FR3131118A1

FR3131118A1 - Dispositif, procédé et programme d’ordinateur de pilotage d’une source de tension

Info

Publication number: FR3131118A1
Application number: FR2211905A
Authority: FR
Inventors: Quentin FERREIRA; Ali EL AKOUM; Cristian JECU
Original assignee: Electricite de France SA
Current assignee: Electricite de France SA
Priority date: 2021-12-17
Filing date: 2022-11-16
Publication date: 2023-06-23
Also published as: FR3131120A1; WO2023111166A1

Abstract

L’invention concerne un dispositif (1) de pilotage d’une source (11) de tension, caractérisé en ce que le dispositif un dispositif (22) de détermination d’une réserve d’énergie de la source (11) de tension, un dispositif (31) de contrôle pour calculer une deuxième fréquence (f(R)) en fonction de la réserve d’énergie de la source (11) de tension, et pour fournir une consigne (Cf) de fréquence (f) déterminée, égale à la deuxième fréquence (f(R)) à la source (11) de tension. Figure pour l’abrégé : Figure 2A

Description

Dispositif, procédé et programme d’ordinateur de pilotaged’une source de tension

L'invention concerne un dispositif de pilotage d’au moins une source de tension, ainsi qu’un procédé et un programme d’ordinateur pour ce pilotage.

Le domaine de l’invention concerne celui des petits réseaux électriques ou micro-réseaux, appelés en anglais « microgrids ».

Ces réseaux sont des réseaux de consommation de puissance électrique et doivent pouvoir être reliés à la source de tension pour alimenter des équipements consommateurs.

Il est connu que dans ces réseaux électriques, la tension et la fréquence sont imposées par une source de tension. Dans ce type de réseau, il est possible que la source de tension soit interfacée avec le réseau via un onduleur (électronique de puissance), directement (machine synchrone), ou via d’autres équipements.

Dans un micro-réseau, il y a des charges et il peut y avoir des moyens de production (des sources d’énergie renouvelables et/ou intermittentes, comme par exemple une éolienne ou un panneau photovoltaïque).

Un objectif est l’amélioration de la continuité de fourniture d’électricité au réseau de consommation de puissance électrique.

Dans les micro-réseaux, certains mécanismes permettent d’améliorer la continuité de fourniture : les réserves d’énergie (par exemple : le stockage électrochimique) et l’écrêtement de la production.

Par ailleurs, dans les grands réseaux électriques de transport et de distribution, dits conventionnels, l’EOD peut être assuré par les réserves primaire, secondaire ou tertiaire (qui peuvent être mobilisées automatiquement ou manuellement avec des temps de réponse distincts), l’effacement de charge diffus, agrégé par un opérateur d’effacement et géré de manière centralisée, et en dernier recours : des contrats d’interruptibilité (activés par la fréquence), des délestages de départs Haute Tension A (activés par la fréquence), le découplage de producteurs (activés par la fréquence) et l’écrêtement de la production via la fréquence.

Notamment, l’effacement de charge diffus, tel que réalisé aujourd’hui, présente les inconvénients suivants. Il nécessite la mise en place d’un lien de télécommunication entre le gestionnaire de réseau ou l’opérateur d’effacement, et la charge à effacer. Il fonctionne uniquement en tout ou rien.

Un objectif de l’invention est d’obtenir un dispositif de pilotage de la source de tension, ainsi qu’un procédé et un programme d’ordinateur pour ce pilotage, qui pallient les inconvénients mentionnés ci-dessus et permettent d’améliorer la continuité de fourniture à un micro-réseau.

A cet effet, un premier objet de l’invention est un dispositif de pilotage d’au moins une source de tension, qui est reliée à un point de livraison de puissance électrique lui-même relié à un réseau de consommation de puissance électrique,
la source de tension transformant une énergie présente sur au moins une entrée de la source de tension en une tension électrique alternative ayant une fréquence déterminée sur au moins une sortie de la source de tension, reliée au point de livraison de puissance électrique,
caractérisé en ce que le dispositif comporte
un premier dispositif de détermination d’une puissance mesurée sur la sortie de la source de tension -ci, et/ou un deuxième dispositif de détermination d’une réserve d’énergie de la source de tension,
un dispositif de contrôle, configuré pour calculer une première fréquence selon une première consigne prescrite donnant la première fréquence en fonction de la puissance injectée sur la sortie de la source de tension, et/ou pour calculer une deuxième fréquence selon une deuxième consigne prescrite donnant la deuxième fréquence en fonction de la réserve d’énergie de la source de tension, et pour fournir une consigne de fréquence déterminée, égale à la première fréquence, ou égale à la deuxième fréquence, ou égale à la plus petite de la première fréquence et de la deuxième fréquence, à la source de tension.

L’invention permet ainsi, pour la source de tension d’un micro-réseau, en cas de besoin, de piloter des charges via une modulation de la fréquence. L’invention permet de provoquer l’écrêtement de la consommation via des variations à la baisse de la fréquence. L’invention permet de programmer la source de tension de telle sorte que sa fréquence reflète son niveau de sollicitation en puissance consommée et l’état de sa réserve d’énergie, via les deux fonctions de la première fréquence dépendant de la puissance et de la deuxième fréquence dépendant de la réserve d’énergie. L’invention permet de limiter la sollicitation de la source de tension.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, la première consigne prescrite donnant la première fréquence est au moins partiellement décroissante en fonction de la puissance injectée sur la sortie de la source de tension.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, le réseau de consommation de puissance électrique a une fréquence nominale prescrite,
la première consigne prescrite donnant la première fréquence est égale à la fréquence nominale prescrite, lorsque la puissance injectée sur la sortie de la source de tension est inférieure à une première valeur prescrite de puissance,
la première consigne prescrite donnant la première fréquence est inférieure à la fréquence nominale prescrite, lorsque la puissance injectée sur la sortie de la source de tension est supérieure à la première valeur prescrite de puissance.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, la première consigne prescrite donnant la première fréquence est égale à un premier plateau prescrit de fréquence, inférieur à la fréquence nominale prescrite, lorsque la puissance injectée sur la sortie de la source de tension est supérieure à la première valeur prescrite de puissance et est inférieure à une deuxième valeur prescrite de puissance, elle-même supérieure à la première valeur prescrite de puissance.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, la première consigne prescrite donnant la première fréquence est égale à un deuxième plateau prescrit de fréquence, inférieur au premier plateau prescrit de fréquence, lorsque la puissance injectée sur la sortie de la source de tension est supérieure à la deuxième valeur prescrite de puissance.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, le premier plateau prescrit de fréquence est égal à 50 % de la somme de la fréquence nominale prescrite et du deuxième plateau prescrit de fréquence.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, la première consigne prescrite donnant la première fréquence est en marches d’escalier.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, le réseau de consommation de puissance électrique a une fréquence nominale prescrite,
la première consigne prescrite donnant la première fréquence présente un saut entre la fréquence nominale prescrite et une première valeur prescrite de fréquence inférieure à la fréquence nominale prescrite, lorsque la puissance injectée sur la sortie de la source de tension devient supérieure à une première valeur prescrite de puissance.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, la première consigne prescrite donnant la première fréquence est égale à une deuxième valeur prescrite de fréquence inférieure à la première valeur prescrite de fréquence, lorsque la puissance injectée sur la sortie de la source de tension croît au-dessus d’une deuxième valeur prescrite de puissance supérieure à la première valeur prescrite de puissance.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, la première consigne prescrite donnant la première fréquence décroît selon une fonction affine ayant une pente finie, déterminée et non nulle, lorsque la puissance injectée sur la sortie de la source de tension croît au-dessus de la première valeur prescrite de puissance et est inférieure à la deuxième valeur prescrite de puissance.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, lorsque la puissance injectée sur la sortie de la source de tension décroît au-dessous d’une valeur intermédiaire de puissance, qui est supérieure à la première valeur prescrite de puissance et inférieure à la deuxième valeur prescrite de puissance et qui correspond à une valeur intermédiaire de fréquence, et devient égale à un seuil inférieur prescrit de puissance inférieur à la première valeur prescrite de puissance en une durée inférieure à une durée prescrite de maintien, la première consigne prescrite donnant la première fréquence est maintenue égale à la valeur intermédiaire de fréquence, et
lorsque la puissance injectée sur la sortie de la source de tension décroît au-dessous de la valeur intermédiaire de puissance et reste supérieure au seuil inférieur prescrit de puissance et inférieure ou égale à la première valeur prescrite de puissance après la durée prescrite de maintien, la première consigne prescrite donnant la première fréquence croît de la valeur intermédiaire de fréquence à la fréquence nominale prescrite.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, la deuxième consigne prescrite donnant la deuxième fréquence est au moins partiellement croissante en fonction de la réserve d’énergie de la source de tension.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, le réseau de consommation de puissance électrique a une fréquence nominale prescrite,
la deuxième consigne prescrite donnant la deuxième fréquence est égale à la fréquence nominale prescrite, lorsque la réserve d’énergie de la source de tension est supérieure à une première valeur prescrite de réserve d’énergie,
la deuxième consigne prescrite donnant la deuxième fréquence est inférieure à la fréquence nominale prescrite, lorsque la réserve d’énergie de la source de tension est inférieure à la première valeur prescrite de réserve d’énergie.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, la deuxième consigne prescrite donnant la deuxième fréquence est égale à un premier plateau prescrit de fréquence, inférieur à la fréquence nominale prescrite, lorsque la réserve d’énergie de la source de tension est inférieure à la première valeur prescrite de réserve d’énergie et est supérieure à une deuxième valeur prescrite de réserve d’énergie, elle-même inférieure à la première valeur prescrite de réserve d’énergie.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, la deuxième consigne prescrite donnant la deuxième fréquence est égale à un deuxième plateau de fréquence, inférieur au premier plateau prescrit de fréquence, lorsque la réserve d’énergie de la source de tension est inférieure à la deuxième valeur prescrite de réserve d’énergie.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, la deuxième consigne prescrite donnant la deuxième fréquence est en marches d’escalier.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, le réseau de consommation de puissance électrique a une fréquence nominale prescrite,
la deuxième consigne prescrite donnant la deuxième fréquence présente un saut entre la fréquence nominale prescrite et une première valeur prescrite de fréquence, inférieure à la fréquence nominale prescrite, lorsque la réserve d’énergie de la source de tension devient inférieure à une première valeur prescrite de réserve d’énergie.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, la deuxième consigne prescrite donnant la deuxième fréquence décroît selon une première fonction affine prescrite, qui est décroissante en ayant une première pente finie, déterminée et non nulle, lorsque la réserve d’énergie de la source de tension décroît au-dessous d’une deuxième valeur prescrite de réserve d’énergie et est supérieure à un seuil prescrit de réserve d’énergie, inférieur à la deuxième valeur prescrite de réserve d’énergie,
la première fonction affine prescrite étant égale à la première valeur prescrite de fréquence, lorsque la réserve d’énergie de la source de tension est égale à la deuxième valeur prescrite de réserve d’énergie.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, lorsque la réserve d’énergie de la source de tension croît au-dessus d’une valeur intermédiaire de réserve d’énergie, qui est supérieure ou égale au seuil prescrit de réserve d’énergie et inférieure ou égale à la deuxième valeur prescrite de réserve d’énergie et qui correspond à une valeur intermédiaire de fréquence, la deuxième consigne prescrite donnant la deuxième fréquence est maintenue égale à la valeur intermédiaire de fréquence, jusqu’à ce que la deuxième consigne prescrite donnant la deuxième fréquence atteigne une troisième valeur de réserve d’énergie donnée par une deuxième fonction affine prescrite,
la deuxième fonction affine prescrite étant croissante en ayant une deuxième pente finie, non nulle, croissante et prescrite selon la réserve d’énergie croissante de la source de tension,
la deuxième fonction affine prescrite étant égale à la première valeur prescrite de fréquence, lorsque la réserve d’énergie de la source de tension est égale à la première valeur prescrite de réserve d’énergie,
lorsque la réserve d’énergie de la source de tension croît au-dessus de la troisième valeur de réserve d’énergie jusqu’à la première valeur prescrite de réserve d’énergie, la deuxième consigne prescrite donnant la deuxième fréquence croît selon la deuxième fonction affine prescrite,
la première fonction affine prescrite et la deuxième fonction affine prescrite étant rendues supérieures ou égales à une deuxième valeur de fréquence inférieure à la fréquence nominale prescrite et/ou à la première valeur prescrite de fréquence.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, le dispositif comporte en outre un dispositif de pilotage de la consommation électrique d’au moins un équipement consommateur, qui est relié au réseau de consommation de puissance électrique,
caractérisé en ce que le dispositif de pilotage de la consommation électrique comporte
un dispositif de détermination de la fréquence d’une tension électrique présente au point de livraison de puissance électrique,
un dispositif de contrôle, configuré pour provoquer un effacement d’un pourcentage d’une puissance électrique disponible pour le au moins un équipement consommateur selon une consigne prescrite donnant le pourcentage en fonction de la fréquence.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, la consigne prescrite donnant le pourcentage d’effacement de la puissance électrique disponible pour le au moins un équipement consommateur est au moins partiellement décroissante en fonction de la fréquence.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, le réseau de consommation de puissance électrique a une fréquence nominale prescrite, le pourcentage d’effacement de la puissance électrique disponible pour le au moins un équipement consommateur est à un plateau bas de pourcentage lorsque la fréquence est supérieure ou égale à la fréquence nominale prescrite.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, le réseau de consommation de puissance électrique a une fréquence nominale prescrite, le pourcentage d’effacement de la puissance électrique disponible pour le au moins un équipement consommateur est à un plateau bas de pourcentage lorsque la fréquence est supérieure ou égale à un premier seuil de fréquence inférieur à la fréquence nominale prescrite.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, le réseau de consommation de puissance électrique a une fréquence nominale prescrite, le pourcentage d’effacement de la puissance électrique disponible pour le au moins un équipement consommateur est à un plateau haut de pourcentage lorsque la fréquence est inférieure ou égale à un deuxième seuil de fréquence inférieur à la fréquence nominale prescrite.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, le deuxième seuil de fréquence est inférieur au premier seuil de fréquence, le plateau haut de pourcentage est supérieur au plateau bas de pourcentage.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, le deuxième seuil de fréquence est égal au premier seuil de fréquence.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, le pourcentage d’effacement de la puissance électrique disponible pour le au moins un équipement consommateur est en marches d’escalier.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, le pourcentage d’effacement de la puissance électrique disponible pour le au moins un équipement consommateur est égale à un palier intermédiaire prescrit de pourcentage, supérieur au plateau bas de pourcentage et inférieur au plateau haut de pourcentage, entre le deuxième seuil de fréquence et le premier seuil de fréquence.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, le palier intermédiaire prescrit de pourcentage entre le deuxième seuil de fréquence et le premier seuil de fréquence est égal à 50 %.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, le pourcentage d’effacement de la puissance électrique disponible pour le au moins un équipement consommateur est une fonction affine décroissante ayant une pente finie, déterminée et non nulle entre le deuxième seuil de fréquence et le premier seuil de fréquence.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, le plateau bas de pourcentage est à 0 %.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, le plateau haut de pourcentage est à 100 %.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de contrôle comporte un actionneur associé à chaque équipement consommateur et/ou intégré à chaque équipement consommateur.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, l’actionneur est choisi parmi un dispositif pilotable d’ouverture et de fermeture de circuit, un moyen de contrôler l’équipement en tout ou rien, un contacteur, un disjoncteur, un dispositif de modulation de la puissance, un variateur électronique de puissance.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de contrôle comporte un contrôleur associé à un compteur de consommation électrique et/ou intégré au compteur de consommation électrique, le compteur de consommation électrique étant relié électriquement à chaque équipement consommateur et étant éloigné de chaque équipement consommateur, l’actionneur étant éloigné du contrôleur et étant commandé par le contrôleur via une liaison de télécommunication.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de détermination de la fréquence de la tension électrique est associé au compteur de consommation électrique et/ou intégré au compteur de consommation électrique.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, la consigne prescrite donnant le pourcentage de la puissance électrique disponible pour le au moins un équipement consommateur en fonction de la fréquence est programmable.

