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Modélisation à l'aide du logiciel EMTP-RV du compensateur série variable commandé par thyristors

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École de technologie supérieure
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Abstract

La compensation des réseaux électriques est de plus en plus présente due à une consommation énergétique grandissante des grands centres. Plusieurs méthodes permettant la compensation existent. Entre autre, l'ajout de condensateurs en série est Tune des méthodes les plus simples utilisées. Par contre, l'ajout de condensateurs en série peut causer problème. Dans certains événements relatés dans la littérature, il est arrivé que le réseau électrique échange de la puissance avec l'arbre, à des fréquences inférieures à la fréquence synchrone, jusqu'au bris de ce dernier, phénomène connu sous le nom de résonance sous-synchrone. C'est pourquoi, des solutions alternatives ont du être proposées afin d'obtenir un même niveau de compensation sans pour autant causer de résonance sous-synchrone. Le compensateur série variable commandé par thyristors (CSVCT) est l'un de ces moyens, il permet de compenser un réseau tout en atténuant la résonance sous-synchrone. La chaire TransÉnergie ne possède actuellement pas de modèle permettant la simulation de ce type de compensateur avec EMTP-RV. C'est pourquoi un module permettant la simulation du compensateur a été développé. Le module peut être ajouté très simplement à un réseau déjà existant sans trop de difficulté. Également, les paramètres du module peuvent être modifiés très rapidement. D'autre part, contrairement à un modèle développé précédemment, lors du calcul de l'impédance, il ne tient compte que de la composante fondamentale. Enfin, la fréquence est calculée à tout moment par un module de synchronisation et prise en compte lors du calcul de l'impédance. Le travail se divise comme suit. La première partie consiste à valider le comportement du compensateur. Dans un premier temps, pour vérifier la validité des différentes composantes, une validation individuelle des composantes est faite. Les différents modules sont comparés avec les modèles déjà existants dans SimPowerSystems (SPS). Par la suite, afin de s'assurer de la validité du modèle développé, deux comparaisons sont faites. La première comparaison consiste à reproduire le même modèle à l'aide d'un logiciel différent, dans ce cas ci SPS. Afin de comparer les réponses, plusieurs variations sont appliquées au système; défauts monophasé et triphasé ainsi qu'une variation de l'impédance. La seconde comparaison consiste à utiliser un modèle de compensateur CSVCT déjà existant dans la librairie SPS et valider le comportement en régime permanent. Le régime transitoire sera quelque peu différent puisque la commande implantée est différente. Les tests appliqués sont sensiblement les mêmes que ceux réalisés précédemment. Une fois le fonctionnement du compensateur vérifié, il est possible d'utiliser le compensateur afin de compenser un système présentant une résonance sous-synchrone. Dans le cadre de ce projet, le second banc d'essai est utilisé à la différence que la compensation est faite avec un CSVCT en série avec un condensateur. Les courbes obtenues avec le CSVCT, et précédemment le condensateur, sont comparées et les résultats permettent de conclure que le CSVCT atténue la résonance.

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