WO2023083940A1 - Method for controlling an electrical transmission connection between a first and a second ac voltage bus - Google Patents

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WO2023083940A1
WO2023083940A1 PCT/EP2022/081431 EP2022081431W WO2023083940A1 WO 2023083940 A1 WO2023083940 A1 WO 2023083940A1 EP 2022081431 W EP2022081431 W EP 2022081431W WO 2023083940 A1 WO2023083940 A1 WO 2023083940A1
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WO
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power
voltage
line
electrical transmission
pcor
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/081431
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French (fr)
Inventor
Juan Carlos Gonzalez
Abdelkrim Benchaib
Hind BEKKOURI
Sébastien Silvant
Bruno Luscan
Luis Coronado Hernandez
Antonio CORDON RODRIGUEZ
Sergio MARTINEZ VILLANUEVA
Original Assignee
Supergrid Institute
Red Electrica De Espana, S.A.U.
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Publication date
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/36—Arrangements for transfer of electric power between ac networks via a high-tension dc link
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/001—Methods to deal with contingencies, e.g. abnormalities, faults or failures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/24—Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/36—Arrangements for transfer of electric power between ac networks via a high-tension dc link
    • H02J2003/365—Reducing harmonics or oscillations in HVDC

Definitions

  • the invention relates to electrical network control strategies, in particular control strategies making it possible to ensure the stability of electrical networks comprising at least one AC electrical line and one DC electrical line connecting buses between zones of AC voltage.
  • the invention relates in particular to strategies for controlling electrical networks, in the specific case where several AC buses of several nodes of the DC network are interconnected.
  • the power of these DC lines can be controlled at constant values. Typically, during normal operation, system operators send the power reference value every few minutes. Thus, in the event of a system disturbance, the power flowing in the DC line can remain constant (unlike an AC line, where the disturbance will be reflected).
  • the document JP358201531A describes the application of an additional power having a progressive increase profile, during the opening of a safety circuit breaker. The power increase is followed by a power hold plateau until a safety circuit breaker closes. Then, a gradual decrease in power is applied.
  • the invention aims to solve one or more of these drawbacks, without manual intervention by the operator. The invention therefore relates to a control method according to claim 1.
  • the invention also relates to the variants of the dependent claims. Those skilled in the art will understand that each of the features of the description or of the dependent claims can be combined independently with the features of an independent claim, without constituting an intermediate generalization.
  • FIG.1 is a schematic view of an electrical network comprising two remote alternating voltage zones connected by AC and DC power lines for which the invention can be applied;
  • the [Fig.2] illustrates different periods of an additional power pulse applied to the electrical network
  • FIG.3 is a schematic view of an electrical power management made according to one embodiment of the invention.
  • the [Fig.4] illustrates a process for generating the additional electrical power to be applied to the network
  • the [Fig.5] provides simulation results for the network of Figure 1 when a first AC line is triggered, thanks to a management of the power reference with a constant power reference;
  • FIG.6 provides simulation results for the network of Figure 1 when a second AC line is triggered, with power management according to one embodiment of the invention
  • FIG.7 provides simulation results for the network of Figure 1 when a first generator is triggered, with management of the reference power according to the prior art
  • FIG.8 provides simulation results for the network of Figure 1 when a second generator is triggered, with power management according to one embodiment of the invention.
  • Figure 1 is a schematic view of an electrical network or network 9 for which the invention can be applied, comprising first and second remote alternating voltage zones 1 and 2. These alternating voltage zones 1 and 2 are interconnected by an electrical transmission link 30.
  • the electrical transmission link 30 comprises high voltage AC and DC lines (generally supporting voltages greater than 10 kV).
  • voltage zones 1 and 2 are interconnected by a DC line 31, and by AC lines 32, 33 and 34.
  • the interface of the alternating voltage zone 1 with the link 30 comprises respective buses 411 to 414, respectively connected to the lines 31 to 34. These buses 411 to 414 are interconnected by an AC network of zone 10 (of which the structure is deliberately simplified for better understanding).
  • the interface of AC voltage zone 2 with link 30 comprises respective buses 421 to 424, respectively connected to lines 31 to 34. These buses 421 to 424 are interconnected by a zone 20 AC network.
  • the AC line 34 is connected to the buses 414 and 424 by respective safety circuit breakers 514 and 524.
  • the DC line 31 is connected to an AC/DC converter 311 at one end, and to an AC/DC converter 321 at the other end.
