STRATEGIE ACTUELLE DE GESTION DE PUISSANCE REACTIVE D’UN PARC

 STRATEGIE ACTUELLE DE GESTION DE PUISSANCE REACTIVE D’UN PARC 

Bilan de puissance active et réactive du parc Eoliennes, Câbles et Transformateur avec les prises réglables chacun de ces éléments intervient dans le bilan de la puissance réactive de l’ensemble du système. Un exemple analytique montré dans la Figure 2-1donne une vision plus précise sur ce point. Cet exemple considère la connexion d’une seule éolienne au réseau électrique.

La valeur de tension au point de connexion est la tension maximale de fonctionnement. D’après la norme (cf. Chapitre I paragraphe V.1) la tension de fonctionnement pour le niveau HTA est définie dans une plage de 5 % de la tension contractuelle. Comme nous l’avons montré dans le paragraphe V.1 du chapitre I, la tension contractuelle des parcs Maia Eolis est mise à 1.05 pu.

Cela veut dire que la tension de fonctionnement maximale peut atteindre jusqu’à 1.1025 pu (=1.05*1.05) au PDL (Poste De Livraison).  La modélisation du réseau a été faite en utilisant le modèle  pour les lignes (cf. Annexe V) et le transformateur. L’objectif est de calculer les différends grandeurs électriques pour le réseau indiqué dans la Figure 2-1 .

La méthode de FBS (Forward-Backward Sweep en anglais) est utilisée pour le calcul de la répartition des charges. Le bilan des différentes grandeurs électriques est présenté dans le Tableau 2-1. En supposant la production de l’éolienne de 4 MW pour la puissance active et de 1 MVAR pour la puissance réactive, la puissance active au point de connexion au réseau est de 3.950 MW et la puissance réactive est de 0.616 MVAR.

Le Tableau 2-1 montre que, c’est essentiellement l’inductance de fuite du transformateur (0.446 MVAR abs.) qui intervient au bilan de la puissance réactive au niveau de connexion. Le comportement du câble est essentiellement capacitif avec 34 Chapitre 2 : Réglage de la puissance réactive pour le raccordement direct sur un poste source HTA 35 une puissance fournie par les capacités parasites de 0.0661 MVAR et absorbée par l’inductance (0.0044 MVAR abs.) et capacité du câble haut tension.

L’effet capacitif du câble est plus important que de son effet inductif lorsque la puissance transmise par le câble ne dépasse pas la puissance naturelle du câble. Celle-ci se trouve par l’équation (2.2). La valeur de puissance naturelle pour les caractéristiques du câble indiquées dans le paragraphe V du chapitre I est de 16.05 MW.    30.27 c l ZC MW 16.05 2   C f Z U SIL (2.1) C Z est l’impédance caractéristique ; SIL est la puissance naturelle ; f U est la tension de fonctionnement (1.1025*20 kV).

Les résultats montrés dans le Tableau 2-1 confirment que malgré l’effet capacitif du câble dans le cas de production de 4 MW, le parc absorbe au niveau de son poste de livraison une puissance réactive égale à 0.384 MVAR. Cela est à cause de la puissance réactive absorbée par le transformateur qui est 7 fois plus important de la puissance réactive produite par le câble. 

Contrôle de la puissance réactive du parc par réglage de tan 

Les contraintes actuelles remises par ERDF portent sur le contrôle de facteur de puissance au niveau de PDL du parc éolien. En ce qui concerne les parcs de Maia Eolis, ces contraintes sont présentées sur la Figure 2-2. Absorption Q 20% Pn P(kW) Q(kVAR) Pn tanΦcont=0.05 tanΦmax=0.1 tanΦmin=0.0 Convention générateur pour les puissances Fourniture Q Figure 2-2 : Tan φ contractuel au niveau de poste de livraison Au poste de livraison, la puissance réactive doit être dans les limites suivantes : 

Pas de puissance réactive absorbée ;  En cas de génération de puissance réactive : o 1 . 0 tan * 1 . 0    ou P Q pour max % 20 parc P P o max * 02 . 0 parc P Q pour max % 20 parc P P (2.2) Chapitre 2 : Réglage de la puissance réactive pour le raccordement direct sur un poste source HTA La Figure 2-3 montre les données expérimentales récupérées sur le site de Sole de Moulin Vieux construit par Maia Eolis.

La Figure 2-3(a) présente la production du parc. Sur cet exemple, le parc produit en moyenne 5.52 MW de la puissance nominale. Cette production est due aux productions des cinq éoliennes existantes dans ce parc qui sont présentées dans la Figure 2-3(b). Les mesures au niveau des éoliennes sont faites au niveau HTA de transformateurs 0.69/20 kV. La courbe rouge dans la Figure 2-3(c) montre la valeur de tan φ au niveau de PDL du parc.

Cette valeur est autour de 0.09 qu’il justifie bien le bon fonctionnement du réglage effectué par Grid Station. La méthode de réglage de Grid Station est basée sur une répartition égale des consignes de puissance réactive des éoliennes pour respecter la consigne de tan φ au niveau de PDL. La Figure 2-3(c) montre aussi les valeurs de tan φ mesurées au niveau HTA de tous les transformateurs 0.69/20 kV.