Réseaux DC
Les liaisons HVDC sont un élément clé du développement futur des réseaux électriques (réseaux offshore mais aussi liaisons d’interconnexion). Si ces liaisons sont pour l’instant exploitées en mode « deux-terminaux », les travaux de recherche portent de plus en plus sur les liaisons multi-terminaux. Par ailleurs, les technologies de convertisseurs évoluent avec l’apparition des structures modulaires multiniveaux (MMC). Ces travaux ont démarré en 2011 dans le cadre d’une collaboration démarrée avec EDF R&D. Dans un premier temps, les travaux ont porté sur la commande des convertisseurs à technologie MMC en s’appuyant sur un prototype qui a été conçu et développé au laboratoire (1er convertisseur MMC half-bridge à usage académique développé et conçu dans un laboratoire Français). Parallèlement le développement d’une plateforme « HVDC » multiterminaux a conduit à travailler sur le contrôle coordonné des convertisseurs et le développement d’un superviseur. Les travaux se sont poursuivis avec le développement d’un second convertisseur MMC à structure full-bridge.
Ces systèmes HVDC seront intégrés dans les systèmes actuels AC ; il est donc primordial de les commander en cohérence avec les systèmes AC voire les faire participer au fonctionnement des réseaux AC. A cet effet, des travaux ont été menés – en collaboration avec le L2EP – sur la modélisation et la conduite des réseaux multiterminaux. Après développement de modèles d’état, une étude de stabilité des réseaux DC a été menée par une approche valeurs propres. Des commandes en tension de type « droop mode » ont été considérées pour le réseau DC.
L’équipe est aussi impliquée dans l’institut Supergrid (ITE) basé à Villeurbanne avec des travaux sur la modélisation et le contrôle des réseaux HVDC.
Actuellement la collaboration se poursuit avec EDF R&D sur l’optimisation du convertisseur MMC en, particulier les inductances des bras. Les travaux s’étendent aussi au réseau de distribution DC, en particulier l’optimisation d’un poste électrique destiné à alimenter à la fois des départs AC et DC.