  • Converter 311 is connected to bus 411 on its AC interface and to line 31 on its DC interface.
  • Converter 321 is connected to bus 421 on its AC interface and to line 31 on its DC interface.
  • a controller circuit 7 controls the operation of converters 311 and 321.
  • an electric generator 61 is connected to the AC network 10 via a safety circuit breaker 516 and an AC bus 416.
  • a generator electric 62 is connected to the AC network 20 via a safety circuit breaker 526 and an AC bus [0021]
  • the safety circuit breakers 514, 524, 516, 526 are known per se and can be, for example, controlled mechanical circuit breakers.
  • the first and second first AC/DC converters 311, 321 operate to exchange power on the DC line 31 with a constant power set point Phvdcref, provided, for example, by network operators.
  • the objective is to manage the triggering of a line, of a generator or of a load, this triggering possibly leading to a imbalance between AC zones 1 and 2.
  • Such tripping usually leads to the switching of a safety circuit breaker, usually to the opening of a safety circuit breaker.
  • the first and second first AC / DC converters 311, 321 are initially activated to exchange power on the DC line 31 with a point of constant power setpoint Phvdcref.
  • a switching of one of the safety circuit breakers (any one of the circuit breakers 514, 516, 524 or 526 in the example) of the AC zones 1 or 2 is detected by the control circuit 7.
  • a safety circuit breaker switch can be a means of detecting a trip of, for example, an AC load, generator or line connected to AC zone 1 or 2.
  • FIG. 2 illustrates an example profile of the additional power transferred.
  • This additional power has a profile comprising an increase part in the form of a step between 0 and a peak value Pcor, followed by a decrease between Pcor and 0.
  • the switching is detected at t1 by the controller 7.
  • the detection of the switching can be performed locally and communicated to controller 7.
  • This switching detection triggers the increase/step of the additional power profile.
  • the additional power reaches the peak value Pcor at t2. Once the peak value Pcor is reached, the additional power decreases between Pcor and 0. Reaching the peak value Pcor therefore triggers the decrease in power.
  • the decrease in power can for example be carried out in a predefined time after reaching the peak value Pcor, for example either a zero duration, or a non-zero duration and less than 2 seconds.
  • the decrease in power can also occur for a predefined period after switching detection.
  • the additional power reaches 0 at t3. It can be estimated that the additional power practically reaches 0 when its amplitude is less than 0.01*Pcor.
  • Such an additional power profile has several advantages.
  • the initial increase / step between 0 and Pcor allows rapid correction of the imbalance generated by a trip in AC zone 1 or 2. Such correction is automatic and rapid. Such correction can be rapid since the network operator does not have to modify the initial power setpoint Phvdcref, while the additional power quickly reaches the peak value Pcor to compensate for an imbalance.
  • the network operator needs to modify its initial power setpoint Phvdcref even less if the additional power profile includes a decrease between the peak value Pcor and 0. Consequently, the correction of the imbalance provided by the power
  • the additional charge gradually disappears after the oscillations dampen, with the standard DC line power setpoint management resuming its slower dynamics.
  • the criteria for applying the additional power must not depend on continuous variables (i.e. power, voltages or angles of the AC zones). Therefore, the supplemental power profile is smooth. This is beneficial for network 9, as no oscillation mode is excited during the falling part of the supplemental power profile.
  • the additional power increase/step is applied less than 5 seconds after the detection of the switching of the safety circuit breaker, preferably less than 3 seconds after this detection, and more preferably less than 1 second after this detection and even more preferably less than 500 ms after this detection. This makes it possible to quickly compensate for the imbalance generated by a trip occurring at the level of the switched safety circuit breaker.
  • the increase/step of the additional power is less than 2 seconds, preferably less than 1 second.
  • the peak value Pcor can be reached quickly to decrease the first power oscillation induced by a trip in one of the AC zones 1 or 2.
  • the first oscillation is present during the first seconds (up to 1 to 5 seconds) after triggering.
  • the rise time should be set to be approximately as fast as the first power swing. Therefore, the step increase time should preferably be between 1 s and 5 s depending on the frequency of the oscillations with which the network 9 is confronted.
  • the decreasing part of the additional power profile is greater than 10 seconds, preferably greater than 50 seconds, to prevent the additional power from exciting the oscillatory modes of the network 9 when returning to zero. It is preferable to use a time constant for the decay that is 10 times greater than the time constant for the oscillations in order to decouple the two dynamics.
