionnement. Le cahier des charges du gestionnaire du réseau HTB et le plan qualité du producteur sont annexés aux conventions de raccordement et d'exploitation de l'installation. Si en cours de vie de l'installation, il s'avère nécessaire de modifier le système de protection de l'installation pour l'adapter à des évolutions de l'installation ou à de nécessaires évolutions du plan de protection du réseau HTB, de telles modifications et leurs échéances doivent être définies dans le cadre d'une concertation entre le gestionnaire du réseau et le producteur. 3.4 Régime de neutre Afin de préserver la sécurité des personnes et la sécurité des équipements le potentiel du neutre doit être fixé par rapport à la terre dans toutes les installations de production raccordées au réseau HTB. Le gestionnaire du réseau HTB précise au producteur le mode de mise à la terre à mettre en œuvre, ainsi que la valeur à respecter pour son impédance éventuelle. Il informe également le producteur de la valeur maximale du courant résiduel susceptible d’apparaître en ce point. Il précise également dans le cahier des charges du système de protection les valeurs de réglage à prendre en compte (seuils, temporisations) vis à vis des défauts monophasés du réseau HTB. Le producteur est responsable de la réalisation du dispositif de mise à la terre de manière à ce que les exigences fixées par le gestionnaire du réseau soient respectées. 4 4.1 CAPACITES CONSTRUCTIVES DES INSTALLATIONS Généralités La puissance nominale nette du groupe de production doit être disponible sur le réseau HTB aux conditions de température ambiante définie par le gestionnaire de réseau. Pour les départements d’outre mer, la température de 25°C est retenue par défaut. La tension de dimensionnement côté HTB Udim est fixée par le gestionnaire de réseau en fonction des conditions locales d’exploitation du système électrique. Par défaut, elle sera de 66 kV (réseau 63 kV) ou de 94 kV (réseau 90 kV). Elle correspond à la prise médiane HTB du transformateur élévateur. © Copyright EDF 2008 page 8/22 4.2 Les modes communs En cas d’installation de plusieurs groupes de production sur un même site, le producteur dimensionnera les équipements des services généraux (chaîne d’approvisionnement en combustibles, eau de refroidissement, traitement des fumées, alimentation électrique des auxiliaires,…) pour éviter les modes communs sur maintenance ou incident (arrêts d’au moins deux groupes simultanément). Ces modes communs sont en effet susceptibles de porter atteinte à la sûreté du système électrique. Tout mode commun résiduel devra être signalé par le producteur au gestionnaire de réseaux afin que le risque sur la sûreté du système soit évalué. 4.3 Domaine de fonctionnement fréquence tension Le domaine de fonctionnement fréquence – tension aux bornes de l’alternateur est défini par le diagramme suivant : D o m a in e n o r m a l f (H z ) D o m a in e e x c e p tio n n e l d u r é e 1 h e u r e c o n tin u e 55 D o m a in e e x c e p tio n n e l d u r é e 3 m in u te s D o m a in e e x c e p tio n n e l d u rée 3 0 seco n d es 54 D o m a in e e x c e p tio n n e l d u rée 5 seco n des 53 D o m a in e a c c id e n t e l 52 51 U /U n s ta to r (% ) 85 90 95 1 05 110 49 48 47 46 45 L im ite d e flu x 44 La limite de flux exprimée en U Un f fn est dépendante des caractéristiques de l’installation. Le diagramme ci-dessus concerne les grandeurs aux bornes de l’alternateur. Des contraintes mécaniques sur l’ensemble du groupe de production peuvent limiter les zones de fonctionnement. Afin d’assurer la sûreté du système, les réglages des protections en fréquence et tension devront respecter les seuils définis aux paragraphes 5.1 et 5.2. © Copyright EDF 2008 page 9/22 4.4 Domaine de fonctionnement en puissance réactive Le domaine de fonctionnement d'une installation de production, transformateur élévateur inclus, reporté sur un graphique, avec en ordonnée la tension (U) et en abscisse le rapport entre la puissance réactive et la puissance active maximale (Q/Pmax), est représenté par un trapèze dénommé « trapèze [U, Q] ». Pour les installations raccordées au réseau HTB, la pente moyenne des bases de ce trapèze doit être telle que la variation de tension (∆U/Un) soit -15% < ∆U/Un < - 5% lorsque ∆Q/Pmax = 1. Le domaine de fonctionnement normal correspond au domaine de fonctionnement de l'installation compris à l'intérieur des limites de la plage normale de tension du réseau et de celles du domaine normal de l’installation de production (a minima Un stator +/-5%). Il se présente sous la forme de la figure ciaprès, appelé par la suite « polygone [U, Q] ». Uréseau Limite haute domaine normal réseau A C’ C Udim B Limite basse domaine normal réseau -0.5 -0.48 +0.38 +0.43 Q/Pmax L’installation doit pouvoir fonctionner sans limitation de durée dans son domaine normal de fonctionnement délimité par le polygone [U, Q] illustré à la figure ci-dessus. Ce domaine ne doit pas être tronqué par des limitations liées au fonctionnement des auxiliaires. Les limites hautes et basses du domaine normal de tension du réseau ainsi que Udim dépendent de la situation du point de raccordement sur le réseau et de la