Evaluation des méthodologies d'estimation de la stabilité de la tension dans les systèmes électriques modernes à forte pénétration d'équipements basés sur des convertisseurs
La stabilité de la tension caractérise la capacité d'un système électrique à maintenir, quel que soit le moment d'occurrence d'une perturbation, des niveaux de tension acceptables sur tous les jeux de barres. A ce jour la définition et la classification des types d'étude de la stabilité de la tension n'ont pas changé. Plusieurs rapports concernant la stabilité de la tension ont été publiés lors des dernières décennies par le CIGRE et l'IEEE, comme par exemple les Brochures Techniques 91, 128, 231, et 504, le Rapport Technique IEEE 90TH0358-2, et un rapport plus récent sur la contribution des sources décentralisées de production d'électricité à la stabilité des systèmes électriques (Rapport Technique IEEE PES - TR22). Ces références de qualité couvrent les fondements des index, des méthodes d'analyse et des retours d'expérience, actuellement disponibles, sur l'évaluation de la stabilité de la tension des systèmes électriques classiques, à prédominance de productions synchrones.
Membres
Chef de file (CA)
U. ANNAKKAGE
Secrétaire (NL)
J.L. RUEDA-TORRES
M.R. YOUNIS (CA), A. K. BHARATI (US), T. VAN CUTSEM (BE), C. VOURNAS (GR), A. BORICIC (NL), V. AJJARAPU (US), M. BAYOUMI (CA), E. HILLBERG (SE), A. D. ROSSO (US), K. VANCE (US), S. AWADALLAH (GB), E. FARANTATOS (US), A. SRIVASTAVA (US), P.-A. LÖF (US), A. RAJAPAKSE (CA), S. GHIOCEL (US), S. LIEMANN (DE), M. FLORES (US), S. CHEN (US), A. R.R. MATAVALAM (US), S. M. RIZVI (US), I. HISKENS (US), E. FARAHANI (AU), A. KUBIS (DE), V. WEIDENMO (SE), V. TERZIJA (RU), G. TARANTO (BR)
Cependant, du fait de la transition vers des systèmes électriques à prédominance de dispositifs à interface à électronique de puissance (qui sont massivement utilisés dans les nouvelles technologies de production d'origines renouvelables, de stockage, de compensation et de réponse de la demande), la manière dont on évalue la stabilité de la tension et les conditions d'occurrence de sa perturbation, appellent une révision. Face à ce besoin, le Groupe de Travail Joint (GTC) C4/C2.58 CIGRE/IEEE "Evaluation des méthodologies d'estimation de la stabilité de la tension dans les réseaux de transport d'électricité" a été lancé en 2019, pour réévaluer l'applicabilité des méthodes présentées dans les références précédemment mentionnées. Le GTC a rassemblé une large participation d'experts de pays du monde entier. Les Comités d'Etudes (CE) C4 et C2 de CIGRE sont impliqués, ainsi que le "Power System Dynamic Performance Committee (Subcommittee Power System Stability/WG on Voltage Stability" de l'IEEE Power Engineering Society. Les résultats de ces travaux communs font l'objet d'une Brochure Technique (BT), organisée comme décrit ci-après.
Le Chapitre 1 est une analyse critique des définitions et des terminologies de la stabilité de la tension, avec leurs interprétations dans le contexte d'une transition vers une prédominance des productions connectées via des systèmes à électronique de puissance.
Le Chapitre 2 traite des aspects importants de la modélisation, du contrôle et des protections, pour l'étude de l'impact des dispositifs à interface à électronique de puissance sur la qualité de la stabilité de la tension, avec une attention particulière portée ,d'une part, au fonctionnement sur creux de tension, au contrôle des puissances active et réactive, à la capacité de participer à la reconstitution du réseau (grid forming)et au contrôle du courant, et, d'autre part, à l'implication de la robustesse du réseau, des variations des conditions d'exploitation et de la nature du mix des productions décentralisées et des charges.
Le Chapitre 3 passe en revue les pratiques de l'industrie, et les outils mis en œuvre, en matière de planification et de gestion des Volt et Var, et fournit un tableau exhaustif des pratiques pertinentes actuelles, qui aide à identifier les besoins de conceptions nouvelles et de méthodologies et outils nécessaires pour faire face aux challenges, actuels et à venir, de maintien de la stabilité de la tension induits par la rénovation des systèmes électriques.
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