RT23 | Interaction entre convertisseur Grid-Forming et machine synchrone - Validation PHIL

La pénétration croissante des ressources interfacées avec l'électronique de puissance pose de nouveaux défis en ce qui concerne la stabilité des systèmes électriques. Pour améliorer leur stabilité, des convertisseurs contrôlés par formation de réseau ont été proposés comme alternative à leurs homologues conventionnels qui suivent le réseau. Cependant, leurs interactions avec la production électrique classique doivent être étudiées. L'objectif de cette présentation est d'analyser en profondeur les interactions entre les machines synchrones et les convertisseurs. Dans un premier temps, un bref rappel sur la modélisation de la machine synchrone et du convertisseur Grid-Forming sera présenté. Différents cas de test seront illustrés : 2 machines synchrones connectées ensemble, 1 machine synchrone avec un convertisseur, etc. Ensuite, différents modèles simples seront dérivés de ces cas d'essai : Un premier modèle simplifié pour obtenir le pôle dominant et un autre pour obtenir les premiers pôles oscillants. Cette approche est similaire à l'approche classique avec 2 machines synchrones, mais comme indiqué lors de la présentation avec un amortissement plus important. De plus, nous montrerons qu'un statisme de fréquence appliqué à un convertisseur Grid-Forming a un effet significatif sur l'amortissement de l'ensemble du système. Pour valider cette étude, un banc d'essai à l'échelle du laboratoire composé de : 1- une maquette de machine synchrone de 12 kVA qui émule une production classique, 2- une maquette d'onduleur à 2 niveaux de 7,5 kVA avec un filtre LCL de sortie qui est totalement ouvert et peut être contrôlé en mode de suivi du réseau ou de formation du réseau, 3- un système d'alimentation simulé en temps réel sur RT-LAB qui peut être connecté aux autres composants en utilisant le principeSimulation HIL de Power-Simulation par l'intermédiaire d'un amplificateur de puissance de 20 kVA. Ce banc d'essai sera utilisé pour illustrer les mécanismes d'interaction entre les générations synchrones et les générations basées sur l'électronique de puissance.