Un deuxième objet de l’invention est un procédé de pilotage d’au moins une source de tension, qui est reliée à un point de livraison de puissance électrique lui-même relié à un réseau de consommation de puissance électrique,
procédé dans lequel une source de tension transforme une énergie fournie à au moins une entrée de la source de tension en une tension électrique alternative ayant une fréquence déterminée sur au moins une sortie de la source de tension, reliée au point de livraison de puissance électrique,
caractérisé en ce que le procédé comporte les étapes suivantes :
détermination, par un premier dispositif de détermination, d’une puissance mesurée sur la sortie de la source de tension,
détermination, par un deuxième dispositif de détermination, d’une réserve d’énergie de la source de tension,
calcul, par un dispositif de contrôle, d’une première fréquence selon une première consigne prescrite donnant la première fréquence en fonction de la puissance mesurée sur la sortie de la source de tension, et/ou d’une deuxième fréquence selon une deuxième consigne prescrite donnant la deuxième fréquence en fonction de la réserve d’énergie de la source de tension,
fourniture, par le dispositif de contrôle, d’une consigne de fréquence déterminée, égale à la première fréquence, ou égale à la deuxième fréquence, ou égale à la plus petite de la première fréquence et de la deuxième fréquence, à la source de tension.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, pour le pilotage de la consommation électrique d’au moins un équipement consommateur, qui est relié au réseau de consommation de puissance électrique,
le procédé comporte les étapes suivantes :
détermination de la fréquence d’une tension électrique présente au point de livraison de puissance électrique, par un dispositif de détermination,
effacement, par un dispositif de contrôle, d’un pourcentage d’une puissance électrique disponible pour le au moins un équipement consommateur selon une consigne prescrite donnant le pourcentage en fonction de la fréquence.

Un troisième objet de l’invention est un programme d’ordinateur pour la mise en œuvre du procédé de pilotage d’au moins une source de tension tel que décrit ci-dessus, comportant des instructions de code pour la mise en œuvre des étapes suivantes, lorsque le programme est exécuté par un calculateur :
calcul, par un dispositif de contrôle, d’une première fréquence selon une première consigne prescrite donnant la première fréquence en fonction de la puissance mesurée sur la sortie de la source de tension, et/ou d’une deuxième fréquence selon une deuxième consigne prescrite donnant la deuxième fréquence en fonction de la réserve d’énergie de la source de tension,
fourniture, par le dispositif de contrôle, d’une consigne de fréquence déterminée, égale à la première fréquence, ou égale à la deuxième fréquence, ou égale à la plus petite de la première fréquence et de la deuxième fréquence, à la source de tension.

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif en référence aux figures ci-dessous des dessins annexés.

représente une vue schématique d’une installation dans laquelle le dispositif de pilotage, le procédé de pilotage et le programme d’ordinateur suivant l’invention sont mis en œuvre.

représente une vue schématique du dispositif de pilotage suivant un mode de réalisation de l’invention.

représente un graphe d’une première consigne de fréquence en ordonnées, dépendant de la puissance injectée par un onduleur en abscisses, utilisée par le dispositif de pilotage, le procédé de pilotage et le programme d’ordinateur suivant l’invention, suivant un premier mode de réalisation.

représente un graphe d’une deuxième consigne de fréquence en ordonnées, dépendant de la réserve d’énergie d’un onduleur en abscisses, utilisée par le dispositif de pilotage, le procédé de pilotage et le programme d’ordinateur suivant l’invention, suivant un deuxième mode de réalisation.

représente un graphe d’une première consigne de fréquence en ordonnées, dépendant de la puissance injectée par un onduleur en abscisses, utilisée par le dispositif de pilotage, le procédé de pilotage et le programme d’ordinateur suivant l’invention, suivant un troisième mode de réalisation.

représente un graphe d’une première consigne de fréquence en ordonnées, dépendant de la puissance injectée par un onduleur en abscisses, utilisée par le dispositif de pilotage, le procédé de pilotage et le programme d’ordinateur suivant l’invention, suivant le troisième mode de réalisation.

représente un organigramme du dispositif de pilotage, du procédé de pilotage et du programme d’ordinateur suivant l’invention, suivant le troisième mode de réalisation.

représente un graphe d’une deuxième consigne de fréquence en ordonnées, dépendant de la réserve d’énergie d’un onduleur en abscisses, utilisée par le dispositif de pilotage, le procédé de pilotage et le programme d’ordinateur suivant l’invention, suivant un quatrième mode de réalisation.

représente un organigramme d’un procédé de pilotage suivant l’invention.

représente une vue schématique d’un réseau électrique, dans lequel le dispositif de pilotage, le procédé de pilotage et le programme d’ordinateur suivant l’invention sont mis en œuvre.

représente un graphe d’une consigne de pourcentage d’effacement d’une puissance électrique disponible d’un équipement consommateur, utilisée par le dispositif de pilotage, le procédé de pilotage et le programme d’ordinateur suivant l’invention, suivant un mode de réalisation.

représente un graphe d’une consigne de pourcentage d’effacement d’une puissance électrique disponible d’un équipement consommateur, utilisée par le dispositif de pilotage, le procédé de pilotage et le programme d’ordinateur suivant l’invention, suivant un autre mode de réalisation.

représente un organigramme d’un procédé de pilotage suivant l’invention.