prise du transformateur du groupe de production. Toute installation de production raccordée au réseau HTB doit avoir la capacité constructive de contribuer au réglage de la tension en fournissant et en absorbant de la puissance réactive. A cet effet, les groupes de production et leurs transformateurs de puissance doivent être conçus pour pouvoir respecter, a minima, les règles suivantes au point de livraison : © Copyright EDF 2008 page 10/22 A Pmax, l’installation doit être capable : a) de fournir une puissance réactive, QA = 0,43 Pmax à UA = Udim (point A), b) de fournir une puissance réactive QB = 0,38 Pmax à UB = UHTmin (point B), c) d’absorber une puissance réactive, QC = -0,5 Pmax à UC= Udim (point C), d) de couvrir un domaine de fonctionnement constitué par le polygone [U, Q] dans lequel il est possible d’inscrire, a minima, les points A, B et C précédents. Quelle que soit la puissance débitée, l’installation doit être capable, a minima, d’absorber à UC’ = Udim une puissance réactive, QC’ = -0,48 Pmax (point C'). De fonctionner, dans les conditions précisées au paragraphe 5.2 dans les autres zones du polygone [U, Q] lors des régimes exceptionnels de réseau. Lorsque les besoins du réseau ou ses évolutions prévues l'exigent, le gestionnaire du réseau HTB est fondé à demander au producteur une capacité constructive de fourniture ou/et d’absorption de puissance réactive donnant une plage de même amplitude que celle définie aux paragraphes 1 et 2 précédents, mais translatée, au maximum jusqu'à QA = 0,48 Pmax. Lorsque l’installation comporte plusieurs groupes de production et qu’ils ne sont pas tous démarrés, les valeurs de QA, QB, QC et QC’ sont réduites dans le rapport entre la puissance maximale des groupes démarrés et la puissance Pmax. Lorsque la puissance active de l’installation est dépendante de la température de la source froide, le producteur doit vérifier que son installation respecte les prescriptions du présent paragraphe pour les températures maximale, minimale et nominale de la source froide. Dans le cas d’un transformateur partagé par plusieurs groupes de production, les prescriptions de ce paragraphe doivent être vérifiées lorsque tous les groupes sont en service. Pour satisfaire les évolutions des besoins du réseau, le gestionnaire du réseau HTB peut demander, au maximum, que le transformateur de groupe comporte cinq prises. Les positions de ces prises (rapports de transformation correspondants) sont définies par le gestionnaire de réseau par rapport à celle de la prise nominale déduite, elle, de la tension de dimensionnement. En cours d’exploitation, le choix de la prise du transformateur de groupe doit être effectué par le gestionnaire du réseau en concertation avec le producteur. Pendant la durée de vie de l’installation, le gestionnaire du réseau HTB peut demander des changements de prise sur le transformateur du groupe. Ces opérations seront réalisées par le producteur dans des délais et des conditions compatibles avec les contraintes d’exploitation. Si l’installation comporte un transformateur de groupe avec régleur en charge, l’étendue de la plage de réglage, ainsi que les critères de son entrée en action, doivent être convenus avec le gestionnaire du réseau HTB. Il appartient au producteur de fournir au gestionnaire du réseau les diagrammes [U, Q] de son installation, au point de livraison, pour différentes valeurs de puissance active fournie et, éventuellement, de température ambiante. Le choix des puissances actives retenues voire des conditions de refroidissement pour l’élaboration de ces diagrammes sera effectué en concertation entre le gestionnaire du réseau HTB et le producteur. 4.5 Régulation de tension Le producteur doit munir ses groupes de production de régulateurs de tension. Le réglage de la tension s’effectue aux bornes du groupe suivant une consigne de tension fixée par le gestionnaire du réseau HTB. La précision du réglage de la tension du groupe de production doit être telle que la valeur résultante reste à l’intérieur d’une plage +/-1% Un autour de la valeur de consigne. Une fonction statisme en réactif est disponible dans le régulateur. Son réglage est défini en concertation entre le producteur et le gestionnaire du réseau HTB. © Copyright EDF 2008 page 11/22 4.6 Régulation primaire de fréquence Tout groupe de production raccordé au réseau HTB doivent disposer d’une capacité constructive de régulation primaire supérieure ou égale à 20% de sa puissance active nominale, dans les limites de sa puissance maximale. Il doit être équipé d’un régulateur de vitesse. L’insensibilité est définie par les valeurs limites (en plus et en moins) de la fréquence entre lesquelles le groupe ne réagit pas (pas d’effet de la régulation primaire). On distingue une zone d’insensibilité involontaire régulateur due aux imperfections constructives de la chaîne de régulation et des actionneurs, une bande morte et une insensibilité dite process. La zone d’insensibilité involontaire régulateur doit être inférieure ou égale à 15 mHz. Si le régulateur présente des bandes mortes volontaires, celles-ci doivent être réglées à zéro. Pour prendre en compte l’insensibilité due aux variations