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Compensation
Les distances considérées sont de l’ordre de 80 à 150 km et les puissances comprises entre
100 et 400 MW, ce qui est comme on peut le constater pas négligeable.
Il faut donc des câbles THT allant de 132 à 220 kV. Au-delà il existe des câbles supportant
des tensions plus élevées mais leur fourniture d’énergie Qc = CωU² est rapidement énorme et
non raisonnablement compensable. La puissance varie comme le carré de la tension.
Pour passer de 220 à 380 kV, la variation de puissances est multipliée par 3.
Rappelons également qu’un câble isolé pour une même distance qu’une ligne électrique
équivalente et une même tension met, en jeu des capacités ( condensateurs) 20 fois
supérieur*. Les réactances shunt deviennent rapidement énormes avec la distance et la
tension. De plus étant sur des plates formes en mer, le poids et le volume des réactances
impactent rapidement le coût de la plate-forme.
L’étude montre que la compensation doit être de 100% soit deux réactances de 50% à chaque
extrémité du câble pour limiter au maximum la fourniture d’énergie réactive capacitive que
les alternateurs sur les plates- formes devraient devoir compenser. Souvenons-nous qu’un
alternateur fonctionne normalement à tg phi négative, c’est à dire fournit du réactif. Dans le
cas contraire, il y a risque d’atteindre la limite d’instabilité du groupe. Ce phénomène est ultra
sensible avec des câbles HT.
Etudes de sensibilité
Toute la difficulté de ce genre d’analyse, hormis la définition des câbles ad hoc, est le
contrôle de tension. Ce système est raccordé sur le continent à un réseau HT qui impose ses
variations de tension, en général +/- 5% de la tension nominale et un échange max/ min de
réactif. Il faut tenir compte de ces fluctuations du réseau continental et des limites de
fonctionnement des câbles en terme de capacité de transit et de température maximum.
On voit qu’il y a un grand nombre de paramètres qui interviennent :
+ le réseau continental HT sur lequel on se raccorde caractérisé par ses variations de
tension et de réactif admissibles
+ Le transit de puissance appelé ( on cherche à travailler à puissance constante)
+ Les performances du câble, thermiques en particulier.
Nous n’avons que peu de paramètres sur lesquels jouer pour contrôler la tension et les flux de
puissance. On peut agir sur l’ouverture et la fermeture des réactances shunt mais il est
souhaitable de l’éviter pour éviter les à-coups de tension et de charge. Reste l’excitation des
machines qui s’avère être très sensible aux flux de puissance dans les réseaux. C’est bien et
dangereux à la fois car trop sensible.
Il a donc été réalisé des études de simulation et plus particulièrement des études dites de
sensibilité pour prendre en compte l’effet de chaque paramètre.
Il est peu pensable qu’un homme puisse gérer un système aussi sensible ( et coûteux). Il faut
donc envoyer sur la plate-forme les paramètres du réseau continental via un système de
télétransmission sur fibre optique, les rentrer dans un ordinateur qui pilote la tension des
machines, à partir des éléments, limites … déterminés par les simulations.
Jean Pierre Muratet
Responsable de l’unité Network Consulting France
* 220 kV : 0,14 MVAR/km pour une ligne 1x Zebra
: 2,43 MVAR/km pour un cable 630 mm² , soit un rapport de 17, 3