Protection des systèmes électriques en développement dans lesquels la contribution de la production au courant de défaut est limitée

Introduction

Des dispositifs à électronique de puissance sont mis en œuvre à grande échelle dans les sources de production, les réseaux électriques et les charges des systèmes électriques. Du fait de la réduction des sources fossiles et de l'accroissement de la pollution environnementale, les sources d'énergie renouvelables, constituées par les électricités d'origines éolienne et photovoltaïque ont de plus en plus de succès, partout dans le monde. Ces nouvelles sources d'électricité, dont le mécanisme de production est différent de celui des générateurs synchrones, sont en train de changer les caractéristiques des défauts du système électrique. De plus des structures nouvelles, telles que les réseaux actifs de distribution, les microgrids, les CCHT VSC, sont mises en place très largement pour améliorer l'efficacité énergétique, populariser et promouvoir l'utilisation des énergies renouvelables. Ces changements conduisent à la dégradation des conditions du fonctionnement des protections traditionnelles, et même à des risques de fonctionnement intempestif et de non fonctionnement.

Les modèles de calcul des courants de défaut sont à la base de l'analyse des caractéristiques des défauts, de la recherche des protections les plus appropriées, et de la proposition de nouveaux principes de protection. En ligne avec les projets industriels, la Brochure Technique (BT) propose différents réseaux électriques de référence d'essai destinés à la recherche sur les protections. Pour établir le modèle du courant de court-circuit de différents dispositifs à électronique de puissance dans différents scénarios, il faut commencer par définir les conditions de contrôle du réseau et obtenir les caractéristiques du courant de défaut en combinant la topologie typique et les paramètres typiques, issus de l'industrie. Sur ces bases on peut ensuite procéder à l'analyse de l'adaptabilité des protections et à l'exploration de nouveaux principes de protection. 

Sur la base de l'analyse des caractéristiques de défaut, la BT examine comment se comportent les protections traditionnelles, pour déterminer les principes de configuration des systèmes de protection et pour explorer de nouveaux principes de protection. Les principes de protection explorés incluent ceux des protections traditionnelles basées sur le courant, l'impédance, les communications, les ondes progressives et les protections d'ilotage.

Pour résoudre les problèmes auxquels font face les protections conventionnelles, il est particulièrement important d'étudier de nouveaux principes de protection qui soient adaptés à la limitation des courants de défaut des nouvelles sources. La BT présente de nouveaux principes de protection des centrales de production d'électricité renouvelable, des systèmes hybrides CA/CC, et des systèmes CC de distribution. Les nouveaux principes proposés actuellement peuvent être adaptés, dans une certaine...