Etudes Scientifiques Prnormatives Sur Le Raccordement Au Rseau Electrique DInstallations Techniques Photovoltaques Interactions onduleur PV/rseau Investigations sur les services apports par les onduleurs PVTche 3: Interactions onduleur PV/rseau - Services apports par les onduleurs PVTran Quoc Tuan - IDEA2/43 ESPRIT Tche 3 Interactions onduleur PV/rseau Investigations sur les services apportspar les onduleurs PV Rdacteur : Tran-Quoc Tuan (IDEA) Bacha Seddik (G2elab) Travaux raliss avec le soutien financier de lADEME Dcembre 2011 Tche 3: Interactions onduleur PV/rseau - Services apports par les onduleurs PVTran Quoc Tuan - IDEA3/43 Table des matires I.INTRODUCTION ....................................................................................................................................... 4 II.TACHE 3.1 : REGLAGE DE TENSION .................................................................................................. 5 II.1INTRODUCTION ..................................................................................................................................... 5 II.2LE REGULATEUR AUTO-ADAPTATIF POUR LE REGLAGE DE TENSION...................................................... 7 II.2.1Variations de tension ....................................................................................................................... 7 II.2.2Solutions de rglage de tension ....................................................................................................... 8 II.2.3Pourquoi un rgulateur auto-adaptatif ? ........................................................................................ 9 II.3DESCRIPTION DU REGULATEUR AUTO-ADAPTATIF PROPOSE [TRAN-05] ............................................ 10 II.4RESEAU DETUDE ET SCENARIOS [TRAN-09] ..................................................................................... 15 II.5REGULATION EN P/Q (RPQ) ............................................................................................................... 17 II.6REGULATION AUTO-ADAPTATIVE DE TENSION (RAA) ........................................................................ 18 II.7VALIDATION PAR LES ESSAIS AVEC LONDULEUR REEL ET LE SIMULATEUR TEMPS REEL .................... 20 II.7.1Rseau BT test avec onduleur rel ................................................................................................ 20 II.7.2Onduleurs PV utiliss pour essais ................................................................................................. 20 II.7.3Source DC programmable (XDC 600-20) ..................................................................................... 20 II.7.4Amplificateur de puissance (PCU-3X5000-BC) ............................................................................ 21 II.7.5Capteurs de courant et de tension ................................................................................................. 21 II.7.6Impact sur la variation de tension ................................................................................................. 21 II.8AVANTAGES DU REGULATEUR AUTO-ADAPTATIF PROPOSE ................................................................. 22 III.TACHE 3.2 : CONTRIBUTION A LAMELIORATION DE LA QUALITE ................................ 23 III.1INTRODUCTION ................................................................................................................................... 23 III.2PROBLEMATIQUE DES COURANTS HARMONIQUES ET DES FILTRES ...................................................... 23 III.2.1Impact du courant harmonique sur la tension du rseau ......................................................... 23 III.2.2Filtre passif ............................................................................................................................... 24 III.2.3Filtre actif ................................................................................................................................. 25 III.2.4Filtre actif hybride .................................................................................................................... 