  • the decreasing part must therefore preferably last at least between 10 and 50 s, depending on the frequency of the oscillations.
  • the decreasing part of the additional power profile is less than 120 seconds, so that the additional power ceases to potentially modify the management of the power setpoint of the DC line. This allows the DC line power setpoint management to resume normal operation.
  • the peak value Pcor follows the following rule, to significantly reduce the first power oscillation: Pcor > 0.3*Pnom, with Pnom the nominal power of the AC/DC converters 321 and 322.
  • the peak value Pcor can also be set according to the value of the initial power set point Phvdcref applied before the detection of the switching of the safety circuit breaker or according to the active continuous power margin available.
  • the peak value Pcor can also depend on the power passing through the switched safety circuit breaker in steady state before tripping and depend on a sensitivity factor Si.
  • the sensitivity factor can be positive or negative depending on the location of the safety circuit breaker, as it is intended to compensate for the switchover (loss of generator 61 in zone 1 will cause a different sign of Si than loss of generator 62 in zone 2, for example).
  • Si ((A0 411 - A0 421 ) * kJ/àP ⁇ i
  • A0 411 and A0 421 are the variations of phases angles at the nozzles 411 and 421 of the DC lin
  • Ki Being the power flowing in the switched circuit breaker (identified by the index i) before it is switched. [0046] Ki is a constant to preserve the consistency of the unit. Ki remains the same for all the cases analyzed beforehand.
  • the sensitivity factor reflects the impact of a lost element (generator, line or load for example) on the situation of the interconnection after transmission (that is to say when the safety circuit breaker of the index i is open, what will be the variation of the angles of the interconnection of zones 1 and 2).
  • the angles analyzed are those of the 411 and 421 buses, since they are the most easily controllable by the DC line 31 .
  • the sensitivity factor Si can be calculated beforehand for a number N of circuit breakers. The network operator can then select the most essential safety circuit breakers (those with the highest Si factor). The additional injected power profile will be triggered when one of these selected safety circuit breakers is switched.
  • the sensitivity factor Si can then be multiplied by a pre-calculated gain ai (there may be a pre-calculated gain ai for each safety circuit breaker in the list).
  • FIG. 3 is a schematic view of a possible management of the additional power by the controller 7.
  • the controller 7 comprises an additional power manager 71, receiving a DBS signal and a PBT signal as inputs.
  • DBS stands for Circuit Breaker Switching Detection.
  • DBS can notably provide circuit breaker identification.
  • PBT corresponds to the measured power passing through the switched safety circuit breaker a few moments before it is detected to switch (for example, between 1 and 5 seconds before the safety circuit breaker is detected to switch).
  • PBT can also be the setpoint value provided by a network manager before detecting the switching of a safety circuit breaker.
  • PBT can be provided by a remote controller.
  • the additional power manager can generate the additional power profile, by setting the sign of the additional power and the magnitude of the peak value Pcor, depending on the variation of the imbalance, depending on the location of the safety circuit breaker switching, or depending on the magnitude of the initial power set point Phvdcref.
  • APhvdc identifies the additional power profile. This additional power profile is added to the power setpoint Phvdcref initially applied.
  • FIG. 4 gives a more precise possible example of the additional electric power to be applied to the network.
  • a DBS signal is applied to a 72 step generator.
  • the 72 step generator When the DBS signal indicates switching of the safety circuit breaker, the 72 step generator generates a step signal with a standard or normalized amplitude.
  • This step signal is applied to a multiplier 73.
  • Multiplier 73 receives both the step signal and a PBT signal as inputs.
  • Multiplier 73 generates a power-corrected step.
  • the power corrected step therefore takes into account the power flowing through the switched safety circuit breaker a few moments before the detection of its switching, in order to proportion the power correction to the actual power transfer.
  • the power-corrected step is applied to a 74 location adapter.
  • the location adapter 74 receives the power-corrected step and the identification of the Short safety circuit breaker, having, for example, an index value i.
  • the location adapter 74 can calculate the influence of the switched safety circuit breaker on the unbalance or can find this influence in a database. This influence can be determined or calculated depending on the location of the switched safety circuit breaker, for example, based on the previous examples of sensitivity calculations.
  • the tripping of the additional power application can thus be limited to specific safety circuit breakers, for which it is determined that their switching can cause a serious imbalance.