naturelles du process entraînant le groupe de production, on définit une insensibilité globale (régulateur/actionneur/process) en puissance. Cette insensibilité globale doit être aussi faible que possible avec une valeur maximale déterminée en concertation entre le producteur et le gestionnaire du réseau HTB. Le temps d’activation, défini comme le temps d’établissement à 5% de la puissance active attendue compte tenu de la fréquence finale et du statisme du groupe, doit être inférieur à 15 s pour une chute de fréquence correspondant au gabarit suivant : Fréquence Puissance P ± 5% Pfinal 50 H z f 49.5 H z 49 H z T emps 3s 7s 15 s Le groupe de production doit être capable de maintenir cette fourniture de puissance électrique pendant au moins 15 min. Dans tous les cas, le statisme local du régulateur doit être réglable à partir de 3% et jusqu’à 8% et le fonctionnement de la régulation primaire possible d’au-delà du minimum technique jusqu’à la puissance maximale. Les conditions de participation à la régulation de la fréquence sont définies de façon contractuelle. Lorsque l’installation participe à la régulation de la fréquence en particulier lors de la mobilisation des réserves de puissance associées, elle doit conserver ses capacités de fourniture de service de tension/puissance réactive décrites aux paragraphes 4.4 et 4.5. © Copyright EDF 2008 page 12/22 4.7 Réglage secondaire fréquence / puissance En complément de la régulation primaire précisée dans le paragraphe précédent, toute installation de production raccordée au réseau HTB participe au réglage secondaire de façon à pouvoir retrouver après le transitoire une fréquence de 50 Hz. Le réglage secondaire est effectué de façon manuelle. L’opérateur du groupe doit pouvoir modifier, sur demande du gestionnaire du réseau HTB, la consigne de puissance du groupe selon une vitesse de prise de charge dépendant du type de process de l’installation. Le fonctionnement du réglage secondaire doit être possible d’au-delà du minimum technique jusqu’à la puissance maximale. La vitesse de prise de charge sera compatible avec les contraintes du gestionnaire de réseau et adaptée à la technologie de la tranche. Les vitesses de prise de charge minimum seront de : Type de groupes Diesel Turbine à combustion Thermique à flamme Durée maximum de prise de charge pour atteindre Pmax (min) Normale : 30 Rapide : 10 Normale : 5 Rapide : 2 Normale : 120 Rapide : 45 Lorsque l’installation participe au réglage fréquence / puissance en particulier lors de la mobilisation des réserves de puissance associées, elle doit conserver ses capacités de fourniture de service de tension/puissance réactive décrites aux paragraphes 4.4 et 4.5. 4.8 Réduction de puissance active en fonction de la fréquence En cas de fréquence basse : Si l'installation participe à la constitution des réserves de réglage de fréquence, la puissance active ne doit pas diminuer, par rapport à la valeur atteinte à l'épuisement de ses propres réserves au-delà des limites suivantes : • Jusqu’à 49 Hz, la réduction de puissance doit rester, en proportion, inférieure à celle de la fréquence ; • En dessous de 49 Hz, la réduction doit rester inférieure à 10% de la puissance atteinte à l’épuisement des réserves. Si l’installation ne participe pas à la constitution des réserves, la réduction de puissance doit rester inférieure à 10% de celle fournie à 48 Hz, limite inférieure du régime normal de fréquence. En cas de fréquence haute : La réduction de puissance active doit être celle imposée par les réglages prévus au paragraphe 4.6. 5 REGIME EXCEPTIONNEL Les installations de production doivent pouvoir accepter, de manière constructive, les régimes exceptionnels en fréquence et en tension qui peuvent se produire sur le réseau. Les probabilités d’occurrence et de durée, constatées en exploitation, des régimes exceptionnels de tension et de fréquence figurent en annexe informative au présent référentiel. Il appartient au producteur d’équiper son installation de limiteurs ou de protections pour protéger ses matériels en cas de dépassement d’un niveau de tenue à une contrainte mécanique, diélectrique, thermique… qui peut survenir lors des régimes exceptionnels du réseau. Ces protections et limiteurs devront être conçus et réglés de façon à ce qu’ils ne soient pas sujets à des fonctionnements intempestifs lors des régimes transitoires rapides prévisibles auxquelles peut être soumise l’installation, en particulier, lors d’un passage en réseau séparé à faible charge qui peut amener la fréquence en régime stabilisé à une valeur proche de 52 Hz. Le producteur conviendra avec le gestionnaire du réseau de la nature et du réglage des protections de découplage. © Copyright EDF 2008 page 13/22 5.1 Régime exceptionnel de fréquence Toute installation doit être capable de façon constructive de rester connectée au réseau, pour des durées limitées, dans les plages exceptionnelles de fréquence indiquées sur le diagramme du paragraphe 4.3. Limite haute de fréquence : 54 Hz. La protection de seuil d’îlotage doit être réglée entre 52,5 et 53,5 Hz avec une temporisation de 5 s. Limite basse de fréquence : 44 Hz. La protection de seuil d’îlotage doit être réglée entre 46 et 44,5 Hz avec une temporisation de 0,4 s. Une protection complémentaire de seuil d’îlotage à 47 Hz avec une temporisation de 60 s peut être acceptée sur demande du producteur. 