25 III.3COMMANDE GENERIQUE DUN FILTRE ACTIF PARALLELE .................................................................... 25 III.3.1Configuration dun filtre actif parallle ................................................................................... 25 III.3.2Commande gnrique ............................................................................................................... 26 III.4COMMANDE DUN ONDULEUR COMME FILTRE ACTIF .......................................................................... 27 III.4.1Modle de la charge ................................................................................................................. 27 III.4.2Fonction PV de filtrage actif .................................................................................................... 29 III.4.3Simulation ................................................................................................................................. 30 III.5CONCLUSION ...................................................................................................................................... 31 IV.TACHE 3.3 : TENUE AUX PERTURBATIONS .............................................................................. 32 IV.1COMPORTEMENT DES ONDULEURS PV EN CAS DE COURT-CIRCUIT[LE_11] ...................................... 32 IV.2LIMITATION DE LA TENSION DU BUS DC EN CAS DE CREUX DE TENSION [NGUY_11] ........................ 33 IV.2.1Problmatique ............................................................................................................................... 33 IV.2.2Commande de la tension du bus continu en rgime normal .......................................................... 35 IV.2.3Commande de la tension du bus continu en rgime de dfaut....................................................... 36 IV.2.4Simulation ..................................................................................................................................... 37 IV.2.5Conclusion..................................................................................................................................... 39 V.AUTRES SERVICES APPORTES PAR LE PV : REDUCTION DU TAUX DE DESEQUILIBRE DE TENSIONS [TRAN_10C] ............................................................................................................................ 39 VI.CONCLUSIONS ................................................................................................................................... 41 VII.REFERENCES ..................................................................................................................................... 42 Tche 3: Interactions onduleur PV/rseau - Services apports par les onduleurs PVTran Quoc Tuan - IDEA4/43 I. Introduction Le raccordement des systmes PV au rseau peut avoir des impacts sur le fonctionnement du rseau [TRAN-03]: Variationdetensionduelinjectiondepuissanceactive(ou/etractive)surle rseau,enparticulierpendantunepriodedefortensoleillementetdefaible consommation Dsquilibre de tension entre phases Impact du caractre intermittent de la ressource solaire Injectiondharmoniquesdedcoupageaurseausilesonduleursnesontpas munis de filtres efficaces Injection de courant continu au rseau Contribution au courant de court-circuit Courants de fuite Perturbations des signaux tarifaires Impact des systmes PV sur les pertes Cependant, ces impacts peuvent tre fortement diminus en remplaant le contrle/commande desonduleursexistantsparuncontrle/commande intelligent .Lutilisationdun contrle/commande intelligent des onduleurs pourrait avoir comme bnfices la rduction des cots de raccordement, laugmentation de la performance des onduleurs PV raccords au rseauvoirelapossibilitdemiseenuvredefonctionnalitspermettantdamliorerle fonctionnement du rseau ou la qualit de la tension sans pour autant diminuer lefficacit du dispositif de dcouplage des onduleurs.. Ce rapport prsente les fonctionnalits qui pourraient tre intgres aux onduleurs PV grce lamiseenplaceduncontrle/commandeintelligentainsiquelescritresdequalitdela tensionpouvanttreamliors :respectduplandetensionenrgulantleniveaudetension, absorption/production de puissance ractive selon les besoins, tenue aux creux de