Dispositif 1 de pilotage de la source 11 de tension

Aux figures 1A et 1B, une installation électrique IE comporte un réseau RD de consommation de puissance électrique, auquel peuvent être reliés un ou plusieurs équipements EQC consommateurs d’électricité. Le réseau RD peut être ou comporter un réseau domestique dans une habitation individuelle H par exemple. Le réseau RD de consommation de puissance électrique a une fréquence nominale prescrite fn. Le réseau RD de consommation de puissance électrique peut comporter un compteur électrique de consommation de puissance électrique et un disjoncteur. Le réseau RD est relié à un point PDL de livraison de puissance électrique. Le point PDL de livraison de puissance électrique peut être relié à un réseau principal RP de transport et de distribution d’électricité, qui dessert une multiplicité de points PDL de livraison de puissance électrique pour les alimenter en électricité. Le réseau principal RP de transport et de distribution d’électricité s’étend sur un large territoire et est alimenté en électricité par des sources DP de production centralisées distantes (par exemple : centrales de production d’électricité, par exemple nucléaires, hydrauliques ou autres), en pouvant comporter des sources DP de production diffuses distantes (par exemple : éoliennes, panneaux photovoltaïques, ou autres). La fréquence nominale prescrite fn peut dépendre du pays et est prescrite en général par l’opérateur du réseau principal RP de transport et de distribution d’électricité. Ainsi, la fréquence nominale prescrite fn est de 50 Hz en France et est garantie avec une précision de plus ou moins 1 %, mais peut être différente de 50 Hz dans d’autres pays.

Lorsque le réseau RD de consommation de puissance électrique n’est pas relié par son point PDL de livraison de puissance électrique au réseau principal RP de transport et de distribution d’électricité, ce qui est représenté par la déconnexion X d’un élément prévu entre eux, le point PDL de livraison de puissance électrique peut être relié à une (ou plusieurs) source 11 de tension, qui alimente en électricité le réseau RD, le réseau RD de consommation de puissance électrique étant en îlotage par son point PDL de livraison de puissance électrique avec la source 11 de tension.

L’ensemble formé dans ce cas d’îlotage par la source 11 de tension et le réseau RD de consommation de puissance électrique forme un micro-réseau MG ou microgrid MG. Le micro-réseau MG est individuel au point PDL de livraison de puissance électrique. Le micro-réseau MG est donc individuel au(x) équipements consommateur(s) EQC du réseau local RD de consommation de puissance électrique. Les équipements consommateur(s) EQC peuvent comprendre tout appareil électrique branché sur le réseau RD, comme par exemple un moteur électrique, un ballon d’eau chaude, un radiateur de chauffage d’une pièce de l’habitation, un véhicule électrique, une borne de recharge de véhicule électrique, ou autres.

On décrit ci-dessous des exemples de dispositif 1 de pilotage de la source 11 de tension suivant l’invention, en référence aux figures 1A, 1B, 2A et 2B.

La source 11 de tension est apte à être reliée au point PDL de livraison de puissance électrique. La source 11 de tension est configurée pour transformer une énergie fournie par un équipement B de réserve d’énergie à une (ou plusieurs) entrée 12 de la source 11 de tension en une tension électrique alternative ayant une fréquence f déterminée et une tension V déterminée sur une (ou plusieurs) sortie 13 de la source 11 de tension, lorsque la sortie 13 de la source 11 de tension est reliée au point PDL de livraison de puissance électrique. La sortie 13 comporte au moins deux conducteurs de sortie. La sortie 13 comporte au moins une ou plusieurs phases et peut comporter trois phases et un neutre. La source 11 de tension peut être formée par un automate.

La source 11 de tension peut avoir une seule entrée 12 et une seule sortie 13.

Dans un premier exemple, la source 11 de tension peut comporter comme équipement B de réserve d’énergie un (ou plusieurs) module B de conversion électrolytique de l’électricité, tels que par exemple une (ou plusieurs) batterie B de conversion d’électricité, fournissant une tension électrique continue, auxquels cas la réserve R d’énergie est un état de charge de la batterie B ou du module B. Une batterie B est considérée comme étant un convertisseur bidirectionnel d’énergie chimique en énergie électrique. Dans ce cas, la source 11 de tension comporte un onduleur 14 transformant la tension électrique continue fournie par le module B de conversion électrolytique de l’électricité ou la batterie B à l’entrée 12 de l’onduleur 14 en une tension électrique alternative ayant la fréquence f déterminée sur la sortie 13 de l’onduleur 14, reliée au point PDL de livraison de puissance électrique.

Dans un deuxième exemple, la source 11 de tension peut être ou comporter un (ou plusieurs) groupe électrogènes Diesel utilisant la combustion de fuel, auquel cas l’équipement B de réserve d’énergie est une réserve de fuel.

Dans un troisième exemple, la source 11 de tension peut être ou comporter une (ou plusieurs) pile à hydrogène, auquel cas l’équipement B de réserve d’énergie est une réserve d’hydrogène.

La source 11 de tension peut être autre que ces exemples.

Le dispositif 1 de pilotage, la source 11 de tension et l’équipement B de réserve d’énergie peuvent être regroupés dans un même boîtier 2.

Le réseau RD peut également comprendre de la production d’énergie lorsque l’équipement B de réserve d’énergie peut fonctionner de manière bidirectionnelle dans le premier exemple ci-dessus.

Le dispositif 1 de pilotage de la source 11 de tension comporte un premier dispositif 21 de détermination d’une puissance P injectée par la source 11 de tension sur la sortie 13 de celle-ci vers le point PDL de livraison de puissance électrique. Le premier dispositif 21 de détermination peut être ou comporter un (ou plusieurs) capteur de mesure de la tension injectée par la source de tension 11 sur la sortie 13 (par exemple un par phase dans le cas de plusieurs phases), un (ou plusieurs) capteur de mesure de l’intensité du courant injecté par la source 11 de tension (par exemple un par phase dans le cas de plusieurs phases), et un (ou plusieurs) calculateur de calcul de la puissance P injectée par la source 11 de tension sur la sortie 13 à partir de la tension mesurée et du courant mesuré (par exemple, dans le cas de plusieurs phases, le total des puissances des phases, ayant été calculées chacune à partir de la tension mesurée de chaque phase et à partir de l’intensité du courant mesurée de chaque phase). Le premier dispositif 21 de détermination peut faire partie d’un automate AGP de gestion de la puissance P injectée par la source 11 de tension sur la sortie 13. La puissance P injectée sur la sortie 13 de la source 11 de tension dépend de la consommation d’énergie des équipements EQC consommateurs sur le réseau RD de consommation de puissance électrique. La puissance P injectée par la source 11 de tension 11 sur la sortie 13 de la source 11 de tension est égale à la différence entre la puissance consommée P_consoconsommée par les équipements EQC consommateurs sur le réseau RD de consommation de puissance électrique et la puissance P_prodproduite par les éventuelles autres sources de production DP raccordées au réseau RD, selon l’équation suivante :
P = P_conso- P_prod.

On considère P ≥ 0.

La puissance P injectée par la source 11 de tension sur la sortie 13 de la source 11 de tension reflète donc l’écart entre la production et la consommation.

Le dispositif 1 de pilotage de la source 11 de tension comporte un deuxième dispositif 22 de détermination d’une réserve R d’énergie de l’équipement B de réserve d’énergie ou de la source 11 de tension. Le deuxième dispositif 22 de détermination peut être ou comporter un (ou plusieurs) capteur de mesure de la réserve R d’énergie de l’équipement B ou de la source 11 de tension et/ou un (ou plusieurs) calculateur de calcul de la réserve R d’énergie de l’équipement B ou de la source 11 de tension. Le deuxième dispositif 22 de détermination peut faire partie d’un automate AGR de gestion de la réserve R d’énergie de l’équipement B ou de la source 11 de tension.

Première consigne f(P) et deuxième consigne f(R)

Le dispositif 1 de pilotage de la source 11 de tension comporte un dispositif 31 de contrôle, configuré pour calculer une première fréquence f(P) selon une première consigne prescrite en fonction de la puissance P injectée, selon une première possibilité. Le dispositif 31 de contrôle est également configuré pour calculer une deuxième fréquence f(R) selon une deuxième consigne prescrite en fonction de la réserve R d’énergie de l’équipement B de réserve d’énergie, selon une deuxième possibilité. Le dispositif 31 de contrôle est configuré pour fournir à la source 11 de tension une consigne Cf de fréquence f déterminée, qui est égale à première fréquence f(P) lorsque seulement la première possibilité est prévue, ou qui est égale à deuxième fréquence f(R) lorsque seulement la deuxième possibilité est prévue, ou qui est égale à la plus petite de la première fréquence f(P) et de la deuxième fréquence f(R) lorsque à la fois la première possibilité et la deuxième possibilité sont prévues. La source 11 de tension impose alors la fréquence f égale à cette consigne Cf de fréquence sur sa sortie 13. Le dispositif 31 de contrôle peut être ou comporter un (ou plusieurs) contrôleur et/ou un (ou plusieurs) microcontrôleur un (ou plusieurs) processeurs et/ou un (ou plusieurs) microprocesseurs et/ou un (ou plusieurs) calculateur et/ou un (ou plusieurs) ordinateur et/ou peut comporter un ou plusieurs programmes d’ordinateur. La consigne Cf de fréquence f déterminée permet d’écrêter la consommation d’électricité des équipements EQC consommateurs, d’allonger la durée de vie de l’îlotage et d’améliorer la continuité de la fourniture.

Dans les modes de réalisation décrits ci-dessous, la première consigne prescrite donnant la première fréquence f(P), M1, A1 est au moins partiellement décroissante en fonction de la puissance P injectée sur la sortie 13 du convertisseur 11, et la deuxième consigne prescrite donnant la deuxième fréquence f(R), M2, A2 est au moins partiellement croissante en fonction de la réserve R d’énergie de la source 11 de tension ou de l’équipement B de réserve d’énergie.

Au moins partiellement décroissante signifie comportant une ou plusieurs partie(s) entièrement décroissante(s) et pouvant comporter ou non un ou plusieurs palier(s) constant(s), mais ne comportant pas de parties croissantes.

