RT22 | Étude des courants d'ondulation dans les systèmes de propulsion à courant continu des navires équipés d'une alimentation électrique Simulation HIL

La conception de systèmes d’ Énergie s durables pour les navires revêt une importance croissante et une pertinence politique de plus en plus grande à mesure que la crise climatique s’intensifie. Un système d’alimentation électrique basé sur le courant continu (CC) est considéré comme présentant un fort potentiel pour améliorer l’efficacité de l’ Énergie et favoriser l’intégration décentralisée de concepts d’approvisionnement en é Énergie s alternatives, tels que les piles à combustible, les systèmes photovoltaïques ou les systèmes de stockage par batterie. Ces composants CC peuvent être intégrés dans des réseaux CC sans conversion en courant alternatif (CA), ce qui réduit les pertes et augmente le rendement du système. Dans le cadre des technologies de réseaux CC, on utilise des convertisseurs à commutation rapide pour effectuer la transformation de tension et générer des ondes sinusoïdales triphasées. Ce comportement de commutation rapide entraîne non seulement des tensions CC imparfaites, mais introduit également dans le système ce que l’on appelle des courants d’ondulation. En raison du grand nombre de convertisseurs CC/CC destinés au couplage des segments de réseau et de convertisseurs CC/CA destinés au raccordement des charges conventionnelles à bord des navires, on observe une ondulation considérable sur les réseaux CC des navires. Ces ondulations de tension et de courant peuvent entraîner un dépassement de la plage de fonctionnement sécurisée pour les consommateurs ou, dans le pire des cas, provoquer des oscillations dans le flux de puissance et la logique de commande, et donc entraîner une défaillance partielle ou totale du système. L’utilisation de la technologie PHiL (Power Simulation HIL ) doit permettre d’étudier l’impact de ces courants d’ondulation sur les systèmes à courant continu dans un environnement sûr et avec un maximum de flexibilité. Pour cela, une interface stable entre le matériel testé (HUT) et le système en temps réel est une exigence fondamentale, qui doit être réévaluée en permanence en raison des temps de retard entre les composants ainsi que de la variation des paramètres du HUT. De plus, le système doit rester stable sur toute la bande passante de l’amplificateur, ce qui nécessite de prendre en compte des aspects particuliers lors du choix d’un algorithme d’interface. Cette présentation donne un bref aperçu de l’état actuel de la recherche concernant un algorithme d’interface qui utilise la mesure en ligne de l’impédance du HUT ainsi que du réseau simulé. Les informations issues de la mesure d’impédance sont utilisées pour identifier les zones d’instabilité et appliquer un algorithme de filtrage de fréquence afin de pallier ces instabilités sur l’ensemble de la bande passante du système PHiL. Par ailleurs, un bref aperçu du projet « Sustainable DC Systems » (SuSy) est présenté et les applications futures des simulations PHiL stables sont exposées.