tension Danscerapport,onparleraprincipalementdelaBT.Ilfautdjnoterquelasolutionqui consiste implmenter une rgulation de tension en BT ne peut pas actuellement se mettre en place pour rgler les problmes de tension haute. En effet, dans larrt du 28 avril 2008, il est dit que les installations de production raccordes en basse tension ne doivent pas absorber de puissance ractive. Il prsente : -Unexempledecontrle/commandeintelligentpermettantdassurerlerglagede tension (chapitre II) -Uneanalysedespossibilitsdamliorationdelaqualitdelatension(filtragedes harmoniques) (chapitre III) -Une tude de la capacit de tenue des onduleurs PV face auxperturbations du rseau (chapitre IV) -Enfin,unepropositiondunserviceapportparonduleursPVpourlarductiondu taux de dsquilibre de tension (chapitre V). Tche 3: Interactions onduleur PV/rseau - Services apports par les onduleurs PVTran Quoc Tuan - IDEA5/43 II.Tche 3.1 : Rglage de tension II.1Introduction Leraccordementd'uneinstallationdeproductiondcentralised'nergie(PDEou gnrationdcentralisednergieGDE)surunrseaudedistributionmodifie,dufaitde l'injection de puissance active et ractive, le plan de tension et les transits de puissance sur le rseau. Ceci a pour effet une augmentation du niveau de tension du rseau de distribution. Le changementdergimedefonctionnementdurseau(chargemaximaleetminimale)etle caractreintermittentdesGEDpeuventprovoquerdesvariationsimportantesdelatension pouvant dpasser les limites rglementaires admissibles avec comme consquence directe une dconnexion intempestive des GED [TRAN-03]. Par ailleurs, les GED tant en majorit de petite puissance relativement modeste, elles ne sont, engnral,passuiviesparlesgestionnairesderseauxetdoncpasdispatchables.La communication entre les GED et le gestionnaire du rseau de distribution est donc limite, ce quiinduitdesdifficultsdansl'applicationdesalgorithmesderpartitionoptimalede puissance(OPF :OptimalPowerFlow)etdegestioncentraliseduractif(VVC :VoltVar Control). Aussi,commelesmoyenstraditionnelsdecontrlenepermettentpasdemaintenirdefaon satisfaisantelatensiondansleslimitesadmissibles,ledveloppementdunrgulateurde tensionintgrauxonduleurssembletreuneoptionintressantepourviterdavoir renforcerlerseau,pourrduirelecotderaccordementetpouraugmenterletauxdepntration et les performances des GED. Il y a plusieurs solutions pour le rglage de tension (Voir II.2.2). Mais un tel rgulateur auto-adaptatif est en effet capable de maintenir la tension du rseau dans les diffrents rgimes de fonctionnementdemanirelocale,automatique,adaptativeetintelligentesansbesoindes moyens de communication avec le gestionnaire du rseau. Ce concept de rgulateur a comme avantage de faciliter le plan de contrle et de gestion des rseaux en prsence desGED sans ncessiter de nouveaux quipements ou dintervention sur les rseaux. Des rgulateurs de ce type sont dores-et-dj intgrs certains onduleurs, notamment ceux commercialissauJapon.Eneffet,auJapontouslesonduleursdoiventtrequipsdune fonctiondelimitationdelatension[IEA_09].Cesonduleurspossdentunergulationdela puissance ractive en fonction de la tension du rseau (voir Figure II.1). Tche 3: Interactions onduleur PV/rseau - Services apports par les onduleurs PVTran Quoc Tuan - IDEA6/43 Figure II.1. Algorithme de contrle de la tension utilis dans les onduleurs au Japon [IEA-09] Il existe aussi en France des rflexions sur la mise en place de rgulation de tension (Q=f(U)) quecesoitenHTAouenBT,basessurdessolutionsplussimplesquelargulationauto-adaptative. Leprsentrapportprsenteuneautremthodedergulation,bienadapteaucontextede smart-grid et de lintelligence rpartie, qui permet aux onduleurs PV de participer au rglage de tension. Elle est base sur le principe dutiliser les onduleurs comme les DFACTs rpartis afindergulerlatensiondurseau[TRAN-10c].LesonduleursPVutilisentlergulateur adaptatif de tension propos [TRAN-2005]. Pour agir sur les tensions basses, il est intressant quelesonduleursrestentconnectsaurseaummeaumomentoilnyapas densoleillement (ex : la nuit). Nanmoins, ltude de raccordement, notamment en HTA mais aussi en BT, ralise par ERDF, vite ce genre de problme. La satisfaction des besoins du gestionnaire de rseau consiste utiliser, chaque