Directives pour les études des oscillations subsynchrones dans les systèmes électriques à forte pénétration d'électronique de puissance
Dans les systèmes électriques modernes, les oscillations subsynchrones (SSO) ont été identifiées comme un sujet majeur de préoccupation. En particulier la mise en œuvre de dispositifs d'électronique de puissance tels que les systèmes CCHT, les FACTS et les productions renouvelables, ont amplifié les risques liés aux SSO. Prenant en compte les besoins de l'industrie, la Brochure Technique (BT) a été élaborée pour constituer un guide général, couvrant la compréhension des phénomènes SSO concernés, la méthodologie de leur étude, les méthodes de réduction et de prévention, et les mécanismes de protection.
Membres
Chef de file (CA)
C. KARAWITA
Secrétaire (CA)
U.D. ANNAKKAGE
D. NESTEROV (BE), F. PETIT (BE), T. DOBBIN (BR), J. ZHOU (CA), A. DISSANAYAKA (CA), D. WEERAKOON (CA), X. XIE (CN), T. RAUHALA (FI), O. JANHUNEN (FI), V. COSTAN (FR), A. ATALLAH (DE), D. VIERHEILIG (DE), A.S. TREVISAN (DE), R. DIMITROVSKI (DE), M. HUMER (DE), T. GERAERDS (NL), V. SEWDIEN (NL), M. CHEAH (ES), J. RENEDO (ES), E. LAVOPA (GB), A. PASHAEI (GB), O. AGAMALOV (UA), E. PRATICO (US), D. HOWARD (US), Y. CHENG (US)
Membres Correspondants
B. BADRZADEH (AU), W. WINTER (DE), K. MA (CA), K. VENNEMANN (DE), S. MURRAY (IE), E. AHLUND (IE), J. JOO YONG (KR), D. RAMASUBRAMANIAN (US), H. CHOU (US), S. KYNEV (US)
Classification des SSO
La BT, dans le chapitre 2, commence par une revue historique des événements d'oscillation. Dans le passé des méthodes d'analyse et des indicateurs de risque d'occurrence d'événements SSO ont été développés, mais adaptés aux phénomènes observés à l'époque. Le panorama des oscillations subsynchrones a significativement changé depuis, surtout du fait de l'introduction dans le réseau des productions renouvelables et des dispositifs à électronique de puissance.
Au cours des dernières années la présence des convertisseurs à électronique de puissance et de leurs contrôleurs ont entrainé des problèmes d'oscillations subsynchrones dans le réseau. Prenant en compte ces faits IEEE a proposé une classification des problèmes de stabilité des systèmes électriques, dans laquelle deux nouvelles catégories sont préconisées. Après avoir analysé les phénomènes SSO récents, et en ligne avec la nouvelle classification proposée par IEEE, une classification détaillée est présentée dans le chapitre 2 de la BT. La Figure 1 montre cette classification.

Figure 1 – Proposition de classification des SSO
Les SSO sont regroupées en deux grandes catégories : les Résonances Subsynchrones (SSR) et les Interactions de Dispositifs d'Electronique de Puissance (PEDI). Les SSR sont ensuite classées en Electriques et Torsionnelles, pour différencier les SSR purement électriques, pour lesquelles les phénomènes de torsion n'interviennent pas, et ceux où ils interviennent. Les SSR de type électrique peuvent être dus à la résonance en réseau quand il existe des dispositifs de compensation série dans le réseau, où ils peuvent être dus à la résistance négative présentée par un générateur à une fréquence de résonance du réseau. Dans les deux cas les systèmes d'arbre ne sont pas impliqués. Les SSR de type torsionnel se subdivisent en trois types : l'amplification du couple d'arbre, les interactions torsionnelles avec le Réseau (TI-N), et les interactions torsionnelles avec un autre dispositif (TI-D). La nouvelle catégorie de SSO introduite est celle des Interactions des Dispositifs à Electronique de Puissance (PEDI). Ce sont des interactions des systèmes de contrôle de deux types : Interactions de Contrôle avec le Réseau (CI-N) et Interactions de Contrôle avec un autre Dispositif (CI-D). Tous ces types de SSO ont été observés par des compagnies d'électricité et bien décrits, et sont étudiés dans le chapitre.
Pratiques de l'Industrie - Difficultés et Expériences liées aux problèmes de SSO
Dans la BT les pratiques de l'industrie de l'électricité en matière d'évaluation de risque SSO et les problèmes SSO rencontrés, sont examinés dans...
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