5.2 Régime exceptionnel de tension En dehors du polygone défini au paragraphe 4.4, l’installation fonctionne dans un domaine exceptionnel de tension. On peut distinguer alors les situations de fonctionnement suivantes, illustrées par les figures : 1) Fonctionnement dans le domaine exceptionnel de tension haute (Dh ), situé dans la partie du trapèze [U, Q] de l’installation au-delà du domaine normal du réseau et limité éventuellement par la tension exceptionnelle maximale. Au cours de ce fonctionnement, qui peut durer autant qu’indiqué en annexe du présent référentiel, l’installation doit être capable de rester couplée au réseau en fournissant, a minima, 95% de sa puissance active. 2) Fonctionnement dans le domaine exceptionnel en tension basse (Db1) situé dans la partie du trapèze [U, Q] de l’installation en dessous du domaine normal et limité éventuellement par le seuil 0,85 Un.. Au cours de ce fonctionnement, qui peut durer autant qu’indiqué en annexe du présent référentiel, l’installation doit être capable de rester couplée au réseau en fournissant, a minima, 95% de sa puissance active. 3) Fonctionnement dans le domaine exceptionnel de tension basse (Db2) situé en dehors du trapèze [U, Q] de l’installation, et limité par le seuil 0,85 Un. Au cours de ce fonctionnement en limitation de courant rotor et stator, l’installation doit rester connectée au réseau en fournissant sa puissance réactive maximale, et, si nécessaire, en réduisant sa production de puissance active, compte tenu de ses capacités constructives et des consignes données par le gestionnaire du réseau HTB. 4) Fonctionnement en effondrement lent de la tension dans le domaine exceptionnel de tension basse (Db3) situé en dessous de 0,85 Un. Dans une telle situation, un fonctionnement exceptionnel sera recherché en coordination avec le gestionnaire du réseau HTB afin que l’installation reste connectée au réseau le plus longtemps en suivant, compte tenu de ses capacités constructives, les consignes données par le gestionnaire du réseau HTB. 5) Fonctionnement sur creux de tension : l’installation doit supporter des creux de tension conformes au gabarit joint en annexe en restant connecté au réseau pendant au moins 2 s. Audelà de ce gabarit, l’installation doit disposer d’une protection sur tension basse réglée de façon à entraîner son repli dans une situation de disponibilité permettant le recouplage rapide au réseau ainsi que précisé au paragraphe 6.3. la protection réglée à 0,7 Un et temporisée à 2,5 s conduit à l’îlotage du groupe, en cas de non fonctionnement, une deuxième protection réglée à 0,7 Un et temporisée à 4 s provoque le déclenchement du groupe. Le producteur doit prendre les mesures nécessaires (choix du rapport du transformateur des auxiliaires, choix de la tension assignée des auxiliaires et de leurs équipements, réglage des protections...) pour que cet îlotage ne puisse se produire que dans des conditions où la tension du réseau devient inférieure à 0,7 Un pendant au moins 2 s. Le réglage des différentes protections en tension de l'installation sera ajusté par le producteur dans le but de respecter cette prescription. Aucune protection directe sur critère "tension réseau" ne doit entraîner le déclenchement de l'unité de production ou de ses auxiliaires avant que la tension réseau n'ait atteint les seuils précédents. © Copyright EDF 2008 page 14/22 Umax exceptionnel Umax normal Domaine normal minimal (Dn) P = Pmax 1.1.1.1.4 C U Domaine exceptionnel en tension basse (Db1) 1.1.1.1.3 P > 0,95 Pmax Umin normal Umin = 0,85 Un Domaine exceptionnel en tension basse (Db2) Pmin< P < Pmax Effondrement lent du plan de tension (Db3) Pmin< P < Pmax - Non garanti îlotage Q en pu base Pmax Umax exceptionnel Umax normal U Umin normal Domaine normal 1.1.1.1.2 C minimal (Dn) P = Pmax Domaine exceptionnel en tension haute (Dh) P > 0,95 Pmax 1.1.1.1.1 Umin = 0,85 Un Domaine exceptionnel en tension basse (Db2) Pmin< P < Pmax îlotage Effondrement lent du plan de tension (Db3) Pmin< P < Pmax - Non garanti Q en pu base Pmax © Copyright EDF 2008 page 15/22 5.3 Régime exceptionnel de fréquence et tension En cas de simultanéité de valeur exceptionnelle de la fréquence et d’un domaine exceptionnel de tension, la réduction admissible de la puissance active de l’installation est la plus grande de celles imposées par les deux phénomènes. La durée de fonctionnement requise est la plus courte des deux. En domaine exceptionnel de tension haute, si la fréquence atteint une valeur exceptionnelle basse, le rapport (U/Un)/(f/fn) est limité à une valeur définie en concertation entre le producteur et le gestionnaire du réseau HTB, afin de ne pas franchir les valeurs de flux admissibles pour le transformateur ; la valeur minimale demandé est de 1,10. En cas de dépassement de ce seuil, l’installation continuera à fonctionner dans les limites de ses capacités constructives. 