instant, les possibilits de fourniture ou d'absorption de ractif des onduleurs PV (lorsqu'ils existent) pour effectuer un rglage de tension en fonction des besoins du rseau. L'change des informations tantlimit,chaqueinstallationPVdoitassurerlafonctiondergulationdetensionde manirelocale,automatique,intelligenteetadaptative.ChaqueinstallationPVdoitdtecter lesvariationsdetensionetlesniveauxcritiquesenutilisantdesmesureslocales,ainsi, linstallation PV doit sadapter aux diffrents rgimes de fonctionnement. Cest pourquoi une stratgiederglagelocalavecunsystmecontrle/commandeintelligentdesonduleursPV est dveloppe. Danscetteventualit,dans[TRAN-05,TRAN-09etTRAN-10c]unnouveauconceptdun systme PV plus intelligent a t conu. Un rgulateur auto-adaptatif capable de maintenir la tensiondupointderaccordementdesinstallationsPVdansleslimitesadmissiblesetde participer aurglage optimal de tension durseaua t propos. Cette solution permet chaque production PV dtre indpendante, et de ne pas dpendre dune entit dfinissant les consignes appliquer la production. Avec le principe actuel de tarification des rseaux pour les producteurs, ce service de rglage fourni par le producteur peut contribuer rduire le cot des renforcements de rseau rendus ncessaires par le raccordement du producteur. Afindvaluerlaperformancedelasolutionpropose,cettepartieprsentetoutdabordla ncessitdedveloppementdunrgulateurauto-adaptatifdetensionpourlesproductions Tche 3: Interactions onduleur PV/rseau - Services apports par les onduleurs PVTran Quoc Tuan - IDEA7/43 dcentraliss, en particulier les productions PV (en HTA). La description du rgulateur auto-adaptatif propos est ensuite aborde. Dautres solutions sont aussi prsentes succinctement. Enfin,ladmonstrationdelaperformancedelamthodeproposeesteffectueparles simulations sur un rseau rel BT en prsence dinstallations PV.II.2Le rgulateur auto-adaptatif pour le rglage de tension II.2.1Variations de tension Dans le rseau de distribution classique avec la structure radiale, la tension est plus leve au poste source et diminue vers lextrmit du dpart. La puissance circule dans un sens partir dupostesourceverslesconsommations.MaisaveclaprsencedesGEDsurlerseau,le rseau devient actif, la puissance circule dans les deux sens. AV RseauGEDPGQGComp. QQCChargePLQLVResVChargeX RRseauGEDPGQGComp. QQCChargePLQLVResVChargeX RAV RseauGEDPGQGComp. QQCChargePLQLVResVChargeX RRseauGEDPGQGComp. QQCChargePLQLVResVChargeX RRseauGEDPGQGComp. QQCChargePLQLVResVChargeX RRseauGEDPGQGComp. QQCChargePLQLVResVChargeX R Figure II.2: Schma simplifi pour dtermination de chute de tension La chute de tension entre le poste source et le point de raccordement dune GED via une ligne est dtermine par : 2( ) ( )res G L G L Cres resV R P P X Q Q QV VA + = O :R, X : rsistance et ractance totale de la ligne PG, QG : puissance active et ractive fournie par une GED PL, QL : puissance active et ractive de consommation QC : puissance ractive du dispositif de compensation Vres : tension du rseau Selonlastructuredurseau,lepointderaccordementetlapuissanceinjecteparGED,la tensionpeuttreleveaupointderaccordement,pouvantmmedpasserlalimite admissible.Danslerseaudedistribution,larsistanceliniqueestplusimportantequela ractancelinique :lapuissanceactiveinjecteparGEDjoueunrleimportantpourla modification de tension. La production des GED est non garantie en gnral pour les sources dnergierenouvelable(caractreintermittent),pouvantprovoquerunefluctuationimprvue de tension. EnFrance,llvationcalculedelatensioninduiteparlinstallationdeproductiondoit permettre de maintenir en tout point de livraison du rseau la tension lintrieur de la plage : 230V-10% et +10% en BT et tension contractuelle (en gnrale 20 kV) -5% +5% en HTA. Tche 3: Interactions onduleur PV/rseau - Services apports par les onduleurs PVTran Quoc Tuan - IDEA8/43 Leplandetensiondanslerseaudedistributiondpendfortementduniveaude consommation et du facteur de puissance de ces charges. Un changement de charge provoque unevariationdetensionsurlerseau.Lecasextrmepourunelvationdetension correspond la charge consomme nulle associe une production maximale. Lavariationdetensiondpenddesmoyensdecompensation(DFACTS,Condensateurs)et