Architecture et gestion d`un réseau continu maillé haute

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Chapitre IV
Approches envisageables pour la gestion de
l’énergie au sein d’un réseau maillé
Afin de visualiser un large panel des problèmes pouvant être rencontrés lors de la mise en
place d’un réseau HVDC, le laboratoire LAPLACE a inscrit dans le contenu de cette thèse la
mise en place d’une plateforme d’essai permettant de valider le fonctionnement des
équipements utilisant cette distribution. On peut citer notamment les liens actifs présentés
dans le chapitre précédent, mais la plateforme a été conçue pour permettre la connexion
d’équipements futurs.
La première partie du chapitre traite de la constitution de ce banc d’essai. Nous reprenons
notamment les équipements utilisés pour valider les stratégies de gestion énergétique
proposées. La présentation de la partie supervision fait alors suite. Nous y expliquons nos
choix en ce qui concerne l’utilisation d’un système de traitement temps réel dSpace.
Cette partie traite également de la modélisation du réseau en utilisant la théorie des graphes.
Ce formalisme, largement utilisé dans la gestion énergétique des réseaux de transport, se
montre plus adapté à une modélisation des flux de puissance que nos modèles électriques.
Pour finir, un outil de mise en équation des échanges énergétiques est développé sous
MAPLE afin de donner les équations structurelles du réseau.
La seconde partie traite des méthodes de management énergétique utilisées pour le réseau
maillé. En effet, la présence de liens actifs permet de maîtriser les flux de puissance mais il est
nécessaire de disposer d’un organe de supervision générale. Celui-ci doit assumer deux rôles :
- Déterminer les références des flux de puissance à transférer aux liens actifs ;
- Gérer les évènements discrets nécessaires pour reconfigurer le réseau (gestion des
contacteurs et choix des modes de fonctionnement des liens actifs – mode
« transfert de puissance » ou mode « régulation de tension »).
Afin de valider ces modes de fonctionnement, des simulations sont réalisées avant la mise en
place des essais expérimentaux. La troisième partie de ce chapitre reprend donc l’ensemble
des essais. Des scénarii sont utilisés aussi bien pour valider un fonctionnement normal que
des mises en défaut.

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Approches envisageables pour la gestion de l’énergie au sein d’un réseau maillé
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IV.1 Constitution et modélisation du réseau maillé
Nous présentons ici le réseau mis en place au laboratoire pour tester les stratégies de gestion
énergétique étudiées dans nos travaux. Nous avons pour ambition de créer une plateforme
d’essais complète permettant de tester les liens électroniques de puissance (DCPFC et
MAPFC) de façon individuelle ou de les utiliser au sein d’un réseau maillé.
De façon plus détaillée, ce réseau nous sert non seulement à valider les liens actifs dans les
différents modes de fonctionnement présentés dans le chapitre précédent, mais également à
valider leur capacité à gérer de façon satisfaisante une architecture maillée.
Une modélisation du réseau utilisant un formalisme issu de la théorie des graphes est alors
appliquée à ce réseau pour modéliser les échanges énergétiques.
IV.1.1 Présentation du banc d’essais
Dans le but d’étudier les possibilités de maillage d’un réseau électrique de distribution
continue, il a été décidé de construire un réseau maillé fonctionnant en haute tension continue
[BRU05] [GAR07]. Afin de tester un large panel de scenarii, le réseau constitue une maille
« minimale ». Autrement dit, ce réseau est constitué de 3 cœurs électriques reliés entre eux
par des équipements de contrôle du transfert d’énergie. La figure IV.1 montre un schéma
simplifié de ce réseau.
G
G
Côté
Côté Gauche Gauche
Charge
Charge
G
G
Côté
Côté Droit Droit
G
G
HVDC G
HVDC G HVDC D HVDC D
Charge
Charge
D
D
DCPFC 1
DCPFC 1
HVDC A
HVDC A
DCPFC 2
DCPFC 2
DCPFC 2
DCPFC 2
DCPFC 3
DCPFC 3
DCPFC 3
DCPFC 3
Charge
Charge
A
A
figure IV.1 : schéma simplifié du réseau maillé mis en place au laboratoire LAPLACE
L’Annexe F donne le schéma électrique détaillé du réseau mis en place. La suite de ce
paragraphe donne une description des différents éléments constitutifs de ce réseau.