ACTA ELECTROTEHNICA
Les tensions injectées possèdent une composante
en quadrature et une composante en phase avec les
courants respectifs des lignes. La composante en
quadrature permet une compensation série
indépendante dans chaque ligne, alors que la
composante en phase définit le niveau de puissance
active échangée avec les autres lignes [3].
Sous sa forme générale le contrôleur de transit de
puissance entre lignes utilise un certain nombre de
convertisseurs CC à CA. Chacun compense en série une
ligne comme il est illustré par la Figure 2.
L’IPFC est conçu comme un contrôleur de transit
de puissance avec deux compensateurs synchrones
statiques indépendamment contrôlables ou plus en série
qui sont les convertisseurs à semi-conducteur de source
de tension injectant une tension presque sinusoïdale à la
grandeur variable et sont liés par l'intermédiaire d'un
condensateur commun de courant continu. L’IPFC est
constitué de deux compensateurs série synchrone
SSSC, le SSSC est utilisé pour augmenter la puissance
active transmissible sur une ligne donnée et pour
équilibrer le chargement d'un réseau de transmission et
pour augmenter ou de diminuer la chute de tension.
Le principe de fonctionnement de base de l’IPFC
est illustré par le figure 3 [4].
L’IPFC est composé de deux convertisseurs étant
connectés en série avec deux lignes de transmission au
moyen de transformateurs. Il peut contrôler trois
grandeurs du système d'alimentation indépendamment
des trois transits d'énergie des deux lignes.
Nous pouvons constater que l'envoi-extrémités des
deux lignes de transmission sont connectés en série
respectivement avec les nœuds j et k, du FACTS. [5]
Le transit de puissance active et réactive de
système FACTS qui quitte les nœuds i, j, k est donné
par:
2. . ( .cos( ) .sin( ))
. ( .cos( ) .sin( ))
in i in i n in in in in
i in in i in in i in
P V g V V g b
V Vse g se b se
(1)
2. . ( .sin( ) .cos( ))
. ( .sin( ) .cos( ))
in i in i n in in in in
i in in i in in i in
Q V g V V g g
V Vse g se b se
(2)
2. . ( .cos( ) .sin( ))
. ( .cos( ) .sin( ))
ni n in i n in n i in n i
n in in n in in n in
P V g V V g b
V Vse g se b se
(3)
2. . ( .cos( ) .sin( ))
. ( .cos( ) .sin( ))
ni n in i n in n i in n i
n in in n in in n in
Q V g V V g b
V Vse g se b se
(4)
Avec :
Pin, Qin (n=j, k) : Puissances active et réactive des
deux branches de l’IPFC sortantes du nœud i.
Pni, Qni (n=j, k) : Puissance active et réactive de
branche de l’IPFC sortantes du nœud n (n=j, k).
Re 1/ Im 1/
in in
in se in se
g Z b Z
Lorsque deux lignes de transmission sont
connectées en série avec les branches i-j et i-k de
l’IPFC par les nœuds j et k, les transits de puissance
active et réactive (Pni et Qni) sont égaux au bout des
lignes de transmission.
Pour l’IPFC, la puissance au nœud i, j et k doit
être:
0
m m m m
P Pg Pd P
(5)
0
m m m m
Q Qg Qd Q
--(6)
Avec:
Pgm, Qgm (m=i, j, k): les puissances active et réactive
générés entrantes dans le nœud m.
Pdm, Qdm (m=i, j, k): les puissances active et réactive
de la charge sortantes du nœud m.
Pm, Qm (m=i, j, k): la somme des puissances active et
réactive transitées des circuits connectés au
nœud m.
Selon le principe de fonctionnement de l’IPFC, la
contrainte d'exploitation, représentant l'échange de
puissance active entre les convertisseurs séries via la
liaison courant continu commun est la suivante:
- -
(7)
Avec:
(n= j, k).
(n=j,k) : est le courant continu de convertisseur
série.
L’IPFC peut contrôler à la fois les transits de
puissances active et réactive de la première ligne, mais
Fig. 2. Représentation schématique d'IPFC.
Fig. 3. Circuit équivalent d'IPFC.