Planifier les réseaux de courant continu à haute tension pour un avenir neutre en carbone
La volonté de l’Europe de passer des combustibles fossiles aux sources d’énergie renouvelables devrait entraîner des changements importants dans les réseaux de transport d’électricité. Le projet HVDC-WISE(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), financé par l’UE, travaille sur des configurations de réseau à courant continu haute tension (CCHT) fiables et résistantes qui permettront d’accélérer l’intégration des énergies renouvelables sur le continent et de jeter les bases d’un futur système de transmission européen intégré. Couramment utilisés pour le transport d’électricité sur de longues distances, les réseaux CCHT sont des éléments clés d’un système énergétique neutre en carbone. Ils nécessitent moins de conducteurs et perdent moins d’énergie que les lignes équivalentes à courant alternatif (CA), ce qui permet de transférer l’énergie plus efficacement sur de longues distances. Ils sont également en mesure de fournir de l’énergie renouvelable à certains secteurs difficiles à électrifier. Ces propriétés, parmi d’autres, en font la meilleure technologie pour gérer la transition énergétique de l’Europe.
Amélioration de l’efficacité et de la précision
L’une des avancées de HVDC-WISE en matière de modélisation des équipements CCHT est l’adoption de l’interface de maquette fonctionnelle (IMF), une norme ouverte pour l’échange de modèles de simulation dynamique entre différents outils dans un format normalisé. Dans un monde où les systèmes électriques sont de plus en plus complexes, les modèles mathématiques et les outils de simulation sont confrontés à certaines limites. Ils ne sont souvent applicables qu’à des sous-systèmes spécifiques au sein de réseaux interconnectés, sont généralement incompatibles avec d’autres outils et sont soumis à des restrictions en matière de propriété intellectuelle, ce qui entrave la recherche et les progrès dans le domaine de l’électronique de puissance et des systèmes de transmission. L’adoption de l’IMF par HVDC-WISE contribue à résoudre ces problèmes en rationalisant le processus d’échange de modèles et en améliorant l’efficacité et la précision des simulations de systèmes électriques. L’ingénieur électricien Florent Morel du SuperGrid Institute, coordinateur du projet en France, écrit ce qui suit dans un article publié dans EE Times Europe(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre): «Pris en charge par plus de 200 outils — y compris les leaders de l’industrie tels que dSPACE, MATLAB/Simulink, DIgSILENT PowerFactory et OpenModelica — l’IMF permet une interopérabilité homogène tout en protégeant les connaissances exclusives. Son approche de boîte noire permet de partager des modèles sans exposer de détails sensibles, ce qui résout les conflits entre la sécurité de la propriété intellectuelle et l’innovation collaborative. En normalisant l’échange de modèles, l’IMF élimine les efforts de développement redondants et comble les lacunes de compatibilité entre les outils (par exemple, MATLAB/Simulink et DIgSILENT PowerFactory). Cela accélère les études basées sur la simulation et permet aux ingénieurs d’intégrer des modèles validés provenant de diverses plateformes dans des systèmes cohérents, même lorsqu’il s’agit de grands réseaux électriques hétérogènes».
Exploiter les phasers dynamiques
Une autre approche innovante de HVDC-WISE est l’utilisation de phasers dynamiques pour modéliser les interactions entre les parties CA et CC du réseau avec plus de précision et d’efficacité. Les simulations traditionnelles de moyenne quadratique (MQ) et de transitoires électromagnétiques (TEM) présentent certaines limites lorsqu’il s’agit de modéliser des convertisseurs électroniques de puissance tels que ceux utilisés dans les réseaux CCHT. Les simulations MQ sont souvent trop simplifiées et les simulations TEM nécessitent de très petits pas de temps et sont trop exigeantes en ressources informatiques. «La modélisation dynamique des phasers offre une solution intermédiaire», déclare Florent Morel. «Premièrement, l’augmentation du pas de temps dans le domaine de la modélisation dynamique des phaseurs a un effet moindre sur la précision de la simulation par rapport aux TEM ... Deuxièmement, la modélisation dynamique des phaseurs représente la dynamique du réseau électrique qui n’est pas disponible dans les simulations MQ.» Les nouvelles approches du projet HVDC-WISE (HVDC-based grid architectures for reliable and resilient WIdeSprEad hybrid AC/DC transmission systems) en matière de modélisation et de simulation sont décrites dans un rapport intitulé «Technology modelling»(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). Les progrès réalisés dans les architectures de réseau CCHT contribueront à la transition de l’Europe vers l’énergie durable. Pour plus d’informations, veuillez consulter: site web du projet HVDC-WISE(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)