desmoyensderglage(transformateurrglableencharge,rgulateurdesgnrateurs). Dautrepart,latensionenchaquenuddpendaussidelaconfigurationdurseau, notamment de la section des lignes ou des cbles et de leurs longueurs. En rsum, la variation de tension est cause par : -La variation de charge ( pleine charge, faible charge) -La variation de production des GED (caractre intermittent) -Les moyens de compensation et de rglage -La configuration du rseau (R, X ) II.2.2Solutions de rglage de tension Dans les rseaux de distribution, les solutions possibles pour le rglage de tension sont : -Lechangementautomatiquedesprisesdestransformateursrglablesencharge HTB/HTA. Cette solution est disponible en France mais pas dans tous les pays. De plus laprsencedesGEDdanslerseaupeutprovoquerdesdysfonctionnementssurla rgulation standard dun transformateur. Cette solution qui peut paratre insuffisante dans les cas o la rpartition des GED est htrogne entre les dparts est possible avec ltude de raccordement qui se fait en amont.-LechangementmanueldesprisesdestransformateursHTA/BT.Cettesolutionn'estpas adapte aux variations frquentes de tension dans le rseau de distribution -Lecompensateurdechutedetensionsurleslignesoulescbles(LDC:linedrop compensator). Cette solution est non disponible en France -Lacompensationparlescondensateurs.Cettesolutionestgnralementutilisepourla compensation ractive des flux de puissance dans le rseau, mais elle pourrait tre utilise surlerseauBTpourremonterlatension.LeraccordementdesGEDaurseaupeut provoquer des surtensions, ainsi cette solution reste difficile mettre en uvre. -Les moyens de compensation par DFACTS. Cette solution n'est pas encore dveloppe et serait onreuse.-Lutilisation spcifique des GED pour participer au rglage de tension : cette solution est lobjet du dveloppement propos, avec une solution spcifique. Pour les GED, il y a deux types de rgulation : -Le rgulateur de tension (Automatic Voltage Regulator: AVR) est capable de maintenir la tension terminale constante. Ce rgulateur est souvent utilis pour les gnrateurs de dizainescentainesdeMVAdanslerseaudetransportouparlesgnrateurs fonctionnant en rseau spar. -Lergulateurdefacteurdepuissanceoudepuissanceractive(PowerFactor : PF/VAR)estcapabledemaintenirlefacteurdepuissanceoulapuissanceractive constante. Ce rgulateurest souvent utilis pour lesGED ou lesgnrateurs connects auxrseauxdedistributiondequelqueskVAdizainesdeMVA.Ilfautnoterquela productionPVestuncasparticulierdecetypedergulation.Pourcecasonpeut lappeler la rgulation P/Q (avec Q=0). Tche 3: Interactions onduleur PV/rseau - Services apports par les onduleurs PVTran Quoc Tuan - IDEA9/43 LesystmedergulationPF/VAR(ouP/Q)estbienadaptpourlesGED,enparticulierles GED de petites puissantes. PourlesGEDaveclinterfacedlectroniquedepuissance,largulationdetensiondetype P/Qestlargementutilise(FigureII.3).Cettergulationmaintientlespuissancesactiveet ractive constantes.dqIdIqPIPconsigneVdVqP & QCalculePrefQrefPLLVVd,VqPIPWM|PWMPmesQmesImesVmesImesIrefCalcule de courant de rfrenceIrefPIVmesVmesQconsignedqIdIqPIPconsigneVdVqP & QCalculePrefQrefPLLVVd,VqPIPWM|PWMPmesQmesImesVmesImesIrefCalcule de courant de rfrenceIrefPIVmesVmesQconsigne Figure II.3: Principe de Rgulation P/QII.2.3Pourquoi un rgulateur auto-adaptatif ? Les GED disposs sur une portion de rseau peuvent participer au rglage de tension sur cette portion. Mais des questions se posent : -Qui dcide de changer les valeurs de consigne de ces GED?-decombien?(Laquantitncessairepourramenerlatensiondansleslimites admissibles) -Quand et combien de temps ? (Le moment de changement) -O ? (Quelles GED ?) Unrgulateurauto-adaptatifpermetderpondreenpartieauxquestionsposesavecun intrt particulier : prise de dcision locale sur des mesures locales. UnequantitsignificativedeGEDdepetitepuissancenestengnralniobservable,ni dispatchable. Dans ce contexte, les stratgies de contrle centralis avec les communications entrelesGEDetlegestionnairedurseausontdifficilesoucelaaugmentesensiblementle cot de raccordement en ajoutant les quipements supplmentaires de mesure et de contrle. L'change des informations tant limit, chaque GED doit assurer la fonction de rgulation de tension de manire