  • safety circuit breakers of very high power generators such as nuclear power plants
  • for high power loads or for AC lines interconnecting AC areas can be chosen as triggers for the application of additional power.
  • some tips for selecting these important safety circuit breakers are some tips for selecting these important safety circuit breakers:
  • the location adapter 74 multiplies the corrected power step by an amplitude factor, depending on the influence of the switched safety circuit breaker on the imbalance of the AC zone.
  • the localization adapter 74 thus provides a corrected localization step to a low-pass filter 75.
  • the low-pass filter 75 applies low-pass filtering to the corrected step of the location, to adapt the slope of the corrected step of the location.
  • the low pass filter 75 thus applies a corrected step of the slope to a high pass filter 76.
  • the high-pass filter 76 applies high-pass filtering to the corrected step of the slope to shape its decreasing phase.
  • the high pass filter 76 thus generates the additional power profile APhvdc.
  • FIG. 5 presents simulation results of the network of FIG. 1 when the AC line 34 is triggered, with a management method according to the prior art.
  • Figure 5 shows the unit powers on lines 31 to 34. Before any disturbance, the active power circulating in the lines goes from zone 1 to zone 2:
  • FIG. 6 presents simulation results for the network of Figure 1 when the AC line 34 is triggered, with a management method according to a mode of carrying out the invention.
  • the power on the AC line 34 reaches 0 after the opening of the safety circuit breakers 514 and 524.
  • the additional power profile APhvdc according to the invention is applied to the line DC 31 to compensate for the tripping of the AC line 34, while maintaining the constant power setpoint Phvdcref.
  • the additional power profile comprising an increase step followed by a decrease step is thus applied to the direct current line 31 .
  • FIG. 7 presents simulation results of the network of FIG. 1 when the generator 61 is triggered, with a management method according to the prior art.
  • FIG. 7 shows the unit powers on lines 31 to 34.
  • the power on the AC lines 32 to 34 undergoes significant oscillations, while the power transfer is kept constant on the DC line 31 .
  • FIG. 8 presents simulation results for the network of Figure 1 when the generator 61 is triggered, with a management method according to one embodiment of the invention.
  • the additional power profile APhvdc according to the invention is applied to the DC line 31 to compensate for the tripping of the generator 61, while maintaining the constant power setpoint Phvdcref.
  • the additional power profile comprising an increase step followed by a decrease step is thus applied to the direct current line 31 .
  • lines 32 to 34 still experience oscillations, but the first of the oscillations is considerably diminished, with an amplitude reduced by about 40% compared to figure 7.
  • the method for controlling the electrical transmission link 30 according to the invention can also apply any other correction parameter, such as for example:
  • [0076] are respectively the electric angular frequency of the alternating voltage zone 1 , the electric angular frequency of the alternating voltage zone

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for controlling an electrical transmission connection (30) between first and second AC voltage buses (411, 421) that are connected respectively to first and second alternating voltage zones (1, 2) of an electrical transmission system, the electrical transmission connection (30) comprising at least one high-voltage direct current line (31), a first AC/DC converter (311) and a second AC/DC converter (321), the first and second AC voltage buses (411, 421) being interconnected by an AC system (32, 33, 34), the method comprising: - while the first and second first AC/DC converters (311, 321) operate to exchange power on the DC line (31) at a constant power set-point Phvdcref, detecting the switching off of a safety circuit breaker (514, 516, 524, 526) located in one of the first AC voltage zone (1) and the second AC voltage zone (2); - transferring additional power to said DC line (31) to compensate for said switching off.

Description

Description Description
Titre de l’invention : procédé de commande d’une liaison de transmission électrique entre un premier et un second bus de tension AC Title of the invention: method for controlling an electrical transmission link between a first and a second AC voltage bus
[0001] [L’invention concerne des stratégies de commande de réseaux électriques, en particulier des stratégies de commande permettant d’assurer la stabilité de réseaux électriques comprenant au moins une ligne électrique AC et une ligne électrique DC reliant des bus entre des zones de tension alternative. L’invention concerne notamment des stratégies de commande de réseaux électriques, dans le cas spécifique où plusieurs bus AC de plusieurs nœuds du réseau DC sont interconnectés. [0001] [The invention relates to electrical network control strategies, in particular control strategies making it possible to ensure the stability of electrical networks comprising at least one AC electrical line and one DC electrical line connecting buses between zones of AC voltage. The invention relates in particular to strategies for controlling electrical networks, in the specific case where several AC buses of several nodes of the DC network are interconnected.