Au moins partiellement croissante signifie comportant une ou plusieurs partie(s) entièrement croissante(s) et pouvant comporter ou non un ou plusieurs palier(s) constant(s), mais ne comportant pas de parties décroissantes.

De manière préférée, le premier mode de réalisation de la première consigne prescrite f(P), M1 est combiné avec le deuxième mode de réalisation de la deuxième consigne prescrite f(R), M2. Bien entendu, dans d’autres cas, le premier mode de réalisation de la première consigne prescrite f(P), M1 pourrait être combiné avec le quatrième mode de réalisation de la deuxième consigne prescrite f(R), A2.

De manière préférée, le troisième mode de réalisation de la première consigne prescrite f(P), A1 est combiné avec le quatrième mode de réalisation de la deuxième consigne prescrite f(R), A2. Bien entendu, dans d’autres cas, le troisième mode de réalisation de la première consigne prescrite f(P), A1 pourrait être combiné avec le deuxième mode de réalisation de la deuxième consigne prescrite f(R), M2.

Première consigne f(P), M1

On décrit ci-dessous d’abord le premier mode de réalisation de la première consigne prescrite donnant la première fréquence f(P), M1 en référence à la .

La première consigne prescrite f(P), M1 est égale à la fréquence nominale prescrite constante fn (plateau fn de fréquence), lorsque la puissance P injectée sur la sortie 13 de la source 11 de tension est inférieure à une première valeur prescrite P1 de puissance. La première consigne prescrite f(P), M1 est inférieure à la fréquence nominale prescrite fn, lorsque la puissance P injectée sur la sortie 13 de la source 11 de tension est supérieure à la première valeur prescrite P1 de puissance.

La première consigne prescrite f(P), M1 est égale à un premier plateau prescrit f1 de fréquence, lorsque la puissance P injectée sur la sortie 13 de la source 11 de tension est supérieure à la première valeur prescrite P1 de puissance et est inférieure à une deuxième valeur prescrite P2 de puissance, elle-même supérieure à la première valeur prescrite P1 de puissance. Le premier plateau prescrit f1 de fréquence est inférieur à la fréquence nominale prescrite fn.

La première consigne prescrite f(P), M1 est égale à un deuxième plateau prescrit f2 de fréquence, inférieur au premier plateau prescrit f1 de fréquence, lorsque la puissance P injectée sur la sortie 13 de la source 11 de tension est supérieure à la deuxième valeur prescrite P2 de puissance. Le deuxième plateau prescrit f2 de fréquence est inférieur au premier plateau prescrit f1 de fréquence.

Les trois plateaux fn, f1 et f2 de fréquence permettent une régulation simple de la charge à trois états.

Le premier plateau prescrit f1 de fréquence peut être à 50 % de la somme de la fréquence nominale prescrite fn et du deuxième plateau prescrit f2 de fréquence, comme par exemple aux figures 3 et 4, ou autre.

Dans le premier mode de réalisation de la , la première consigne prescrite f(P), M1 donnant la première fréquence est en marches d’escalier. La première consigne prescrite f(P), M1 présente un saut S1 entre la fréquence nominale prescrite fn et le premier plateau prescrit f1 de fréquence. En plus du premier saut S1, la première consigne prescrite f(P), M1 donnant la première fréquence comporte un autre saut S1’ entre le premier plateau prescrit f1 de fréquence et le deuxième plateau prescrit f2 de fréquence.

Première consigne f(P), A1

On décrit ci-dessous le troisième mode de réalisation donnant la première fréquence f(P), A1 en référence aux et 6.

La première consigne prescrite f(P), A1 présente un saut S1 entre la fréquence nominale prescrite fn et une première valeur prescrite f1 de fréquence inférieure à la fréquence nominale prescrite fn, lorsque la puissance P injectée sur la sortie 13 de la source 11 de tension devient supérieure à une première valeur prescrite P1 de puissance.

La première consigne prescrite f(P), A1 est égale à une deuxième valeur prescrite f2 de fréquence inférieure à la première valeur prescrite f1 de fréquence, lorsque la puissance P injectée sur la sortie 13 de la source 11 de tension croît au-dessus d’une deuxième valeur prescrite P2 de puissance supérieure à la première valeur prescrite P1 de puissance.

Dans le troisième mode de réalisation des figures 5 et 6, la première consigne prescrite f(P), A1 donnant la première fréquence décroît selon une fonction affine décroissante D ayant une pente finie, non nulle et prescrite, lorsque la puissance P injectée sur la sortie 13 de la source 11 de tension croît au-dessus de la première valeur prescrite P1 de puissance et est inférieure à la deuxième valeur prescrite P2 de puissance supérieure à la première valeur prescrite P1 de puissance.

Dans le troisième mode de réalisation, la première consigne prescrite de la première fréquence f(P), A1 possède un fonctionnement de type hystérésis, dont on décrit des caractéristiques ci-dessous en référence aux figures 5, 6 et 7. La représente un scénario d’instants t1, t2, t3, t4 d’augmentation de la puissance P jusqu’à l’instant t2, puis de décroissance de la puissance P jusqu’à un seuil P0 ou en-dessous du seuil P0. La représente un autre scénario d’instants t1, t2, t3, t4 d’augmentation de la puissance P jusqu’à l’instant t2, puis de décroissance de la puissance P après une durée TM de maintien. La durée TM de maintien est une temporisation de maintien de la première consigne f(P) de fréquence à sa valeur précédente au minimum.

On suppose qu’à un instant t1, la puissance P est au-dessus du seuil inférieur prescrit P0 de puissance (ce seuil inférieur prescrit P0 de puissance étant inférieur à la première valeur prescrite P1 de puissance) et en-dessous de la première valeur prescrite P1 de puissance, ce qui fait que la première consigne prescrite de la première fréquence f(P), A1 est égale à la fréquence nominale prescrite fn à cet instant t1. Puis de l’instant t1 à l’instant t2, la puissance P injectée sur la sortie 13 du convertisseur 11 croît jusqu’à une valeur Pi intermédiaire de puissance, qui est supérieure à la première valeur prescrite P1 de puissance et inférieure à la deuxième valeur P2 de puissance et pour laquelle la première consigne prescrite de la première fréquence f(P), A1 a une valeur intermédiaire f(t2) de fréquence, supérieure ou égale à la deuxième valeur prescrite f2 de fréquence et inférieure ou égal à la première valeur prescrite f1 de fréquence à cet instant t2. Cette valeur intermédiaire f(t2) de fréquence est déterminée par la première consigne f(Pi) pour la valeur Pi intermédiaire de puissance en l’instant t2, par exemple selon la droite décroissante D de la consigne A1 de la première fréquence f(P).

Lorsque, dans le cas illustré à la , à partir de l’instant t2 la puissance P injectée sur la sortie 13 du convertisseur 11 décroît au-dessous de la valeur Pi intermédiaire de puissance (instant t3 postérieur à l’instant t2) puis devient (instant t4 postérieur à l’instant t3) égale au seuil inférieur prescrit P0 de puissance en une durée t4-t2 inférieure à la durée prescrite TM de maintien depuis l’instant t2 (on a donc t3-t2<TM et t4-t2<TM), la première consigne prescrite f(P) donnant la première fréquence f(P), A1 est maintenue égale à la valeur intermédiaire f(t2) de fréquence (étape E12 de la ).

Lorsque, dans le cas illustré à la , à partir de l’instant t2 la puissance P injectée sur la sortie 13 du convertisseur 11 décroît au-dessous de la valeur Pi intermédiaire de puissance (instant t3 postérieur à l’instant t2) et reste supérieure, inférieure ou égale au seuil inférieur prescrit P0 de puissance et inférieure ou égale à la première valeur prescrite P1 de puissance à l’instant t3 au bout de la durée prescrite TM de maintien depuis l’instant t2 (on a donc t3-t2=TM), la première consigne prescrite f(P) donnant la première fréquence f(P), A1 croît de la valeur intermédiaire f(t2)=f(t3) de fréquence à la fréquence nominale prescrite fn en l’instant t4. Le seuil P0 correspond à une valeur de puissance sous laquelle la première consigne f(P) est inactive.

Le fonctionnement de ce troisième mode de réalisation des figures 5 et 6 pour la première consigne prescrite de la première fréquence f(P), A1 est illustré à la et est décrit ci-dessous.

Après l’étape E10 de début, le dispositif 31 de contrôle lors de l’étape E11 compare la puissance P(t) instantanée injectée à l’instant t sur la sortie 13 de la source 11 de tension au seuil inférieur prescrit P0 de puissance, pour déterminer si cette puissance P(t) instantanée est supérieure au seuil P0. Dans la négative à l’étape E11, c’est-à-dire lorsque P(t) n’est pas supérieur à P0, le dispositif 31 de contrôle rend la première fréquence f(P) égale à f(t)=fn à l’étape E12, ce qui correspond à l’instant t1 et à l’instant t4 de la . A la , f(t) désigne la première consigne f(P) à l’instant t. Dans l’affirmative à l’étape E11, c’est-à-dire lorsque P(t) est supérieure à P0, le dispositif 31 de contrôle effectue l’étape E13. Les instants successifs sont désignés par t-2, t-1 et t et sont par exemple écartés d’un même pas temporel prescrit. Le dispositif 31 de contrôle peut comporter un compteur temporel CPT, comptant le nombre de pas temporels écoulés depuis l’instant t2.

A l’étape E13, le dispositif 31 de contrôle compare à zéro la différence P(t-1)-P(t-2) entre la puissance P(t-1) instantanée injectée sur la sortie 13 du convertisseur 11 à l’instant t-1 et la puissance P(t-2) instantanée injectée sur la sortie 13 du convertisseur 11 à l’instant t-2, et compare à zéro la différence P(t)-P(t-1) entre la puissance P(t) instantanée injectée sur la sortie 13 du convertisseur 11 à l’instant t et la puissance P(t-1) instantanée injectée sur la sortie 13 du convertisseur 11 à l’instant t-1, pour déterminer si à la fois
P(t-1)-P(t-2)≥0 et si P(t)-P(t-1)<0.

