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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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4.1.9. Caractéristique V-I du compensateur statique

Supposons que les condensateurs soient débranches et que la tension au

secondaire du transformateur soit de 16 kV. Ajustons l'angle à des thyristors

commandant la branche inductive à 90°, de façon a obtenir la pleine conduction. Le

courant dans les inductances est alors a sa valeur maximale, soit 2319 A. La puissance

réactive totale est alors de 111 Mvar. Bien que la tension nominale soit de 16 kV, celle-ci

peut fluctuer considérablement Lors d'une contingence de réseau. La droite L (Fig. 39)

montre la relation entre la tension er le courant .

Par exemple, si la tension baisse a 12 kV, le courant décroit à :

Le courant a baisse de mais la puissance a chuté à :

Cela représente une diminution de par rapport à sa valeur nominale de

Il est évident qu'une diminution de la tension réduit de beaucoup la puissance

réactive que le compensateur peut absorber .Lorsque l'inductance est débranchée et que

les deux condensateurs sont en service, le courant total par phase sous une tension de

est de :

La coutume est d'apposer un signe (-) à ce courant capacitif pour le distinguer du

courant inductif. La relation entre le courant et la tension est alors une nouvelle droite,

désignée C (Fig. 41). Les droites L et C forment ensemble une « courbe en V » qui

correspond aux limites inductive et capacitive du compensateur statique. A la tension

nominale, elle s'étend de

Figure 41: Courbe en V du compensateur statique

Au voisinage de la tension nominale, le compensateur doit pouvoir tirer un courant

réactif compris entre et . On réalise cette variation en jouant sur le

nombre de condensateurs en service et en faisant varier le courant inductif entre zéro et

 

.

On utilise les combinaisons suivantes:

a) L seule en service:

Courant réglable de zéro à

 

b) et en service:

Courant réglable de

c) et , en service:

Courant réglable de

Les trois plages d'opération sont illustrées à la (Fig.42).

On notera que les plages de fonctionnement se recouvrent. Ce chevauchement est

requis pour assurer une transition stable lors des manoeuvres des branches capacitives.

Notons aussi que la largeur des plages diminue en proportion avec la tension du réseau.

Figure 42: Plage de fonctionnement du compensateur statique

Figure 43: Formes d'ondes de la tension et du courant circulant dans l'inductance

lorsque la conduction est amorcée à

4.1.10. Fonctionnement de l'inductance commandé par thyristors

Valeur crête de la tension:

Tension à 150°:

Durée de l'intervalle de

Comme la surface A est un triangle presque parfait, le nombre de volts-secondes est

donné par:

Courant crête dans l'inductance:

Composante efficace du courant fondamentale :

La valeur exacte du courant crête est donnée par l'expression :

Courant crête dans l'inductance en [A]

Tension efficace appliquée à l'inductance en [V]

Angle d'amorçage en [°]

Fréquence du réseau en [Hz]

Valeur de l'inductance en [H]

Si l'on applique cette expression à l'exemple 8-3, on obtient:

On constate que la valeur approximative du courant crête (430 A) que nous avons

calculée est très proche de sa valeur exacte. Le courant puise comprend une composante

fondamentale et des harmoniques, et en particulier un 3e harmonique. Celui-ci circule

dans le triangle forme par les éléments L, C de la (Fig. 42). Par conséquent, le 3e

harmonique ainsi que tous les harmoniques multiples de 3 n'apparaissent pas dans les

enroulements du transformateur, ni sur le réseau. C'est la composante fondamentale du

courant puise qui est de première importance. Elle est donnée par l'expression:

Courant efficace dans l'inductance [A]

Tension efficace appliquée à l'inductance [V]

Angle d'amorçage

Fréquence du réseau [Hz]

Valeur de l'inductance [H]

On constate que le courant fondamental diminue a mesure que l'angle d'amorçage

augmente au-delà la de . C'est comme si la réactance inductive de l'inductance

augmentait avec En fait, la réactance effective est donnée par

l'expression:

Courant fondamental:

Puissance réactive totale:

Q=3VI=3'16000'126 Q= 6.0 5MVAr

Réactance effective:

Lorsque , la réactance effective de l'inductance est 17 fois supérieure a sa

réactance intrinsèque

1.25.

chapitre 5

Une approche Fuzzy-Ant pour l'emplacement optimal des

condensateurs dans un réseau électrique

1.26. INTRODUCTION

Approcher Fuzzy _Ant a pour but de déterminer les noeuds candidat ou les noeuds

critiques là où il faut places les condensateurs par un algorithme basé sur la logique flou

et un autre algorithme base sur l'algorithme de fourmis [21, 18,22].

Approche Fuzzy_Ant

Approche Fuzzy

1er Algorithme

On applique la logique flou pour

déterminer les noeuds candidats

 

2eme Algorithme

On applique l'algorithme de fourmi

pour déterminer les condensateurs

Figure 44:Schéma de Principe de l'approche Fuzzy_Ant

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