6 FONCTIONNEMENT DU GROUPE SUR LE RESEAU 6.1 Stabilité de l’installation sur le réseau Le producteur doit vérifier la stabilité de son installation, préalablement à son raccordement, par des études sur logiciels dont il doit communiquer les résultats au gestionnaire du réseau HTB. Il fournira en plus les données nécessaires à la modélisation du fonctionnement dynamique de son installation (caractéristiques alternateur, transformateur, régulateurs, process,…) avec les schémas fonctionnels associés sous forme de fonctions de transfert. Ces études doivent être menées sur un modèle complet du Système Insulaire considéré, prenant en compte l’ensemble de ses caractéristiques dynamiques et topologiques. Le gestionnaire du réseau HTB communiquera notamment au Producteur le gabarit de creux de tension et les conditions de fonctionnement sur court-circuit à prendre en compte au point de raccordement prévu sur le réseau, ainsi que les critères et marges de stabilité. Muni de ces éléments, le producteur doit vérifier que, compte tenu des conditions de son raccordement, son installation : • respecte les marges de stabilité en petits mouvements, quel que soit son régime de fonctionnement, dans les plages normale et exceptionnelle de tension et de fréquence, et quels que soient les niveaux de puissance active et réactive qu’elle produit ; • reste stable sur report de charge. L’ouverture d’une ligne ne doit notamment pas entraîner de tour électrique ni le découplage de l’installation ; • reste stable lors d’un court-circuit normalement éliminé ; • reste stable en cas de perte du plus gros moyen de production pouvant être couplé sur le réseau considéré ; • ne déclenche pas suite à l’occurrence d’un creux de tension d’amplitude inférieure à celle du creux de tension de référence du réseau auquel elle est raccordée. Le choix du contrôle-commande de l’installation est du ressort du producteur. Ce dernier doit s’assurer notamment que les dispositifs de limitation destinés au maintien de l’installation dans son domaine de fonctionnement normal de tension et de puissance réactive ne rendent pas les groupes instables. Si les études montrent que dans certaines situations, l’installation est instable ou ne respecte pas les marges de stabilités spécifiées, le producteur et le gestionnaire du réseau HTB conviennent des dispositions à adopter pour que le raccordement puisse être réalisé dans des conditions qui ne perturbent pas le fonctionnement du réseau et qui ne mettent pas en danger la sécurité de l’installation. Dans une telle situation, le raccordement peut être subordonné à une ou plusieurs des conditions suivantes : • une adaptation des régulations ou/et des protections de l’installation, • des modifications constructives de l’installation, • une modification du schéma de raccordement ou un renforcement du réseau. Ces dispositions particulières sont inscrites dans la convention de raccordement. Les gabarits des creux de tension de référence constatés en exploitation et les conditions de fonctionnement sur court-circuit à prendre en compte figurent à l'annexe informative au présent référentiel. © Copyright EDF 2008 page 16/22 6.2 Conditions de couplage Le couplage de l’installation de production au réseau HTB doit être assuré par un organe de coupure appartenant au producteur. Il doit être possible dans la plage de fréquence 49 Hz – 51 Hz, et dans une plage de tension d'amplitude ± 10% autour de la tension de la prise du transformateur en service, limitée au domaine normal de fonctionnement du réseau. Lors de son couplage, l’installation de production ne doit être couplée au réseau HTB que lorsque les conditions suivantes sont respectées : 6.3 • écart de fréquence inférieur à 0,1 Hz, • écart de tension inférieur à 10%, • écart de phase inférieur à 10°. Ilotage En partant d’une situation de fonctionnement normal, les groupes des installations de production au réseau HTB doivent être capables de se replier dans une situation de disponibilité (îlotage sur leurs auxiliaires) et d’avoir la capacité de procéder ultérieurement, sur demande du gestionnaire du réseau HTB, à un recouplage dans les meilleurs délais au réseau. Dans le cas des groupes ne comportant pas d’auxiliaires électriques en soutirage (groupes hydrauliques par exemple), l’îlotage défini ci-dessus correspond à la « marche à vide, excité, prêt au couplage ». Cette séquence de déclenchement est généralement appelée « Défaut Extérieur » (DE). Ces capacités doivent être intégrées dans les dispositions constructives. Le réglage des protections d’îlotage est défini par le gestionnaire du réseau HTB en fonction des besoins du système électrique et de la participation éventuelle de l’installation à un réseau séparé en concertation avec le producteur. La durée de tenue en îlotage est précisée dans la convention d’exploitation. Dans le cas des groupes hydrauliques, suite à un îlotage par « Défaut extérieur », ceux-ci doivent se recoupler automatiquement au réseau dès le retour à une situation normale. Les groupes doivent alors se mettre automatiquement à puissance active nulle et puissance réactive nulle. Toute autre condition de recouplage sera spécifiée dans la convention de raccordement. 