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- Les installations à courant continu haute tension (CCHT), en anglais High Voltage Direct Current (HVDC) permettent de transporter de la puissance électrique entre plusieurs postes de conversion reliés au réseau électrique en courant alternatif. Elles peuvent régler dans une certaine mesure la puissance active et la puissance réactive injectées dans le réseau, ce faisant elles doivent être en mesure de commander le courant envoyé ou absorbé, ainsi que le niveau de tension du poste et ce aussi bien du côté tension continue que du côté tension alternative. Le réglage de la puissance active influence également la fréquence du réseau électrique. Le poste qui envoie de la puissance est dit « redresseur », celui en recevant « onduleur ». Toutes ces commandes doivent être faites de manière cohérente, sans excéder de valeurs maximales admissibles par un des équipements électriques et sans mettre en danger la stabilité du réseau électrique. Mieux, en cas de défaut sur le réseau électrique le poste HVDC assiste dans la stabilisation du réseau. Par ailleurs, les postes électriques contiennent des équipements coûteux et indispensables à la bonne conduite du réseau, il convient donc de les protéger contre les défauts pouvant apparaître sur le réseau : court-circuit, chute de foudre, choc de manœuvre, surtension, sur-fréquence, surcharge… Des appareils dédiés, dit de protections, permettent de déclencher des alarmes ou de déconnecter les parties affectées par un défaut et ainsi d'éviter la destruction ou la diffusion du défaut à d'autres éléments du réseau. Les postes HVDC ne font pas exception à ces concepts, même si ces derniers doivent être quelque peu adaptés par rapport à ceux utilisés dans le réseau en courant alternatif (AC). Les installations HVDC sont à diviser en deux familles : les installations commutées par les lignes (« Line-commutated converters », LCC)) et celle autocommutées, plus couramment dite « convertisseurs source de tension » (« Voltage-source converters », VSC). Leur fonctionnement étant fondamentalement différent, leur commande et protection le sont également. Pour éviter les confusions les parties seront divisées dans la suite de l'article. Les LCC sont commandés en source de courant. En temps normal, le redresseur assure le réglage de la tension, l'onduleur celui du courant, toutefois la commande à marge courant permet d'échanger les rôles en cas de besoin. L'inversion du flux de puissance se fait grâce à une inversion de la polarité de la tension. La puissance réactive est fournie par des bancs de capacités connectés en fonction des besoins. Les puissances réactive et active sont liées, toutes les configurations ne sont pas possibles. Les convertisseurs ont la capacité d'interrompre un court-circuit côté courant continu, par contre ils sont vulnérables aux chutes de tension côté AC. Les VSC, comme leur nom l'indique sont commandés en source de tension. Les réglages de la tension active et réactive sont indépendants, cela permet beaucoup plus de possibilités pour la commande des VSC. La polarité des lignes reste constante. La puissance réactive est produite par les convertisseurs directement sans assistance de bancs de capacités. Les VSC deux quadrants n'ont pas la capacité d'interrompre eux-mêmes un court-circuit côté courant continu contrairement de ceux à quatre quadrants, aussi appelés en pont en H. Cependant, ils peuvent démarrer sans tension AC, on parle de « black-start ». L'article se focalise sur les VSC multi-niveaux, mais ceux à deux niveaux ont des stratégies de commande et protection similaires. (fr)
- Les installations à courant continu haute tension (CCHT), en anglais High Voltage Direct Current (HVDC) permettent de transporter de la puissance électrique entre plusieurs postes de conversion reliés au réseau électrique en courant alternatif. Elles peuvent régler dans une certaine mesure la puissance active et la puissance réactive injectées dans le réseau, ce faisant elles doivent être en mesure de commander le courant envoyé ou absorbé, ainsi que le niveau de tension du poste et ce aussi bien du côté tension continue que du côté tension alternative. Le réglage de la puissance active influence également la fréquence du réseau électrique. Le poste qui envoie de la puissance est dit « redresseur », celui en recevant « onduleur ». Toutes ces commandes doivent être faites de manière cohérente, sans excéder de valeurs maximales admissibles par un des équipements électriques et sans mettre en danger la stabilité du réseau électrique. Mieux, en cas de défaut sur le réseau électrique le poste HVDC assiste dans la stabilisation du réseau. Par ailleurs, les postes électriques contiennent des équipements coûteux et indispensables à la bonne conduite du réseau, il convient donc de les protéger contre les défauts pouvant apparaître sur le réseau : court-circuit, chute de foudre, choc de manœuvre, surtension, sur-fréquence, surcharge… Des appareils dédiés, dit de protections, permettent de déclencher des alarmes ou de déconnecter les parties affectées par un défaut et ainsi d'éviter la destruction ou la diffusion du défaut à d'autres éléments du réseau. Les postes HVDC ne font pas exception à ces concepts, même si ces derniers doivent être quelque peu adaptés par rapport à ceux utilisés dans le réseau en courant alternatif (AC). Les installations HVDC sont à diviser en deux familles : les installations commutées par les lignes (« Line-commutated converters », LCC)) et celle autocommutées, plus couramment dite « convertisseurs source de tension » (« Voltage-source converters », VSC). Leur fonctionnement étant fondamentalement différent, leur commande et protection le sont également. Pour éviter les confusions les parties seront divisées dans la suite de l'article. Les LCC sont commandés en source de courant. En temps normal, le redresseur assure le réglage de la tension, l'onduleur celui du courant, toutefois la commande à marge courant permet d'échanger les rôles en cas de besoin. L'inversion du flux de puissance se fait grâce à une inversion de la polarité de la tension. La puissance réactive est fournie par des bancs de capacités connectés en fonction des besoins. Les puissances réactive et active sont liées, toutes les configurations ne sont pas possibles. Les convertisseurs ont la capacité d'interrompre un court-circuit côté courant continu, par contre ils sont vulnérables aux chutes de tension côté AC. Les VSC, comme leur nom l'indique sont commandés en source de tension. Les réglages de la tension active et réactive sont indépendants, cela permet beaucoup plus de possibilités pour la commande des VSC. La polarité des lignes reste constante. La puissance réactive est produite par les convertisseurs directement sans assistance de bancs de capacités. Les VSC deux quadrants n'ont pas la capacité d'interrompre eux-mêmes un court-circuit côté courant continu contrairement de ceux à quatre quadrants, aussi appelés en pont en H. Cependant, ils peuvent démarrer sans tension AC, on parle de « black-start ». L'article se focalise sur les VSC multi-niveaux, mais ceux à deux niveaux ont des stratégies de commande et protection similaires. (fr)
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