Dans l’affirmative à l’étape E13, c’est-à-dire lorsqu’à la fois P(t-1)-P(t-2)≥0 et P(t)-P(t-1)<0 (ce qui est le cas lorsque la puissance P(t) instantanée injectée sur la sortie 13 du convertisseur 11 croît de l’instant t-2 à l’instant t-1 ou est constante puis décroît de l’instant t-1 à l’instant t, cet instant t correspondant à l’instant t2’ aux figures 5 et 6), le dispositif 31 de contrôle à l’étape E14 rend la première fréquence f(t) pour l’instant t égale à la fréquence f(t-1) pour l’instant t-1, soit f(t)=f(t-1) et réinitialise le compteur temporel CPT à la valeur zéro. Dans la négative à l’étape E13, c’est-à-dire lorsque P(t-1)-P(t-2)<0 et/ou P(t)-P(t-1)≥0 (ce qui est le cas lorsque la puissance P(t) instantanée injectée sur la sortie 13 du convertisseur 11 décroît de l’instant t-2 à l’instant t-1 ou croît ou est constante de l’instant t-1 à l’instant t), le dispositif 31 de contrôle effectue l’étape E15.

A l’étape E15, le dispositif 31 de contrôle compare à zéro la différence P(t)-P(t-1) entre la puissance P(t) instantanée injectée sur la sortie 13 du convertisseur 11 à l’instant t et la puissance P(t-1) instantanée injectée sur la sortie 13 du convertisseur 11 à l’instant t-1, et compare le compteur temporel CPT à la durée prescrite TM de maintien, pour déterminer si à la fois P(t)-P(t-1)≤0 et CPT<TM. Dans l’affirmative à l’étape E15, c’est-à-dire lorsqu’à la fois P(t)-P(t-1)≤0 et CPT<TM, le dispositif 31 de contrôle à l’étape E16 incrémente d’un pas temporel PT le compteur CPT (c’est-à-dire CPT=CPT+PT) et rend la première fréquence f(t) pour l’instant t égale à la fréquence f(t-1) pour l’instant t-1, soit f(t) =f(t-1), ce qui correspond à l’instant t3 de la . Dans la négative à l’étape E15, c’est-à-dire lorsque P(t)-P(t-1)>0 et/ou CPT≥TM, le dispositif 31 de contrôle effectue l’étape E17.

A l’étape E17, le dispositif 31 de contrôle compare la puissance P(t) instantanée injectée sur la sortie 13 du convertisseur 11 à l’instant t à la deuxième valeur prescrite P2 de puissance, pour déterminer si P(t)>P2. Dans l’affirmative à l’étape E17, c’est-à-dire lorsque P(t)>P2, le dispositif 31 de contrôle à l’étape E18 rend la première fréquence f(t) égale à la deuxième valeur prescrite f2 de fréquence pour l’instant t, soit f(t)=f2. Dans la négative à l’étape E17, c’est-à-dire lorsque P(t)≤P2, le dispositif 31 de contrôle effectue l’étape E19.

A l’étape E19, le dispositif 31 de contrôle compare la puissance P(t) instantanée injectée sur la sortie 13 du convertisseur 11 à l’instant t à la première valeur prescrite P1 de puissance, pour déterminer si P(t)>P1. Dans l’affirmative à l’étape E19, c’est-à-dire lorsque P(t)>P1, le dispositif 31 de contrôle à l’étape E20 rend la première fréquence f(t) égale à

(cas de l’instant t2 des figures 5 et 6). Dans la négative à l’étape E19, c’est-à-dire lorsque P(t)≤P1, le dispositif 31 de contrôle à l’étape E21 rend la première fréquence f(t) égale à la fréquence nominale prescrite fn pour l’instant t, soit f(t) =fn, ce qui correspond à l’instant t4 de la .

Dans les premier et troisième modes de réalisation des figures 3, 5 et 6, la deuxième valeur P2 de puissance peut être par exemple 100 % d’une puissance maximum de conversion disponible de l’équipement B de réserve d’énergie. La puissance P peut être exprimée en pourcentage (%) ou par unité (p.u.) de cette deuxième valeur P2 de puissance aux figures 3, 5 et 6.

Bien entendu, les caractéristiques indiquées ci-dessus pour M1 et A1 peuvent être prévues ensemble ou l’une sans l’autre.

Bien entendu, les caractéristiques d’hystérésis décrites ci-dessus en référence aux figures 5, 6 et 7 pourraient également être appliquées au premier mode de réalisation M1 de la .

Deuxième consigne f(R), M2

On décrit ci-dessous d’abord le deuxième mode de réalisation de la deuxième consigne prescrite donnant la deuxième fréquence f(R), M2 en référence à la .

La deuxième consigne prescrite f(R), M2 est égale à la fréquence nominale prescrite constante fn (plateau fn de fréquence), lorsque la réserve R d’énergie de l’équipement B de réserve d’énergie est supérieure à une première valeur prescrite R1 de réserve d’énergie ou est supérieure à la première valeur prescrite R1 de réserve d’énergie. La deuxième consigne prescrite f(R), M2, A2 est inférieure à la fréquence nominale prescrite fn, lorsque la réserve R d’énergie de l’équipement B de réserve d’énergie est inférieure à la première valeur prescrite R1 de réserve d’énergie.

La deuxième consigne prescrite f(R), M2 est égale à un premier plateau prescrit f1 de fréquence, lorsque la réserve R d’énergie de la source 11 de tension est inférieure à la première valeur prescrite R1 de réserve d’énergie et est supérieure à une deuxième valeur prescrite R4 de réserve d’énergie, elle-même inférieure à la première valeur prescrite R1 de réserve d’énergie. Le premier plateau prescrit f1 de fréquence est inférieur à la fréquence nominale prescrite fn.

La deuxième consigne prescrite f(R), M2 est égale à un deuxième plateau f2 de fréquence, lorsque la réserve R d’énergie de la source 11 de tension est inférieure à la deuxième valeur prescrite R4 de réserve d’énergie. Le deuxième plateau f2 de fréquence, inférieur au premier plateau prescrit f1 de fréquence.

Dans le deuxième mode de réalisation de la , la première consigne prescrite f(P), M2 donnant la deuxième fréquence est en marches d’escalier. La première consigne prescrite f(P), M2 présente un saut S2 entre la fréquence nominale prescrite fn et le premier plateau prescrit f1 de fréquence. En plus du saut S2, la première consigne prescrite f(P), M2 donnant la deuxième fréquence comporte un autre saut S2’ entre le premier plateau prescrit f1 de fréquence et le deuxième plateau prescrit f2 de fréquence.

Deuxième consigne f(R), A2

On décrit ci-dessous le quatrième mode de réalisation donnant la deuxième fréquence f(R), A2 en référence à la .

La deuxième consigne prescrite f(R), A2 présente un saut S2 entre la fréquence nominale prescrite fn et une première valeur prescrite f1 de fréquence, inférieure à la fréquence nominale prescrite fn, lorsque la réserve R d’énergie de la source 11 de tension devient inférieure à une première valeur prescrite R1 de réserve d’énergie.

Dans le quatrième mode de réalisation de la , la deuxième consigne prescrite f(R), A2 donnant la deuxième fréquence décroît selon une première fonction affine prescrite D1, qui est décroissante en ayant une première pente finie , non nulle et prescrite, lorsque la réserve R d’énergie de la source 11 de tension décroît au-dessous de la deuxième valeur prescrite R4 de réserve d’énergie et est supérieure à un seuil prescrit R0 de réserve d’énergie, inférieur à la deuxième valeur prescrite R4 de réserve d’énergie. La première fonction affine prescrite D1 est égale à la première valeur prescrite f1 de fréquence, lorsque la réserve R d’énergie de la source 11 de tension est égale à la deuxième valeur prescrite R4 de réserve d’énergie.

Dans le quatrième mode de réalisation de la , la deuxième consigne prescrite f(R), A2 possède un fonctionnement de type hystérésis, dont on décrit des caractéristiques ci-dessous en référence à la . La représente un scénario d’instants t1, t2, t3, t4 de diminution de la réserve R jusqu’à t2, puis de croissance de la réserve R jusqu’au t4 en passant par t3.

On suppose qu’à un instant t1, la réserve R est au-dessus de la première valeur prescrite R1 de réserve d’énergie, ce qui fait que la deuxième consigne prescrite de la deuxième fréquence f(R), A2 est égale à la fréquence nominale prescrite fn à cet instant t1. Puis de l’instant t1 à l’instant t2, la réserve R d’énergie de la source 11 de tension décroît jusqu’à une valeur Ri intermédiaire de réserve d’énergie, qui est supérieure ou égale au seuil prescrit R0 de réserve d’énergie et inférieure ou égale à la deuxième valeur prescrite R4 de réserve d’énergie et pour laquelle la deuxième consigne prescrite de la deuxième fréquence f(R), A2 a une valeur intermédiaire f(t2) de fréquence, supérieure ou égale à la deuxième valeur prescrite f2 de fréquence et inférieure ou égale à la première valeur prescrite f1 de fréquence à cet instant t2. Cette valeur intermédiaire f(t2) de fréquence est déterminée par la deuxième consigne f(Ri) pour la valeur Ri intermédiaire de réserve d’énergie en l’instant t2, par exemple selon la droite décroissante D1 de la consigne A2 de la deuxième fréquence f(R).

Lorsque, dans le cas illustré à la , à partir de l’instant de changement de sens de variation de la réserve R d’énergie, correspondant à l’instant t2 et à la valeur Ri intermédiaire de réserve d’énergie, la réserve R d’énergie de la source 11 de tension croît au-dessus de la valeur Ri intermédiaire de réserve d’énergie (instant t3 postérieur à l’instant t2) puis devient égale à une troisième valeur R3 prescrite de réserve d’énergie donnée par une deuxième fonction affine prescrite D2, la deuxième consigne prescrite f(R) donnant la deuxième fréquence f(R), A2 est maintenue égale à la valeur intermédiaire f(t2) de fréquence. La deuxième fonction affine prescrite D2 est croissante en ayant une deuxième pente finie, croissante et prescrite selon la réserve R d’énergie croissante de l’équipement B de réserve d’énergie. La deuxième fonction affine prescrite D2 est égale à la première valeur prescrite f1 de fréquence, lorsque la réserve R d’énergie de l’équipement B de réserve d’énergie est égale à la première valeur prescrite R1 de réserve d’énergie. La deuxième fonction affine prescrite D2 peut être parallèle (deuxième pente égale à la première pente) que la première fonction affine prescrite D1. La première fonction affine prescrite D1 et la deuxième fonction affine prescrite D2 sont rendues supérieures ou égale à la deuxième valeur f2 de fréquence. La valeur R2 prescrite de la réserve R d’énergie est la valeur maximum de la réserve R sur le plateau f2 de fréquence. Par exemple, les données pour cette loi sont R1, R2, R0, f1, f2, fn et ΔR=R2-R0 = R1-R4. Les pentes des droites D1 et D2 sont calculables à partir de ces données.