6.4 Fonctionnement en réseau séparé Dans certaines situations particulières, l’installation de production peut former avec un ou plusieurs producteurs reliés par des ouvrages du réseau au réseau HTB, un réseau séparé de petite taille. • L’installation doit être conçue pour fonctionner dans une telle configuration. Les dispositions générales nécessaires sont précisées dans la convention de raccordement. 6.5 Reconstitution du réseau Afin d’assurer la sûreté du système électrique, le gestionnaire du réseau HTB peut être amené à demander à certains groupes de production raccordés au réseau HTB de participer à la reconstitution du réseau. Il peut s’agir : • de renvoi de tension sur le réseau après îlotage du groupe ; • de « black start » c’est à dire de démarrage du groupe sans alimentation des auxiliaires par le réseau. Cette participation et les moyens nécessaires relèvent d’un accord particulier entre le gestionnaire du réseau HTB et le producteur. Ils sont précisés dans la convention de raccordement. Le mode opératoire de cette participation est défini dans la convention d’exploitation de l’installation. Les dispositions générales nécessaires pour qu’une installation de production soit apte à participer à un renvoi de tension sont précisées dans la convention de raccordement. 6.6 Protection contre les ruptures de synchronisme Les installations de production raccordées au réseau HTB doivent disposer d’une protection destinée à les séparer du réseau en cas de rupture de synchronisme. Pour les groupes équipés d’une protection perte de synchronisme fondée sur une mesure d’angle interne et de puissance électrique, le producteur en précisera au gestionnaire du réseau HTB les réglages. © Copyright EDF 2008 page 17/22 6.7 Perturbations crées par l’installation Les perturbations produites par l'installation de production, mesurées au droit du point de livraison au réseau HTB, ne doivent pas excéder les valeurs limites données dans ce paragraphe. Toutefois, dans les situations où la puissance de court-circuit du réseau HTB au point de livraison est inférieure à 400 MVA en HTB1, les limites de perturbations de la tension tolérées sont multipliées par le rapport entre ces valeurs de référence et la puissance de court-circuit effectivement fournie. A-coups de tension : l’amplitude de tout à-coup de tension dû au couplage ou au découplage des groupes ne doit pas excéder 5% de la tension au point de livraison. Papillotement (Flicker) : les fluctuations de tension engendrées par l’installation doivent rester à un niveau tel que le Pst (tel que défini dans la publication CEI 61000-4-15) mesuré au point de livraison reste inférieur à 1. Déséquilibre : le taux de déséquilibre en tension produit par l’installation doit être inférieur ou égal à 1%. Harmoniques : les courants harmoniques injectés sur le réseau public doivent être inférieurs à : I hn = k n où Uc S kn S 3U C est la valeur de la tension nominale au point de livraison est la puissance apparente maximale de l’installation tant que celle-ci reste inférieure à 5% de la Scc. Sinon elle est considérée égale à 5% de Scc. est le coefficient de limitation défini en fonction du rang n de l’harmonique : Rangs impairs kn (%) Rangs pairs 7 kn (%) Taux global 3 6,5 2 3 5 et 7 8 4 1,5 9 3 >4 1 11 et 13 5 > 13 3 kn (%) 8 (Tg) Tg = 40 ∑k h=2 2 h RELATIONS AVEC LE GESTIONNAIRE DU RESEAU HTB Les centres de conduite des installations de production raccordées au réseau HTB doivent être équipés d’un système de transmission d’ordres permettant aux centres de conduite du gestionnaire du réseau HTB de leur communiquer d’une manière instantanée des messages d’alerte et de sauvegarde, informant leurs équipes de conduite de l’occurrence d’un régime exceptionnel, puis de son évolution, ainsi que des ordres à exécution immédiate portant sur la fourniture de puissances active et/ou réactive. 7.1 Obligations et responsabilités Le producteur doit équiper son installation de dispositifs de téléconduite et de communication, y compris ceux associés au comptage, conformes aux spécifications du gestionnaire du réseau HTB et compatibles avec les dispositifs du réseau HTB. Les informations à échanger avec le gestionnaire du réseau HTB dépendent de l’importance de l’installation par rapport à l’observation et la conduite du réseau et notamment de son mode de participation aux services auxiliaires. Le gestionnaire du réseau HTB remet au producteur un cahier des charges précisant la nature des informations à échanger avec son installation et les conditions dans lesquelles celle-ci doit être raccordée aux systèmes de téléconduite et de communication du réseau HTB. Il lui prescrit les exigences concernant les formats d’échanges de données, de performances et de fiabilité que ses équipements doivent respecter ainsi que les exigences de qualité qui permettent de garantir leur fonctionnement correct dans le temps. © Copyright EDF 2008 page 18/22 En retour, le producteur doit fournir au gestionnaire du réseau HTB un plan qualité des équipements de communication et de téléconduite décrivant les dispositions et les choix retenus pour leur conception et leur réalisation. Ce plan doit aussi préciser les conditions de mise en service et de maintenance curative, préventive et évolutive de