Chapitre IV : Validation par simulation et sur un cas pratique du régulateur auto
III.3. a Résultats expérimentaux
Sur la Figure IV - 16, l’onduleur de tension est connecté au réseau via un
autotransformateur. La tension du réseau sera modifiée grâce à cet appareil, ceci nous permettra
de simuler un scénario et de faire réagir le contrôle auto adaptatif. Ainsi, Les courbes suivantes
illustrent la réaction du contrôle et la variation de puissance réactive injectée en fonction des
tensions mesurées.
Les courbes Figure IV - 19 illustrent le démarrage de la production à t=6s et une
diminution de la tension au niveau du transformateur à t=19s. Ainsi, la PDE produit une
puissance active de 3kW et a une limitation de puissance réactive de ±2kVAR.
Suite au démarrage de la production, la tension mesurée en sortie de l’onduleur augmente
pour atteindre une valeur de 1.04 pu. Les consignes de tensions désirées sont recalculées pour
limiter cette hausse de tension. Ainsi, la production absorbe la quantité de puissance réactive
nécessaire au contrôle de la tension.
La dynamique de l’adaptation de consigne et donc de la réaction en puissance réactive est
imposée par la dynamique de production de puissance active et de son impact sur la tension. La
dynamique de production ici est simulée par une constante de temps du premier ordre de 0.3s.
a. b.
Figure IV - 19 : Evolution des tensions de consigne et de la tension mesurée (a) ainsi que de la puissance
réactive de la PDE (b)
Le deuxième événement est réalisé par le changement du point de fonctionnement de
l’autotransformateur. En effet, la tension est diminuée à t=19s pour simuler le cas d’une forte
charge. Dans ces conditions, la tension passe d’une valeur haute à une valeur inférieure à 1pu.
L’adaptation de consigne est cohérente et suit l’évolution de la tension pendant le transitoire
jusqu'à ce que la tension se stabilise à une valeur de 0,96pu. Ainsi, la PDE, qui absorbait
précédemment de la puissance réactive pour contrôler la tension à la valeur de consigne haute,
fournit à présent de la puissance réactive pour contrôler la tension à la valeur de consigne basse.
L’adaptation du contrôle aux différents événements du réseau est effective.
Un deuxième test est réalisé pour illustrer, cette fois-ci, une augmentation de la tension
trop importante et pour atteindre les limitations de production de la puissance réactive de la
PDE.
a. b.
Figure IV - 20 : Evolution des tensions de consigne et de la tension mesurée (a) ainsi que de la puissance
réactive de la PDE dans le cas d’une limitation (b)
Les courbes Figure IV - 20 illustrent le même démarrage de production que
précédemment, puis un changement de point de fonctionnement du transformateur, mais cette
fois-ci pour une tension encore plus élevée. Il est visible que, suite à cet événement, assimilable à
une perte de charge, la tension sort des valeurs admissibles. La production absorbe la quantité de
puissance réactive maximale et la fenêtre de consignes désirées est ouverte au maximum. Ici
V
désirée max= V
admissible maxet V
désirée min= V
admissible min. Ici, les limitations de la production ne permettent
donc pas de conserver la tension à l’intérieur de la plage autorisée de +6%, -10%. La production
fournie un effort maximal en absorbant -2kVAR de puissance réactive.
Ces simulations montrent la faisabilité d’un contrôle d’une PDE à l’aide du régulateur
auto adaptatif. Cependant les scénarii réalisés pour illustrer la bonne marche du contrôle peuvent
être améliorés dans des études perspectives. En effet, dans les scénarii présentés, la PDE simulée
est connectée à un réseau électrique réel, dont les caractéristiques ne sont pas connues. Il serait
donc intéressant de pouvoir connecter cette production à un simulateur de réseau temps réel
pour pouvoir illustrer le fonctionnement du régulateur auto adaptatif en réalisant des variations
de charges ou d’autres événements sur le réseau simulé en temps réel sous AreneURT.
Ceci est réalisable à l’aide d’un étage d’adaptation entre le simulateur de réseau d’un coté,
capable de fournir des signaux de très faible puissance, et la PDE de l’autre, qui elle fournit une
puissance de quelques kVA. On parle alors de simulation « hybride » [OCNA-2005] grâce à
laquelle il est possible de simuler le fonctionnement de matériels réels, avec une puissance
conséquente, connectés à un réseau simulé en temps réel. [GOMB-2-2005]
Un étage d’amplification des signaux en provenance du simulateur est nécessaire ainsi que
des capteurs capables de fournir des signaux adaptés pour les consignes en courant pour
AreneURT. La Figure IV - 21 schématise l’architecture du système à réaliser pour de telles
simulations de fonctionnement, dans des conditions réelles.
Construction de la commande MLI (10kHz)
230/127V
B1,2,3 V1,2,3
I1,2,3 Source de
tension
Contrôle commande réalisé sous D-Space Algorithmes auto-adaptatif à tester