Lorsque, dans le cas illustré à la , la réserve R d’énergie de la source 11 de tension croît au-dessus de la troisième valeur R3 de réserve d’énergie (instant t4 postérieur à l’instant t3) jusqu’à la première valeur prescrite R1 de réserve d’énergie, la deuxième consigne prescrite f(R) donnant la deuxième fréquence f(R), A2 croît selon la deuxième fonction affine prescrite D2.

Lorsqu’ensuite, dans le cas illustré à la , la réserve R d’énergie de la source 11 de tension croît au-dessus de la première valeur R1 de réserve d’énergie, la deuxième consigne prescrite f(R) donnant la deuxième fréquence f(R), A2 devient égale à la fréquence nominale prescrite fn.

Bien entendu, les caractéristiques indiquées ci-dessous pour M2 et A2 peuvent être prévues ensemble ou l’une sans l’autre.

Bien entendu, les caractéristiques d’hystérésis décrites ci-dessus en référence à la pourraient également être appliquées au deuxième mode de réalisation M2 de la .

L’invention concerne également un procédé de pilotage de la source 11 de tension à l’aide du dispositif 1 de pilotage décrit ci-dessus.

Dans ce procédé, la source 11 de tension transforme une énergie fournie à au moins une entrée 12 de la source 11 de tension en une tension électrique alternative ayant une fréquence f déterminée sur la sortie 13 de la source 11 de tension, reliée au point PDL de livraison de puissance électrique.

Le procédé comporte les étapes suivantes, décrites en référence à la .

Lors de la première étape E1, le premier dispositif 21 de détermination détermine une puissance P mesurée sur la sortie 13 de la source 11 de tension.

Lors de la première étape E1, le deuxième dispositif 22 de détermination détermine une réserve R d’énergie de l’équipement B de réserve d’énergie.

Puis, lors de la deuxième étape E2, le dispositif 31 de contrôle calcule la première fréquence f(P) selon la première consigne prescrite donnant la première fréquence f(P) en fonction de la puissance P mesurée à la sortie 13 de la source 11 de tension, et/ou calcule la deuxième fréquence f(R) selon la deuxième consigne prescrite donnant la deuxième fréquence f(R) en fonction de la réserve R d’énergie de la source 11 de tension.

Puis, lors de la troisième étape E3, le dispositif 31 de contrôle fournit une consigne Cf de fréquence f déterminée, égale à la première fréquence f(P), ou égale à la deuxième fréquence (f(R)), ou égale au minimum de la première fréquence f(P) ayant été déterminée et de la deuxième fréquence f(R) ayant été déterminée, à la source 11 de tension.

L’invention concerne également un programme d’ordinateur pour la mise en œuvre du procédé de pilotage, comportant des instructions de code pour la mise en œuvre des étapes E2 et E3.

Dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, la première valeur prescrite f1 de fréquence est identique pour la première consigne prescrite f(P) et la deuxième consigne prescrite f(R), et la deuxième valeur prescrite f2 de fréquence est identique pour la première consigne prescrite f(P) et la deuxième consigne prescrite f(R).

Dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, la première valeur prescrite f1 de fréquence peut être supérieure ou égale à 97.1 % de la fréquence nominale prescrite fn et inférieure ou égale à 99.5% de la fréquence nominale prescrite fn. Par exemple, la première valeur prescrite f1 de fréquence est égale à 98 % de la fréquence nominale prescrite fn (par exemple f1 = 49 Hz dans le cas où fn = 50 Hz).

Dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, la deuxième valeur prescrite f2 de fréquence peut être supérieure ou égale à 90 % de la fréquence nominale prescrite fn et inférieure ou égale à 97 % de la fréquence nominale prescrite fn. Par exemple, la deuxième valeur prescrite f2 de fréquence peut être égale à 96 % de la fréquence nominale prescrite fn (par exemple f2 = 48 Hz dans le cas où fn = 50 Hz).

Par exemple, aux figures 3 et 4, on considère un micro-réseau MG composé de quelques producteurs photovoltaïques B, de quelques consommateurs EQC, et d’une source 11 de tension de puissance installée P2=Pn de 50 kVA. La source 11 de tension injecte P=15 kVA et son état de charge R est à 24%. La fonction f(P) donnée à titre d’exemple en indique qu’à cette puissance P, on a P/Pn=15/50=0.3 p.u., ce qui correspond sur la à f(P)=fn=50 Hz. La fonction f(R) donnée à titre d’exemple en nous indique par ailleurs qu’à ce niveau de charge R, on a f(R)=f2=48 Hz. La fréquence f imposée par la source 11 de tension est donc la plus petite des deux, soit 48 Hz.

Bien entendu, les modes de réalisation, caractéristiques, possibilités et exemples décrits ci-dessus peuvent être combinés l’un avec l’autre ou être sélectionnés indépendamment l’un de l’autre.

Dispositif 100 de pilotage de la consommation électrique de l’équipement consommateur EQC

On décrit ci-dessous des exemples dans lesquels le dispositif 1 de pilotage de la source 11 de tension peut comporter également un dispositif 100 de pilotage de la consommation électrique de l’équipement consommateur EQC, pouvant être combinés, en référence aux figures 10 à 15.

Le dispositif 100 de pilotage de la consommation électrique de l’équipement consommateur EQC comporte un dispositif 102 de détermination de la fréquence f d’une tension électrique V présente au point PDL de livraison de puissance électrique et sur le réseau RD de consommation de puissance électrique. Le dispositif 102 de détermination comporte une entrée 104 reliée au réseau RD de consommation de puissance électrique, sur laquelle est présente la tension électrique V. Le dispositif 102 de détermination détermine la fréquence f de la tension électrique V présente sur l’entrée 104. Le dispositif 102 de détermination peut être ou comporter un (ou plusieurs) capteur de mesure de la tension électrique alternative V et/ou du courant électrique alternatif I sur l’entrée 104, et un (ou plusieurs) calculateur de calcul de la fréquence f à partir de la tension V mesurée, fournie sur le réseau RD et/ou du courant mesuré I, fourni sur le réseau RD. Par exemple, le dispositif 102 de détermination calcule la fréquence fondamentale f du réseau RD à partir de la ou des tension(s) V fournie(s) par le circuit de mesure via une bibliothèque logicielle existante, ou en filtrant le signal mesuré de la tension et/ou du courant et en calculant sa fréquence à partir des passages par zéro de la tension et/ou du courant. Le dispositif 102 de détermination comporte une sortie 105, sur laquelle il fournit la fréquence f, ayant été déterminée. Le dispositif 102 de détermination de la fréquence f de la tension électrique V peut être associé au compteur CP de consommation électrique et/ou intégré au compteur CP de consommation électrique. Le dispositif 102 de détermination de la fréquence f de la tension électrique V peut être présent dans un boîtier installé sur ou dans l’équipement consommateur EQC. Le dispositif 102 de détermination de la fréquence f de la tension électrique V peut être présent dans le dispositif 103 décrit ci-dessous, représenté à la .

Le dispositif 100 de pilotage de la consommation électrique de l’équipement consommateur EQC comporte un dispositif 103 de contrôle, configuré pour provoquer un effacement d’un pourcentage E d’une puissance électrique disponible PD pour l’équipement consommateur EQC selon une consigne prescrite P(f) (ou loi de pilotage en fonction de la fréquence f) donnant le pourcentage E en fonction de la fréquence f. La puissance électrique disponible PD pour l’équipement consommateur EQC est une puissance interruptible pour l’équipement consommateur EQC. Le pourcentage E est la puissance électrique interrompue PI de l’équipement consommateur EQC, divisée par puissance électrique disponible PD pour l’équipement consommateur EQC, soit E=PI/PD. La puissance électrique disponible PD est la puissance électrique normalement soutirée du réseau RD par l’équipement consommateur EQC, en l’absence du dispositif 100 de pilotage. Par conséquent, suivant l’invention, le dispositif 103 de contrôle alimente en électricité chaque équipement consommateur EQC avec la puissance électrique P = PD - PI. Le dispositif 103 de contrôle peut être ou comporter un (ou plusieurs) contrôleur et/ou un (ou plusieurs) microcontrôleur et/ou un (ou plusieurs) processeurs et/ou un (ou plusieurs) microprocesseurs et/ou un (ou plusieurs) calculateur et/ou un (ou plusieurs) ordinateur et/ou peut comporter un ou plusieurs programmes d’ordinateur. L’invention permet à un équipement consommateur EQC relié au réseau principal RP de transport et de distribution d’électricité ou au micro-réseau MG d’assurer un service d’effacement diffus de toute ou partie d’une charge. Le dispositif 100 de pilotage peut assurer une modulation de la charge de l’équipement consommateur EQC en fonction de la fréquence f mesurée, lorsque cela est possible sur l’équipement consommateur EQC (par exemple : modulation de la puissance de recharge d’un équipement EQC formé par une borne de recharge d’un véhicule électrique) plutôt qu’une interruption totale, ou bien en tout ou rien lorsque cela n’est pas possible (par exemple : interruption de certains équipements EQC formés par certains chauffages de type non modulable ou certains ballons d’eau chaude électriques de type non modulable). Chaque consigne P(f) consigne prescrite P(f) donnant le pourcentage E d’effacement de la puissance électrique disponible PD est individuelle à chaque équipement consommateur EQC.

Dans les modes de réalisation décrits ci-dessous en référence aux figures 11 à 13, la consigne prescrite P(f) donnant le pourcentage E d’effacement de la puissance électrique disponible PD pour l’équipement consommateur EQC est au moins partiellement décroissante pour une fréquence f croissante.

Dans les modes de réalisation des figures 11 et 12, le pourcentage E d’effacement de la puissance électrique disponible PD pour l’équipement consommateur EQC est à un plateau bas PB de pourcentage, lorsque la fréquence f est supérieure ou égale à la fréquence nominale prescrite fn, ou est supérieure ou égale à un premier seuil f1 de fréquence inférieur à la fréquence nominale prescrite fn. Le plateau bas PB de pourcentage peut être par exemple de 0 % aux figures 11 à 14. Dans le cas où le plateau bas PB de pourcentage est 0 %, le dispositif 103 de contrôle fournit dans cet exemple 100% de la puissance électrique disponible PD à l’équipement consommateur EQC, lorsque la fréquence f est supérieure ou égale à la fréquence nominale prescrite fn, ou est supérieure ou égale au premier seuil f1 de fréquence. Bien entendu, le plateau bas PB de pourcentage peut être différent de 0 % dans d’autres exemples.

