ROLE ET TECHNOLOGIES NOUVELLES DES COMPENSATEURS STATIQUES POUR LA PLANIFICATION DE RESEAUX ELECTRIQUES FLEXIBLES ET A FAIBLE COUT

摘要

Depuis les années 60 jusque dans les années 80, lademande en énergie électrique a augmentérapidement au Japon. Les sociétés d’électricité ontdu agrandir leurs installations de transport pourpouvoir transporter toute l’énergie électriquejusqu’aux centres de consommation. Cependant, laconstruction de nouvelles lignes de transport esttrès difficile à cause des contraintesenvironnementales, des problèmes de droit depassage et du co?t élevé de la construction avec, enparticulier, le prix du terrain, etc. Pour résoudre cesproblèmes, un nouvel équipement de contr?le del’énergie réactive, le Compensateur Statique(STATCOM), a été mis au point. Le premiercompensateur statique au monde a été mis enservice commercial en 1991 au poste d’Inuyama auJapon dans le but de renforcer un réseau detransport existant par l’installation d’une sourced’énergie réactive. L’accroissement de l’énergiemaximum transportée, qui fut limité de 531 MW. àplus de 621 MW. à cause de la stabilité, a étévérifié par des essais sur site.Dans les années 90, les réseaux électriques auJapon sont devenus plus changeants et plusincertains à cause de la dérégulation et del’ouverture du marché. La concurrence sévère del’industrie de l’électricité axée sur le marchéobligea les sociétés d’électricité à abandonner lesvieux groupes thermiques qui servaient à maintenirla tension au niveau des centres de consommation.Avec la mise hors service de ces groupes, denouveaux équipements capables de maintenir latension du réseau sont devenus nécessaires.Cependant, les sociétés d’électricité ne pouvaienttrouver dans des lignes nouvelles aucune possibilitéde retour sur investissement dans leursplanifications à long terme. C’est pourquoi,l’opérateur de réseau a d? trouver une autre optionpour un maintien de la tension flexible et de faibleco?t.Le Compensateur Statique constitue une solutionprometteuse face à cette situation. De plus, avec lesprogrès de la technologie des Convertisseurs partantde la Tension, les Compensateurs Statiques du 21°siècle devraient être plus compacts, avoir moins depertes et être plus économiques.Un nouveau système d’électronique de puissance, àsavoir le thyristor piloté, ou GCT, a été mis aupoint. En même temps, un nouveau CompensateurStatique utilisant ce système a été étudié et mis aupoint. Le thyristor GCT est capable de couper en untemps très court en donnant au courant de porte lamême part de l’intensité principale passant dans laplaque. Le thyristor GCT ne nécessite pas le circuitsnubber qui est nécessaire pour les thyristorsconventionnels GTO. En éliminant les circuitssnubbers, on réalise un convertisseur compact etayant des pertes réduites de moitié. Le co?t cibledes Compensateurs Statiques à thyristors GCT estinférieur de 30% au co?t des premiersCompensateurs Statiques à thyristors GTO de 1991,et le terrain nécessaire est aussi réduit de 35%. Lespertes totales des Compensateurs Statiques setrouvent ramenées à 1,2% de la capacité duCompensateur Statique.Différentes sortes d’études ont été nécessaires pourles Compensateurs Statiques. Pour l’analyse de lastabilité de la tension dans le domaine de lafréquence fondamentale, on a réalisé une étudebasée sur une courbe P-V. Pour la simulation enfonction du temps du Compensateur Statique, il fautsimuler les manoeuvres d’un grand nombred’équipements. Ceci dépassait la capacité de calculdu programme de simulation existant de typeEMTP. Pour réaliser cela d’une fa?on économiqueen temps, une nouvelle méthode a été développée.Ces technologies d’étude de réseau ont rendu laconception du Compensateur Statique plusrationnelle et plus économique.Pour la génération future de CompensateursStatiques, il faut mettre au point un CompensateurStatique dépla?able afin d’obtenir la souplesse etles co?ts réduits nécessités par l’exploitationactuelle du réseau. Ce rapport traite également decet aspect.