ce système, ainsi que les dispositions relatives à son exploitation. Le cahier des charges du gestionnaire du réseau HTB et le plan qualité du producteur sont annexés aux conventions de raccordement et d’exploitation de l’installation de production. Le producteur est responsable du maintien en conditions opérationnelles de ses équipements de téléconduite et de communication. Si en cours de vie de l’installation, il s’avère nécessaire de les modifier pour les adapter à des évolutions de l’installation ou à de nécessaires évolutions du système de téléconduite ou de comptage du réseau HTB, de telles modifications et leurs échéances doivent être définies dans le cadre d’une concertation entre le gestionnaire du réseau HTB et le producteur. Le producteur est aussi responsable de la mise en œuvre des mesures assurant la protection des personnes et des biens contre les risques électriques qui peuvent être générés par le matériel de communication, notamment celles destinées à limiter une montée de potentiel dangereuse des masses sur le réseau de télécommunication en cas de défaut. Le gestionnaire du réseau HTB est responsable de l’acheminement des informations et des voies de transmission depuis les équipements installés chez le producteur jusqu’à son centre de conduite. Il est également responsable de la disponibilité des liaisons de communication avec le site du producteur. En cas d’aléa, le personnel du centre de conduite du gestionnaire du réseau HTB doit pouvoir communiquer avec les exploitants des installations raccordées au réseau HTB et leur demander des actions correctives suivant des modalités définies dans la convention d'exploitation. 7.2 Nature des informations à échanger Les installations raccordées au réseau HTB doivent être équipées pour pouvoir communiquer en permanence au centre de conduite du réseau les mesures, signalisations (arrêt, démarrage, changement de position des organes de coupure, fonctionnement d’automates de protections du poste d’évacuation) qui sont nécessaires à la conduite du réseau et au fonctionnement des réglages centralisés fréquence/puissance active et tension/puissance réactive. Ces informations doivent être acheminées jusqu’aux interfaces de téléconduite correspondantes en un temps maximal garanti inférieur à dix secondes. Le producteur doit aussi pouvoir communiquer au centre de conduite du gestionnaire du réseau HTB les limitations de performance et les réserves en puissance active et réactive ainsi que les indisponibilités susceptibles d’affecter la production, les services auxiliaires ou le programme de marche dans les heures à venir. Le gestionnaire du réseau HTB doit notamment pouvoir communiquer à ces installations les ajustements éventuels du programme de marche de la journée en cours et leur envoyer les consignes de réglage centralisé et en cas d’aléa, les ordres de sauvegarde. Les installations raccordées au réseau HTB doivent pouvoir communiquer au gestionnaire du réseau HTB des télémesures et des télésignalisations concernant des grandeurs telles que les puissances active et réactive, la tension au point de livraison (une seule tension HTB est nécessaire pour un même poste d’évacuation), la position des disjoncteurs et sectionneurs, voire l’état de certains automates et protections. Le besoin de rapidité d’exécution de certaines commandes peut également rendre nécessaire l’envoi de commandes ou valeurs de consigne ou consignes de téléréglage. Pour un groupe téléconduit par le gestionnaire du réseau, la télécommande des disjoncteurs HTB cellule arrivée groupe est nécessaire : ordres de couplage et découplage. Les commandes suivantes doivent également être prévues : réglage de la puissance active et de la fréquence ; réglage de la puissance réactive et de la tension ; séquence de renvoi de tension. © Copyright EDF 2008 page 19/22 Le poste d’évacuation d’énergie HTB doit être surveillé par le gestionnaire de réseau même s’il appartient au producteur, avec : des télésignalisations pour les positions de tous les disjoncteurs et sectionneurs HTB, les alarmes disjoncteurs et les principales alarmes liées au fonctionnement du poste d’évacuation ; des télémesures pour les puissances actives, puissances réactives et intensités de transit des circuits d’évacuation, tension sur les jeux de barres HTB ; des télécommandes pour les disjoncteurs HTB des circuits d’évacuation et le disjoncteur de couplage des jeux de barres. 8 8.1 CAS PARTICULIERS Production à base d’énergie fatale Les fonctions visées aux paragraphes 4.6, 4.7, 6.4 et 6.5 ci-dessus ne sont pas exigées des installations de production mettant en œuvre de l'énergie fatale, telles que : les fermes éoliennes, les champs photovoltaïques, les centrales hydrauliques « fil de l'eau », les usines de valorisation des déchets. Les informations à échanger du paragraphe 7.2, non pertinentes dans le cas de certaines de ces installations à base d’énergie fatale, seront adaptées. Pour ces mêmes installations, si, pour des raisons intrinsèques au processus de récupération de l’énergie fatale, certaines fonctions du paragraphe 4.4 ne peuvent être totalement respectées, le producteur doit en informer le gestionnaire du réseau HTB et convenir avec lui de solutions techniques locales pour obtenir les mêmes performances, comme la mise en place de bancs de condensateurs. Dans un tel cas, les prescriptions des paragraphes 4.5 et 5.3 devenues incompatibles pourront être réadaptées également. 