Dans les modes de réalisation des figures 11 et 12, le pourcentage E d’effacement de la puissance électrique disponible PD pour l’équipement consommateur EQC est à un plateau PH haut de pourcentage, lorsque la fréquence f est inférieure ou égale à un deuxième seuil f2 de fréquence, lequel est inférieur à la fréquence nominale prescrite fn et est inférieur au premier seuil f1 de fréquence. Le plateau PH haut de pourcentage peut être par exemple de 100 % aux figures 11 à 14. Dans le cas où le plateau PH haut de pourcentage est 100 %, le dispositif 103 de contrôle ne fournit pas la puissance électrique disponible PD à l’équipement consommateur EQC, lorsque la fréquence f est inférieure ou égale au deuxième seuil f2 de fréquence.

Le plateau PH haut de pourcentage est supérieur au plateau bas PB de pourcentage.

Par exemple, dans le mode de réalisation de la , le pourcentage E d’effacement de la puissance électrique disponible PD pour l’équipement consommateur EQC est en marches d’escalier. A la , le pourcentage E d’effacement de la puissance électrique disponible PD pour l’équipement consommateur EQC peut être égal à une valeur intermédiaire fixe X1 prescrite de pourcentage (palier intermédiaire X1 prescrit de pourcentage), lorsque la fréquence f est entre le deuxième seuil f2 de fréquence et le premier seuil f1 de fréquence. Ce palier X1 intermédiaire de pourcentage est supérieur au plateau bas PB (qui de par exemple 0 % à la ) et est inférieur au plateau haut PH (de par exemple 100% à la ), et peut être est égale à 50 % par exemple à la . Le pourcentage E d’effacement de la puissance électrique disponible PD pour l’équipement consommateur EQC présente un saut S20 du plateau haut PH au palier X1, lorsque la fréquence f devient supérieure au deuxième seuil f2 de fréquence. Le pourcentage E d’effacement de la puissance électrique disponible PD pour l’équipement consommateur EQC présente un saut S10 du palier X1 au plateau bas PB, lorsque la fréquence f devient supérieure au premier seuil f1 de fréquence.

Les plateaux PB et PH et le palier X1 sont des bandes mortes permettant de ne pas réagir aux fluctuations naturelles de fréquence du réseau.

On décrit ci-dessous un exemple d’utilisation du mode de réalisation de la . On suppose que l’équipement consommateur EQC n’a pas d’installation de chauffage individuelle mais est équipé d’une borne de recharge de véhicule électrique de 7,4 kVA de puissance Pn modulable. Le dispositif 102 mesure chez cet équipement consommateur EQC une chute de la fréquence f du réseau à 48,5 Hz, alors que le consommateur est en train de recharger son véhicule électrique à 7,4 kVA, pour fn=50 Hz, f1=49 Hz et f2=48 Hz. La fonction P(f) donnée à titre d’exemple en impose qu’à cette fréquence f=48,5 Hz, 50% de la puissance interruptible PI de l’équipement consommateur EQC doit être interrompue. Le boîtier sur l’équipement consommateur EQC envoie donc une consigne à la borne de recharge afin que la puissance de recharge soit réduite à 3,7 kVA.

Le mode de réalisation en tout ou rien, indiqué ci-dessus, est réalisé suivant la en modifiant le mode de réalisation de la , par le fait que le deuxième seuil f2 de fréquence est égal au premier seuil f1 de fréquence. Ainsi, la consigne P(f) du pourcentage E d’effacement de la puissance électrique disponible PD pour l’équipement consommateur EQC présente par exemple les deux plateaux PB et PH, dont le plateau haut PH, par exemple à 100%, pour f inferieure à f1=f2 et le plateau bas PB, par exemple à 0%, pour toute f supérieure à f1=f2.

Dans le mode de réalisation de la , le pourcentage E d’effacement de la puissance électrique disponible PD pour l’équipement consommateur EQC est une fonction affine FD décroissante ayant une pente finie, déterminée et non nulle entre le deuxième seuil f2 de fréquence et le premier seuil f1 de fréquence, et reliée d’une part au plateau haut PH et d’autre part au plateau bas PB.

On décrit ci-dessous un exemple d’utilisation du mode de réalisation de la On suppose que l’équipement consommateur EQC n’a pas d’installation de chauffage individuelle mais est équipé d’une borne de recharge de véhicule électrique de puissance Pn modulable. Le dispositif 102 mesure chez cet équipement consommateur EQC une chute de la fréquence du réseau à la fréquence f’ (à mi-chemin entre f1 et f2), alors que le consommateur est en train de recharger son véhicule électrique à la puissance Pn. La fonction P(f) donnée à titre d’exemple à la impose qu’à cette fréquence f’, 50% de la puissance disponible PD de l’équipement consommateur EQC doit être interrompue. Le boîtier sur l’équipement consommateur EQC envoie donc une consigne à la borne de recharge afin que la puissance de recharge soit réduite à 0,5 x Pn.

Dans le mode de réalisation de la , le pourcentage E d’effacement de la puissance électrique disponible PD pour l’équipement consommateur EQC est une fonction FC décroissante courbe entre le deuxième seuil f2 de fréquence et le premier seuil f1 de fréquence, c’est-à-dire entre les points (f2, E(f2)) et (f1, E(f1)). Selon cette fonction FC décroissante, le pourcentage E d’effacement de la puissance électrique disponible PD pour l’équipement consommateur EQC est égale au plateau haut PH lorsque la fréquence f est égale au deuxième seuil f2 de fréquence, et est égal au plateau bas PB lorsque la fréquence f est égale au premier seuil f1 de fréquence. Cette fonction FC décroissante peut être par exemple une fonction sigmoïde ou polynomiale. Un dispositif de modulation de puissance peut être prévu sur l’équipement consommateur pour obéir au pourcentage E d’effacement de la puissance électrique disponible PD, envoyé par le dispositif 103 de contrôle. Un dispositif de modulation de puissance peut être prévu sur l’équipement consommateur pour obéir au pourcentage E d’effacement de la puissance électrique disponible PD, envoyé par le dispositif 103 de contrôle.

L’invention concerne également un procédé de pilotage de la consommation électrique de l’équipement consommateur (EQC) à l’aide du dispositif 100 de pilotage décrit ci-dessus. Le procédé comporte les étapes suivantes, décrites en référence à la .

Lors de l’étape E11, le dispositif 102 de détermination détermine la fréquence f de la tension électrique V présente au point PDL de livraison de puissance électrique.

Puis, lors de l’étape E12, le dispositif (103) de contrôle efface le pourcentage E de la puissance électrique disponible PD pour l’équipement consommateur EQC selon la consigne prescrite P(f) donnant le pourcentage E en fonction de la fréquence f.

L’invention concerne également un programme d’ordinateur pour la mise en œuvre du procédé de pilotage, comportant des instructions de code pour la mise en œuvre des étapes E11 et E12.

Dans les modes de réalisation décrits ci-dessus pour le dispositif 100, la première valeur prescrite f1 de fréquence peut être supérieure ou égale à 97.1 % de la fréquence nominale prescrite fn et inférieure ou égale à 99.5% de la fréquence nominale prescrite fn. Par exemple, la première valeur prescrite f1 de fréquence est égale à 98 % de la fréquence nominale prescrite fn (par exemple f1=49 Hz dans le cas où fn=50 Hz).

Dans les modes de réalisation de l’invention pour le dispositif 100, la consigne prescrite P(f) donnant le pourcentage E de la puissance électrique disponible PD pour le au moins un équipement consommateur EQC en fonction de la fréquence f peut être programmable. Cela permet de déterminer la modulation de puissance théorique à réaliser à partir d’une fonction P(f) dont le gabarit pourra être modifié (par exemple en fonction du type de charges pilotables et des préférences du consommateur).

Le dispositif 100 de pilotage de la consommation électrique de l’équipement consommateur EQC décrit ci-dessus aux figures 10 à 14 peut comporter un actionneur associé à chaque équipement consommateur EQC et/ou intégré à chaque équipement consommateur EQC. L’équipement EQC est pilotable par l’actionneur en ce qui concerne la puissance P consommée par l’équipement consommateur EQC. Le dispositif 103 de contrôle peut être connecté par des sorties logiques et/ou par des sorties analogiques à l’équipement consommateur EQC pour piloter la puissance consommée P selon la consigne prescrite P(f). Cet actionneur peut être un dispositif pilotable d’ouverture et de fermeture de circuit ou un moyen de contrôler l’équipement en tout ou rien ou un contacteur ou le disjoncteur DJ ou un dispositif de modulation de la puissance ou un variateur électronique de puissance.

Le dispositif 103 de contrôle décrit ci-dessus aux figures 10 à 14 peut comporter un contrôleur et l’actionneur, qui est éloigné du contrôleur et qui est commandé par le contrôleur via une liaison de télécommunication et de moyens de télécommunication, le contrôleur mettant en œuvre la consigne prescrite P(f) donnant le pourcentage E en fonction de la fréquence f. Dans ce cas, le contrôleur est prévu dans un premier boîtier, et l’actionneur est prévu dans un deuxième boîtier distinct et distant du premier boîtier. Par exemple, le contrôleur peut être associé au compteur CP de consommation électrique et/ou intégré au compteur CP de consommation électrique, notamment dans les équipements consommateurs EQC, qui ont une consommation P modulable. La liaison de télécommunication peut être filaire ou sans fil et peut être du type WiFi ou Ethernet ou Bluetooth (marques déposées).

Le dispositif 103 de contrôle décrit ci-dessus aux figures 10 à 14 peut également être entièrement intégré à l’équipement consommateur EQC (contrôleur et actionneur). Dans ce cas, le contrôleur et l’actionneur peuvent être prévus dans le même boîtier.

Le dispositif 103 de contrôle décrit ci-dessus aux figures 10 à 14 peut piloter en tout ou rien des charges interruptibles de l’équipement consommateur EQC (par exemple via des contacteurs alimentant ces charges ou via les moyens de télécommunication de type WiFi ou Ethernet ou Bluetooth), ou moduler les charges compatibles de l’équipement consommateur EQC (via l’actionneur et/ou le contrôleur intégré(s) aux équipements EQC pilotables ou via les moyens de télécommunication type WiFi/Ethernet/Bluetooth).