locale, automatique, intelligente et adaptative. ChaqueGED doit dtecter la situation de fonctionnement et sadapter pour les diffrents rgimes de fonctionnement avec les mesures locales. Tche 3: Interactions onduleur PV/rseau - Services apports par les onduleurs PVTran Quoc Tuan - IDEA10/43 II.3Description du rgulateur auto-adaptatif propos [TRAN-05] Lesystmeconcerncomporteuneproductiondcentralisednergie(GED)raccordesur unrseaudedistributionviaunpointderaccordement.Unrgulateurauto-adaptatifde tensionestdveloppafindassurerlafonctiondergulationdetensionpourmaintenirla tensiondansleslimitesdanslesdiffrentsrgimesdefonctionnement.Troismodesde fonctionnementdurgulateursontpossibles(FigureII.4)correspondanttroisrgimesde fonctionnement possibles (Rgime normal, Rgime perturb et Rgime critique) : -Mode de rgulation de facteur de puissance ou de puissance ractive (Mode PF/VAR) pour le rgime de fonctionnement normal (Rgime normal) - Modedergulationdetension(ModeAVR)pourlergimedefonctionnement perturb (Rgime perturb) -Modedergulationdepuissanceactive(ModeP)pourlergimedefonctionnement perturb (Rgime critique) Le changement de mode de fonctionnement du rgulateur est assur de manire automatique etauto-adaptativeafindemaintenirlatensionaunuddsirdanslalimitedsirepour nimporte quel rgime de fonctionnement. Ce rgulateur utilise les mesures de tension ou de courant au point de raccordement.dqIdIqPIPconsigneVdVqP & QCalculePrefQrefPLLVVd,VqPIPWM|PWMPmesQmesImesVmesImesIrefCalcule de courant de rfrenceIrefPIVmaxVminQconsigneQadapteBlocAdaptation+Vmes+VmesVmesdqIdIqPIPconsigneVdVqP & QCalculePrefQrefPLLVVd,VqPIPWM|PWMPmesQmesImesVmesImesIrefCalcule de courant de rfrenceIrefPIVmax VmaxVminVminQconsigneQadapteBlocAdaptation+Vmes+VmesVmes Figure II.4: Rgulation auto-adaptative de tension propose Dans cette partie, la description d'un rgulateur auto-adaptatif est prsente. Quelques points importants du rgulateur auto-adaptatif propos sont: -Rle du rgulateur auto-adaptatif:Ce rgulateur permet de maintenir la tension au point de raccordement ou un point dsir du rseau dans les limites dsires dans n'importe quelles conditions de fonctionnement. Tche 3: Interactions onduleur PV/rseau - Services apports par les onduleurs PVTran Quoc Tuan - IDEA11/43 Normalement, ce systme permet de maintenir localement la tension au point de raccordement dans la limite dsire s'il n'y a aucun change d'information (mode local). Dans le cas o il y a un minimum d'information sur le rseau (mode coordonn), ce systme permet de maintenir la tension au point dsir dans la limite dsire. Cela permet de maintenir globalement le niveau de tension du rseau dans les limites dsires. Ce rgulateur fonctionne en 3 modes. La dtection de la condition de fonctionnement et le basculement entre ces modes de fonctionnement sont automatiques et auto-adaptatifs. Vmax admissibleVmin dsireVmin admissibleVnominalePDE absorbe Q PDE fournit QVmax dsireQRgime normal (Vmin_dsire V Vmax_dsire)Fonctionnement en mode de rgulation de PF ou de VAR (Mode PF/VAR) pour maintenir PF ou VAR la valeur dsireRgime perturb (V> Vmax_dsire)Basculement en mode de rgulation de tension (Mode AVR) pour maintenir V la valeur Vmax_desire(Absorber Q => diminuer V)Rgime perturb (V< Vmin_dsire)Basculement en mode de rgulation de tension (Mode AVR) pour maintenir V la valeur Vmin_desire(Fournir Q => augmenter V)QminRgime critique(V> Vmax_admissibleet Q=Qmin)Basculement en mode de rgulation de puissance active (Mode P) pour maintenir V la valeur Vmax_admissible(Diminuer P => diminuer V)Rgime critique (V< Vmin_admissibleet Q=Qmax)Basculement en mode de rgulation de puissance active (Mode P) pour maintenir V la valeur Vmax_admissible(Augmenter P => augmenter V)Qmax1232 361454 57 Figure II.5: Principe de fonctionnement du rgulateur auto-adaptatif propos -Domaine dapplication:Ce rgulateur est utilisable pour les GED de quelques kW quelques dizaines de MW sur les rseaux de distribution BT ou HTA. Cela concerne les GED de type de machine tournante ou de type de convertisseur DC/AC (onduleur). -Variable dentre:Le systme utilise uniquement les mesures de tension et de courant au point de raccordement ou au point dsir.Tche 3: Interactions