8.2 Production éolienne et photovoltaïque En sus des particularités ci-dessus, les éoliennes et les générateurs photovoltaïques présentent des caractéristiques qui les différencient notablement des autres installations de production : productible aléatoire, sensibilité importante aux variations rapides de vent et d’ensoleillement, risque de découplage sur vent fort, sensibilité aux creux de tension et de fréquence entraînant des risques de découplage simultané. Afin de maintenir à un niveau acceptable la sûreté du système électrique, la puissance éolienne et photovoltaïque injectée sur le réseau devra être limitée en temps réel. 8.3 Production sur site consommateur Pour les installations visées au dernier alinéa du premier paragraphe ci-dessus et lorsque l’installation comporte des charges sensibles, le gestionnaire du réseau HTB et l’utilisateur doivent convenir au préalable des situations exceptionnelles suite auxquelles des groupes de production internes sont susceptibles de s’îloter, sur tout ou partie des charges de l’installation, afin d’en sauvegarder l’alimentation électrique de façon préventive ou suite à une baisse excessive de la fréquence ou de la tension du réseau HTB. L’utilisateur doit prendre les dispositions nécessaires pour que son installation continue dans ces situations à soutenir le réseau HTB en préservant la puissance injectée vers le réseau et en assurant, a minima à hauteur de cette puissance, une contribution au réglage de la fréquence. Il ne doit pas non plus augmenter la puissance soutirée au réseau public. La convention d’exploitation de l’installation doit préciser les situations suite auxquelles ce réseau, séparé du réseau HTB, peut s’initier à l’intérieur de l’installation et les conditions dans lesquelles il peut se recoupler ainsi que les réglages à adopter pour les protections de l’installation. ---§§§--- © Copyright EDF 2008 page 20/22 9 ANNEXE INFORMATIVE RÉGIMES EXCEPTIONNELS DU RÉSEAU HTB DES ZONES NON INTERCONNECTÉES CONSTATÉS EN EXPLOITATION 1 Plages de tension des régimes exceptionnels Hors creux de tension et transitoires rapides, des régimes de fonctionnement du réseau, à durée limitée, peuvent se produire dans des situations particulières. Les réseaux 90 kV et 63 kV peuvent fonctionner dans des plages de tensions hautes qui dépassent de l’ordre de 2% de la tension nominale au-delà du domaine normal pendant 5 min et de 1% pendant 20 min. Les valeurs correspondantes sont indiquées dans le tableau ci-dessous. Des régimes de fonctionnement exceptionnels du réseau vers les valeurs basses pendant des durées limitées (quelques minutes par an) peuvent avoir lieu ; on peut observer des tensions allant jusqu'à des valeurs d’environ 53,5 kV sur les réseaux 63 kV, et 76,5 kV sur les réseaux 90 kV. Un 63 kV 90 kV Domaine exceptionnel en tension basse Umini Umini Umini limite 5 min 20 min 53,5 55,0 57,0 76,5 79,0 81,0 2 Domaine normal de tension Umini Udim Umaxi 58,0 82,8 66 94 69,0 97,2 Domaine exceptionnel en tension haute Umaxi Umaxi Umaxi 20 min 5 min limite 70,0 72,0 72,5 98,1 99,0 100 Plages de fréquence des régimes exceptionnels (valeurs moyennes, à préciser pour chaque SEI) Des régimes de fonctionnement du réseau dans des plages de fréquence plus hautes ou plus basses que la plage normale peuvent se produire pour des durées limitées : • inférieur à 46 Hz pendant quelques secondes, quelques fois par an (régime transitoire), • ]46 Hz – 48 Hz] pendant quelques minutes 10 à 30 fois par an, • supérieur à 52 Hz pendant quelques secondes, quelques fois par an (régime transitoire). GABARITS DES CREUX DE TENSION CONSTATÉS EN EXPLOITATION Les creux de tension auxquels les installations peuvent être soumises sont définis comme indiqué cidessous : • creux de tension 100% pendant 250 ms • palier à 0,5 Udim pendant les 450 ms suivantes temps cumulé : 0,7s • retour linéaire à 0,9 Udim pendant les 400 ms suivantes temps cumulé : 1,1s • palier à 0,9 Udim pendant les 400 ms suivantes temps cumulé : 1,5s • retour linéaire à Udim pendant les 500 ms suivantes temps cumulé : 2,0s © Copyright EDF 2008 page 21/22 CONDITIONS DE RÉFÉRENCE DE FONCTIONNEMENT SUR COURT-CIRCUIT La stabilité est vérifiée pour un défaut triphasé, situé sur une des lignes, côté transformateur de groupe, et à une distance du bord de la ligne égale à 1% de sa longueur totale. Il est éliminé par l’ouverture des protections sur le réseau considéré, dans les conditions suivantes : • vu du réseau, le régime de fonctionnement est P = Pmax, Q = 0, U = Udim, • le temps normal d’élimination d’un défaut sur le réseau HTB dans la zone considérée est plafonné à 250 ms. Le défaut ne doit pas entraîner de perte de synchronisme des groupes de l’installation. De plus, l’amortissement du régime oscillatoire doit être tel que la puissance électrique s'établisse à plus ou moins 5% de sa valeur finale en moins que 10 s. ----§§§§---- © Copyright EDF 2008 page 22/22