[0002] Contrairement à une ligne AC, la puissance de ces lignes DC peut être commandée à des valeurs constantes. De manière générale, en fonctionnement normal, les opérateurs du système envoient la valeur de la référence de puissance à quelques minutes d’intervalle. Ainsi, en cas de perturbation du système, la puissance circulant dans la ligne DC peut rester constante (contrairement à une ligne AC, où la perturbation sera réfléchie). [0002] Unlike an AC line, the power of these DC lines can be controlled at constant values. Typically, during normal operation, system operators send the power reference value every few minutes. Thus, in the event of a system disturbance, the power flowing in the DC line can remain constant (unlike an AC line, where the disturbance will be reflected).
[0003] Lorsqu'une perturbation grave se produit dans un réseau (par exemple, un défaut, un déclenchement de ligne ou de générateur), l'ensemble du réseau peut subir de fortes oscillations. La vitesse des générateurs peut osciller, entraînant une oscillation des différences d’angle de tension de phase, impliquant d'importantes oscillations de puissance sur les lignes AC. Cela peut conduire aux problèmes majeurs suivants : un déclenchement des protections AC (pour un déclenchement de générateur ou de ligne), une défaillance en cascade, et enfin une panne générale. [0003] When a serious disturbance occurs in a network (for example, a fault, a line or generator tripping), the entire network can undergo strong oscillations. The speed of generators can oscillate causing oscillating phase voltage angle differences, resulting in large power oscillations on AC lines. This can lead to the following major problems: a tripping of the AC protections (for a generator or line tripping), a cascade failure, and finally a general failure.
[0004] Le document JP358201531A décrit l’application d’une puissance supplémentaire ayant un profil d'augmentation progressif, lors de l’ouverture d’un disjoncteur de sécurité. L’augmentation de puissance est suivie d’un plateau de maintien de puissance jusqu’à la fermeture d’un disjoncteur de sécurité. Ensuite, une décroissance progressive de la puissance est appliquée. [0005] L’invention vise à résoudre un ou plusieurs de ces inconvénients, sans intervention manuelle de l’opérateur. L’invention concerne donc un procédé de commande selon la revendication 1. [0004] The document JP358201531A describes the application of an additional power having a progressive increase profile, during the opening of a safety circuit breaker. The power increase is followed by a power hold plateau until a safety circuit breaker closes. Then, a gradual decrease in power is applied. The invention aims to solve one or more of these drawbacks, without manual intervention by the operator. The invention therefore relates to a control method according to claim 1.
[0006] L'invention concerne également les variantes des revendications dépendantes. L'homme du métier comprendra que chacune des caractéristiques de la description ou des revendications dépendantes peut être combinée indépendamment avec les caractéristiques d’une revendication indépendante, sans constituer une généralisation intermédiaire. The invention also relates to the variants of the dependent claims. Those skilled in the art will understand that each of the features of the description or of the dependent claims can be combined independently with the features of an independent claim, without constituting an intermediate generalization.
