P14 Conversion DC-DC à liaison AC et circuit L-C-L
Cahier des charges
Présentation générale du projet
Le transport de l’électricité se fait principalement en alternatif triphasé hautes tensions (ex : réseau 400kV – 50Hz en Europe) et cela depuis maintenant plus d’un siècle. L’une des principales raisons est que la production d’énergie électrique est assurée par des alternateurs qui délivrent des tensions alternatives sinusoïdales. Le besoin de modifier l’amplitude des tensions en divers points du réseau est aisément assuré par l’utilisation de transformateurs. Les protections sont également assez faciles à mettre en place puisqu'ils passent périodiquement par zéro ce, qui facilite leurs coupures. Le principal inconvénient du transport de l’électricité en alternatif est la présence de puissance réactive due aux inductances des lignes qui limitent le transit de puissance active sur de longues distances. Ceci oblige à surdimensionner les lignes ou à construire de nouvelles lignes lorsque les puissances transitées augmentent ou lorsqu’il faut transporter l’électricité sur de longues distances. Cet inconvénient disparait si on transporte l’électricité en courant continu. De plus, toute chose égale par ailleurs, les pertes en ligne sont plus faibles. C’est pourquoi il est envisagé (cf projet supergrid) de développer à l’avenir le transport d’électricité en continu (MTDC : Multi terminals DC). Des convertisseurs statiques DC/AC assureront les échanges d’énergie entre les réseaux AC et les réseaux DC. Le changement d’amplitude de tension au sein du réseau DC sera assure par des convertisseurs DC/DC jouant le rôle de transformateur. Cependant, autant la technologie permet aujourd’hui de construire des convertisseurs AC/DC fortes puissances (qqGW) à hautes tensions (qq100kV), autant il reste difficile d’envisager des convertisseurs DC/DC à ces mêmes niveaux de puissance et de tension. C’est pourquoi une solution pour réaliser une conversion DC/DC à ces niveaux de puissance et de tension est de passer par l’intermédiaire de l’alternatif (figure 1). On peut profiter de cette liaison intermédiaire alternative pour insérer un circuit LCL qui aura la propriété de limiter les courants en cas de court-circuit. C’est l’étude de ce système et particulièrement de la commande des convertisseurs qui le constituent qui fait l’objet du projet.
