plateforme de simulation en temps réel d'un transformateur à semi-conducteurs équipé de convertisseurs « back-to-back » à double pont actif et de ponts en H en cascade à plusieurs niveaux

Compte tenu du nombre considérable de ressources d’ Énergie s distribuées intégrées au réseau de distribution moyenne tension, il existe un besoin important de services de réseau flexibles afin de renforcer la stabilité et la fiabilité du réseau. Le transformateur à semi-conducteurs (SST) peut servir de plaque tournante d’ Énergie s fournissant des services de réseau au sein du réseau de distribution. Le SST à trois étages s’est imposé comme la topologie de SST la plus répandue en raison de sa flexibilité, de sa contrôlabilité, de son isolation totale et de son flux de puissance bidirectionnel. La simulation en temps réel d’un SST constitue une étape clé pour valider sa conception et son algorithme de commande avant de passer au développement matériel. Cependant, la simulation en temps réel d’un SST représente un défi de taille en raison de sa topologie complexe impliquant un grand nombre de commutateurs électroniques de puissance. Pour relever ce défi, une plateforme de simulation en temps réel haute fidélité basée sur un CPU-FPGA a été développée. Plus précisément, un modèle basé sur un FPGA a été développé, offrant flexibilité et évolutivité pour simuler différentes topologies de SST. Afin de valider le développement de l’ plateforme de simulation en temps réel, un modèle de SST a été élaboré et testé. Cette conception comportait des ponts en H modulaires, à plusieurs niveaux et en cascade, ainsi que des ponts à double voie active dans une topologie dos à dos, associés à un algorithme de commande hiérarchique. Les résultats de simulation démontrent le fonctionnement stable de cette topologie SST pour des variations spécifiques de consigne, validant ainsi l’ plateforme de simulation en temps réel présentée.