Le dispositif 100 comporte une partie matérielle (contrôleur mentionné ci-dessus et/ou actionneur mentionné ci-dessus) installée sur l’équipement consommateur EQC. Pour un compteur CP intelligent déjà en place, si le compteur CP peut héberger des lois de pilotage et comporte des sorties logiques et/ou des moyens de télécommunication ou si le compteur peut fournir la mesure de la fréquence f (le compteur comportant dans ce cas le dispositif 102 de détermination de la fréquence f) au boîtier annexe du contrôleur capable d’héberger des lois de pilotage et comportant des sorties logiques et/ou des moyens de télécommunication, cette partie matérielle installée sur l’équipement consommateur EQC peut comporter des dispositifs pilotables d’ouverture et de fermeture de circuits (exemple : contacteur ou disjoncteur) et/ou des dispositifs de modulation de la puissance (exemple : variateur électronique) intégrés à l’équipement piloté EQC et/ou des sorties logiques et/ou les moyens de télécommunication du compteur CP, permettant de piloter ces dispositifs (exemples : contact sec, contact mouillé, carte de télécommunication de type WiFi ou Ethernet ou Bluetooth (marques déposées)), ou un module intelligent au niveau du compteur CP, permettant de programmer les lois de pilotage.

Dans le cas où le dispositif 100 comporte un boîtier autonome, capable d’héberger des lois de pilotage et comportant des sorties logiques et/ou les moyens de télécommunication, la partie matérielle installée sur l’équipement consommateur EQC peut comporter des dispositifs pilotables d’ouverture et de fermeture de circuits (exemple : contacteur ou disjoncteur) et/ou des dispositifs de modulation de la puissance (exemple : variateur électronique) intégrés à l’équipement piloté EQC et/ou des sorties logiques et/ou les moyens de télécommunication du boîtier autonome, permettant de piloter ces dispositifs (exemples : contact sec, contact mouillé, carte de télécommunication de type WiFi ou Ethernet ou Bluetooth (marques déposées)), ou un module intelligent au niveau du boîtier autonome, permettant de programmer les lois de pilotage, ou un circuit de mesure de tension (dispositif 102 de détermination de la fréquence f) installé en aval du compteur CP.

Pour un module intelligent intégré aux équipements EQC pilotables, la partie installée sur l’équipement consommateur EQC peut comporter un moyen de contrôler l’équipement EQC en tout ou rien (exemple: contacteur), et/ou un dispositif de modulation de la puissance (exemple : variateur électronique), ou un module intelligent permettant de calculer la fréquence f du réseau RD et de programmer les lois de pilotage (tout ou rien, et/ou modulation de la puissance), ou un circuit (dispositif 102 de détermination de la fréquence f) de mesure de la tension aux bornes de l’équipement EQC (côté courant alternatif).

Claims

Dispositif (1) de pilotage d’au moins une source (11) de tension, qui est reliée à un point (PDL) de livraison de puissance électrique lui-même relié à un réseau (RD) de consommation de puissance électrique,
la source (11) de tension transformant une énergie présente sur au moins une entrée (12) de la source (11) de tension en une tension électrique alternative ayant une fréquence (f) déterminée sur au moins une sortie (13) de la source (11) de tension, reliée au point (PDL) de livraison de puissance électrique,
caractérisé en ce que le dispositif comporte
un deuxième dispositif (22) de détermination d’une réserve (R ) d’énergie de la source (11) de tension,
un dispositif (31) de contrôle, configuré pour calculer une deuxième fréquence (f(R)) selon une deuxième consigne prescrite (f(R)) donnant la deuxième fréquence (f(R)) en fonction de la réserve (R ) d’énergie de la source (11) de tension,
le dispositif (31) de contrôle étant configuré pour fournir une consigne (Cf) de fréquence (f) déterminée, égale à la deuxième fréquence (f(R)), à la source (11) de tension.
Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième consigne prescrite (f(R)) donnant la deuxième fréquence (f(R), M2, A2) est au moins partiellement croissante en fonction de la réserve (R ) d’énergie de la source (11) de tension.
Dispositif suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réseau (RD) de consommation de puissance électrique a une fréquence nominale prescrite (fn),
la deuxième consigne prescrite (f(R)) donnant la deuxième fréquence (f(R), M2) est égale à la fréquence nominale prescrite (fn), lorsque la réserve (R ) d’énergie de la source (11) de tension est supérieure à une première valeur prescrite (R1) de réserve d’énergie,
la deuxième consigne prescrite (f(R)) donnant la deuxième fréquence (f(R), M2) est inférieure à la fréquence nominale prescrite (fn), lorsque la réserve (R ) d’énergie de la source (11) de tension est inférieure à la première valeur prescrite (R1) de réserve d’énergie.
Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la deuxième consigne prescrite (f(R)) donnant la deuxième fréquence (f(R), M2) est égale à un premier plateau prescrit (f1) de fréquence, inférieur à la fréquence nominale prescrite (fn), lorsque la réserve (R ) d’énergie de la source (11) de tension est inférieure à la première valeur prescrite (R1) de réserve d’énergie et est supérieure à une deuxième valeur prescrite (R4) de réserve d’énergie, elle-même inférieure à la première valeur prescrite (R1) de réserve d’énergie.
Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la deuxième consigne prescrite (f(R)) donnant la deuxième fréquence (f(R), M2) est égale à un deuxième plateau (f2) de fréquence, inférieur au premier plateau prescrit (f1) de fréquence, lorsque la réserve (R ) d’énergie de la source (11) de tension est inférieure à la deuxième valeur prescrite (R4) de réserve d’énergie.
Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le premier plateau prescrit (f1) de fréquence est égale à 50 % de la somme de la fréquence nominale prescrite (fn) et du deuxième plateau prescrit (f2) de fréquence.
Dispositif suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième consigne prescrite (f(R)) donnant la deuxième fréquence (f(R), M2) est en marches d’escalier.
Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le réseau (RD) de consommation de puissance électrique a une fréquence nominale prescrite (fn),
la deuxième consigne prescrite (f(R)) donnant la deuxième fréquence (f(R),A2) présente un saut (S2) entre la fréquence nominale prescrite (fn) et une première valeur prescrite (f1) de fréquence, inférieure à la fréquence nominale prescrite (fn), lorsque la réserve (R ) d’énergie de la source (11) de tension devient inférieure à une première valeur prescrite (R1) de réserve d’énergie.
Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la deuxième consigne prescrite (f(R)) donnant la deuxième fréquence (f(R), A2) décroît selon une première fonction affine prescrite (D1), qui est décroissante en ayant une première pente finie, déterminée et non nulle, lorsque la réserve (R ) d’énergie de la source (11) de tension décroît au-dessous d’une deuxième valeur prescrite (R4) de réserve d’énergie et est supérieure à un seuil prescrit (R0) de réserve d’énergie, inférieur à la deuxième valeur prescrite (R4) de réserve d’énergie,
la première fonction affine prescrite (D1) étant égale à la première valeur prescrite (f1) de fréquence, lorsque la réserve (R ) d’énergie de la source (11) de tension est égale à la deuxième valeur prescrite (R4) de réserve d’énergie.
Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce que
lorsque la réserve (R ) d’énergie de la source (11) de tension croît au-dessus d’une valeur (Ri) intermédiaire de réserve d’énergie, qui est supérieure ou égale au seuil prescrit (R0) de réserve d’énergie et inférieure ou égale à la deuxième valeur prescrite (R4) de réserve d’énergie et qui correspond à une valeur intermédiaire (f(t2)) de fréquence, la deuxième consigne prescrite (f(R)) donnant la deuxième fréquence (f(R), A2) est maintenue égale à la valeur intermédiaire (f(t2)) de fréquence, jusqu’à ce que la deuxième consigne prescrite (f(R)) donnant la deuxième fréquence (f(R)) atteigne une troisième valeur (R3) de réserve d’énergie donnée par une deuxième fonction affine prescrite (D2),
la deuxième fonction affine prescrite (D2) étant croissante en ayant une deuxième pente finie, non nulle, croissante et prescrite selon la réserve (R ) d’énergie croissante de la source (11) de tension,
la deuxième fonction affine prescrite (D2) étant égale à la première valeur prescrite (f1) de fréquence, lorsque la réserve (R ) d’énergie de la source (11) de tension est égale à la première valeur prescrite (R1) de réserve d’énergie,
lorsque la réserve (R ) d’énergie de la source (11) de tension croît au-dessus de la troisième valeur (R3) de réserve d’énergie jusqu’à la première valeur prescrite (R1) de réserve d’énergie, la deuxième consigne prescrite (f(R)) donnant la deuxième fréquence (f(R), A2) croît selon la deuxième fonction affine prescrite (D2),
la première fonction affine prescrite (D1) et la deuxième fonction affine prescrite (D2) étant rendues supérieures ou égales à une deuxième valeur (f2) de fréquence inférieure à la fréquence nominale prescrite (fn) et/ou à la première valeur prescrite (f1) de fréquence.
Procédé de pilotage d’au moins une source (11) de tension, qui est reliée à un point (PDL) de livraison de puissance électrique lui-même relié à un réseau (RD) de consommation de puissance électrique,
procédé dans lequel une source (11) de tension transforme une énergie fournie à au moins une entrée (12) de la source (11) de tension en une tension électrique alternative ayant une fréquence (f) déterminée sur au moins une sortie (13) de la source (11) de tension, reliée au point (PDL) de livraison de puissance électrique,
caractérisé en ce que le procédé comporte les étapes suivantes :
détermination (E1), par un deuxième dispositif (22) de détermination, d’une réserve (R ) d’énergie de la source (11) de tension,
calcul (E2), par un dispositif (31) de contrôle, d’une deuxième fréquence (f(R)) selon une deuxième consigne prescrite (f(R)) donnant la deuxième fréquence (f(R)) en fonction de la réserve (R ) d’énergie de la source (11) de tension,
fourniture (E3), par le dispositif (31) de contrôle, d’une consigne (Cf) de fréquence (f) déterminée, égale à la deuxième fréquence (f(R)) à la source (11) de tension.
Programme d’ordinateur pour la mise en œuvre du procédé de pilotage d’au moins une source (11) de tension suivant la revendication 11, comportant des instructions de code pour la mise en œuvre des étapes suivantes, lorsque le programme est exécuté par un calculateur (31) :
calcul (E2), par un dispositif (31) de contrôle, d’une deuxième fréquence (f(R)) selon une deuxième consigne prescrite (f(R)) donnant la deuxième fréquence (f(R)) en fonction de la réserve (R ) d’énergie de la source (11) de tension,
fourniture (E3), par le dispositif (31) de contrôle, d’une consigne (Cf) de fréquence (f) déterminée, égale à la deuxième fréquence (f(R)) à la source (11) de tension.