onduleur PV/rseau - Services apports par les onduleurs PVTran Quoc Tuan - IDEA12/43 -Pour les productions raccordes au rseau AC la valeur efficace simple (phase-neutre ou phase-terre) ou compose (phase-phase ou entre phases) est utilise. -Pour les productions raccordes au rseau DC la valeur directe est utilise Ilfaut dfinir les diffrents niveaux de tension pour le fonctionnement du rgulateur comme sur la Figure II.5: -La tension nominale Vnominale, normalement gale 1.0 pu -Latensionadmissible,fixeparlesrglementations.ParexempleenFrance,enBT: Vmin_admissible =0.90puetVmax_admissible =1.1pu;enHTA:Vmin_admissible =0.95puet Vmax_admissible =1.05 pu -La limite de tension dsire, c'est une plage de tension dsire; ex: Vmin_dsire =1.0 pu; Vmax_dsire =1.04 pu. Un bon choix de ces valeurs permet de maintenir non seulement latensionaunudderaccordementmaisencorelesautresnudsdurseaudansla limiteadmissible.Cettelimitepeuttrefixeparleclientouparlegestionnairedu rseau aprs les calculs doptimisation de faon assurer le rglage optimal du plan de tension du rseau. Le fonctionnement est expliqu comme suit: -Rgime normal Cestlecasdunetensionaupointderaccordementrestantdansleslimitesdsires (Vmin_dsire s V s Vmax_dsire) - (point 1 sur la Figure II.5) LergulateurfonctionneenmodergulateurPF/VAR(ModePF/VAR)avecdeux possibilits: -Soitlergulateurmaintientlefacteurdepuissanceconstantafindeminimiserles pertes -Soit le rgulateur maintient la puissance ractive constante la valeur dsire; ex: Q=0 -Rgime perturb Cestlecasdunetensionaupointderaccordementsuprieurelalimitemaximaledsire (V > Vmax_dsire) Le rgulateur fonctionne en mode rgulateur de tension (Mode AVR) la valeur de consigne Vmax_dsire. Pour ce cas, la GED absorbe de puissance ractive afin de diminuer et ramener la tension la valeur Vmax_dsire Si la capacit dabsorption de puissance ractive de la GED est possible,latensionestmaintenuelavaleurVmax_dsire(points2surlaFigureII.5). Sila GEDaatteintlavaleurminimaledepuissanceractive(Qmin)etsilaGEDestcapablede maintenirlatensionaupointderaccordementinfrieureougalelavaleurVmax_admissible (point 3 sur la Figure II.5), le rgulateur reste en mode AVR. Si la tension dpasse la valeur Vmax_admissible le basculement en mode P est effectu. -Rgime perturb Cest le cas dune tension au point de raccordement infrieure la limite minimale dsire (V < Vmin_dsire) Le rgulateur fonctionne en mode rgulateur de tension (Mode AVR) la valeur de consigne Vmin_dsire . Pour ce cas, la GED fournit de la puissance ractive afin daugmenter et ramener la tension la valeur Vmin_dsire. Si la capacit de fourniture de puissance ractive de laGED est possible, la tension est maintenue la valeur Vmin_dsire (points 4 sur la Figure II.5). Si la GEDaatteintlavaleurmaximaledepuissanceractive(Qmax)etsilaGEDestcapablede maintenirlatensionaupointderaccordementsuprieureougalelavaleurVmin_admissible (point 5 sur la Figure II.5), le rgulateur reste en mode AVR. Si la tension est infrieure la valeur Vmin_admissible le basculement en mode P est effectu. Tche 3: Interactions onduleur PV/rseau - Services apports par les onduleurs PVTran Quoc Tuan - IDEA13/43 -Rgime critique 1 Cestlecasdunetensionsuprieurelalimiteadmissible(V>Vmax_admissible)etquandla puissance ractive absorbe par la GED atteint la limite minimale (Q=Qmin) DanslasituationolaGEDabsorbelapuissanceractivepourdiminuerlatensionetsa puissanceractiveaatteintlalimiteminimale,maislatensionestencoretrsleveet suprieure la limite admissible maximale, laction sur la puissance active est ncessaire. Le rgulateurpasseenmodedergulationdepuissanceactive(ModeP)aveclavaleurde consigne fixe Vmax_admissible. La GED diminue sa puissance active afin de ramener la tension lavaleurVmax_admissibe (point6surlaFigureII.5).Danscecas,lapuissanceractivepeut tre fixe la valeur minimale. Cette valeur minimale de puissance ractive peut tre change parlarelation 2 2P S Q = .Largulationdepuissanceactiveetractiveenmmetemps pour maintenir le facteur de puissance constant nest pas ncessaire. Laction de rduction de production est quivalente une action de reprise de charge pour diminuer la tension. -Rgime critique 2:Cestlecassilatensionestinfrieurelalimiteadmissible(V