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Optimisation de l'énergie réactive dans un réseau d'énergie électrique

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par Brahim GASBAOUI
Université BECHAR - MAGISTER 2008
  

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4.1.3. TSC (Condensateurs Commandés par thyristor)

Figure 24: Formes d'ondes d'un TSC (a) sans « transiant », (b) avec « transiant »

Le TSC (figure 21) peut effectuer la commutation du condensateur sans transiant

(Fig 20-a). Les condensateurs sont pré chargés à la valeur de crête de la tension du

réseau et, en passage naturel par zéro du courant de condensateur (au moment où la

tension aux bornes du condensateur est égale à la tension de réseau) le thyristor est

amorcé. Si les deux tensions ne sont pas égales, il y aura une impulsion de courant

(changement discontinu du courant Cdv/dt) ce qui n'est pas désirable (Fig 20-b).

Si l'équation (4.7) devient :

Nombre de TSC en parallèle.

Pour atténuer les impulsions potentielles du courant, une inductance est toujours

mise en série avec un condensateur. En même temps l'inductance est synthonisée pour

éviter la possibilité de la résonance. Après être débranché du réseau, le condensateur

reste chargé, l'énergie stockée dans le condensateur reste et, pour le brancher de

nouveau il faut attendre que la tension du réseau devienne égale à celui de

condensateur. Donc, il n'y a pas de délai dans l'amorçage du thyristor et, le condensateur

peut être soit branché, soit débranché du réseau. La rapidité de la réponse d'un TSC est

un cycle, ce qui est beaucoup plus rapide que la réponse d'une batterie des

condensateurs qui est branchée au réseau via un disjoncteur. La réactance de TSC ne

peut être variée qu'en pas discrets. Plus il y a de condensateurs branchés, plus le courant

capacitif fourni au réseau est élevé. La valeur de réactance dépend du nombre de

condensateurs branchés à la ligne. Pour un condensateur :

Et si n condensateurs sont branchés :

Figure 25: Connexion en triangle d'un TSC avec les inductances de syntonisation.

La tenu en tension de chaque thyristor doit être de deux fois la valeur de crête de la

tension du réseau (Fig 20). Pour l'application dans le domaine de haute tension,

plusieurs thyristors peuvent être mis en série ou un transformateur peut être utilisé

pour le couplage avec le réseau. En triphasé, des TSC sont habituellement branchés en

triangle (Fig.21). Sur la (Fig .21) on peut voir des inductances de syntonisation en série

avec des condensateurs.

Figure 26:TSC qui contint 3 condensateurs en parallèles

Figure 27:Relation entre le courant et le nombre des condensateurs qui dans

le TSC

Figure 28:Caractéristique d'un TSC

1.24. LES COMPENSATEURS STATIQUES SVC)

4.1.4. Définition

Le compensateur statique (SVC) est un dispositif de compensation shunt de la

Famille des systèmes de transmission flexible en courant alternatif, employant

l'électronique de puissance pour commander la puissance couler et améliorer la stabilité

passagère sur les grilles de puissance [8,9,17]. Le SVC règle la tension sur ses bornes en

commandant la quantité de puissance réactive a injecté dans ou absorbé du système

d'alimentation. Quand la tension de système est basse, le SVC développe la puissance

réactive (SVC capacitif). Quand la tension de système est haute, il absorbe la puissance

réactive (SVC inductif). La variation de la puissance réactive est exécutée en commutant

les banques triphasées de condensateur et les banques d'inducteur. Chaque banque de

condensateur est commutée en marche et en arrêt par des commutateurs de thyristor Ils

sont constitués par un ensemble de condensateurs et d'inductances commandées par

thyristors montés en tête-bêche dans chaque phase, chacun d'entre eux étant ainsi

conducteur pendant une demi- période. La puissance réactive absorbée par l'inductance

varie en contrôlant la valeur efficace du courant qui la traverse par action sur l'angle

d'amorçage des thyristors.

Ces nouveaux appareils (Compensateurs statiques, SVC= Static Var Compensator)

ont vu leurs possibilités s'accroître grâce aux progrès de l'électronique de puissance. Ils

sont capables de remplir diverses fonctions telles que le maintien de la tension, le

contrôle de la gestion des flux de puissance, l'amélioration de la stabilité du réseau et

l'augmentation de la puissance maximale transmissible, etc. Le compensateur statique

de puissance réactive à thyristors est aujourd'hui un équipement largement employé

dans les systèmes de transport d'électricité pour la régulation de la tension et de la

puissance réactive. La puissance réactive totale contrôlée dans le monde par cet

appareil est supérieure à 20000 Mvar.

Les différents types de SVC utilisées aujourd'hui peuvent pour l'essentiel être

divisés en deux catégories : Système avec inductances commandées par thyristors avec

ou sans condensateur fixe (type FC/TCR Fixed Capacitor/thyristor Controlled

Reactor).Système avec condensateurs couplés par thyristors et inductances

commandées par thyristors (type TSC/TCR thyristor Switched Capacitor / thyristor

Controlled Reactor).

Figure 29: Schéma de principe d'un SVC à banc de condensateur fixe

Figure 30: Schéma de principe d'un SVC

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