[0007] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention deviendront plus explicites à partir de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et de manière non limitative, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels : Other characteristics and advantages of the invention will become more explicit from the description which is given below, by way of indication and in a non-limiting manner, with reference to the appended drawings, in which:
[0008] La [Fig.1 ] est une vue schématique d’un réseau électrique comprenant deux zones de tension alternative distantes reliées par des lignes électriques AC et DC pour lesquelles l’invention peut être appliquée ; [0008] The [Fig.1] is a schematic view of an electrical network comprising two remote alternating voltage zones connected by AC and DC power lines for which the invention can be applied;
[0009] La [Fig.2] illustre différentes périodes d’une impulsion de puissance supplémentaire appliquée au réseau électrique ; [0009] The [Fig.2] illustrates different periods of an additional power pulse applied to the electrical network;
[0010] La [Fig.3] est une vue schématique d’une gestion de puissance électrique réalisée selon un mode de réalisation de l’invention ; [0010] The [Fig.3] is a schematic view of an electrical power management made according to one embodiment of the invention;
[0011 ] La [Fig.4] illustre un processus pour générer la puissance électrique supplémentaire à appliquer au réseau ; [0011] The [Fig.4] illustrates a process for generating the additional electrical power to be applied to the network;
[0012] La [Fig.5] fournit des résultats de simulation pour le réseau de la Figure 1 lorsqu’une première ligne AC est déclenchée, grâce à une gestion de la référence de puissance avec une référence de puissance constante ; [0012] The [Fig.5] provides simulation results for the network of Figure 1 when a first AC line is triggered, thanks to a management of the power reference with a constant power reference;
[0013] La [Fig.6] fournit des résultats de simulation pour le réseau de la Figure 1 lorsqu’une seconde ligne AC est déclenchée, avec une gestion de la puissance selon un mode de réalisation de l’invention ; [0013] [Fig.6] provides simulation results for the network of Figure 1 when a second AC line is triggered, with power management according to one embodiment of the invention;
[0014] La [Fig.7] fournit des résultats de simulation pour le réseau de la Figure 1 lorsqu’un premier générateur est déclenché, avec une gestion de la puissance de référence selon l’art antérieur ; [0015] La [Fig.8] fournit des résultats de simulation pour le réseau de la Figure 1 lorsqu’un second générateur est déclenché, avec une gestion de la puissance selon un mode de réalisation de l'invention. [0014] The [Fig.7] provides simulation results for the network of Figure 1 when a first generator is triggered, with management of the reference power according to the prior art; [0015] [Fig.8] provides simulation results for the network of Figure 1 when a second generator is triggered, with power management according to one embodiment of the invention.
[0016] La Figure 1 est une vue schématique d’un réseau électrique ou réseau 9 pour lequel l'invention peut être appliquée, comprenant une première et une seconde zones de tension alternative distantes 1 et 2. Ces zones de tension alternative 1 et 2 sont interconnectées par une liaison de transmission électrique 30. La liaison de transmission électrique 30 comprend des lignes à haute tension AC et DC (supportant généralement des tensions supérieures à 10 kV). Dans l’exemple, les zones de tension 1 et 2 sont interconnectées par une ligne DC 31 , et par des lignes AC 32, 33 et 34. Figure 1 is a schematic view of an electrical network or network 9 for which the invention can be applied, comprising first and second remote alternating voltage zones 1 and 2. These alternating voltage zones 1 and 2 are interconnected by an electrical transmission link 30. The electrical transmission link 30 comprises high voltage AC and DC lines (generally supporting voltages greater than 10 kV). In the example, voltage zones 1 and 2 are interconnected by a DC line 31, and by AC lines 32, 33 and 34.
[0017] L'interface de la zone de tension alternative 1 avec la liaison 30 comprend des bus respectifs 411 à 414, connectés respectivement aux lignes 31 à 34. Ces bus 411 à 414 sont interconnectés par un réseau AC de zone 10 (dont la structure est volontairement simplifiée pour une meilleure compréhension). L'interface de la zone de tension alternative 2 avec la liaison 30 comprend des bus respectifs 421 à 424, connectés respectivement aux lignes 31 à 34. Ces bus 421 à 424 sont interconnectés par un réseau AC de zone 20. The interface of the alternating voltage zone 1 with the link 30 comprises respective buses 411 to 414, respectively connected to the lines 31 to 34. These buses 411 to 414 are interconnected by an AC network of zone 10 (of which the structure is deliberately simplified for better understanding). The interface of AC voltage zone 2 with link 30 comprises respective buses 421 to 424, respectively connected to lines 31 to 34. These buses 421 to 424 are interconnected by a zone 20 AC network.
[0018] La ligne AC 34 est connectée aux bus 414 et 424 par des disjoncteurs de sécurité respectifs 514 et 524. The AC line 34 is connected to the buses 414 and 424 by respective safety circuit breakers 514 and 524.
[0019] La ligne DC 31 est connectée à un convertisseur AC / DC 311 à une extrémité, et à un convertisseur AC / DC 321 à l’autre extrémité. Le convertisseur 311 est connecté au bus 411 sur son interface AC et à la ligne 31 sur son interface DC. Le convertisseur 321 est connecté au bus 421 sur son interface AC et à la ligne 31 sur son interface DC. Un circuit contrôleur 7 contrôle le fonctionnement des convertisseurs 311 et 321 . The DC line 31 is connected to an AC/DC converter 311 at one end, and to an AC/DC converter 321 at the other end. Converter 311 is connected to bus 411 on its AC interface and to line 31 on its DC interface. Converter 321 is connected to bus 421 on its AC interface and to line 31 on its DC interface. A controller circuit 7 controls the operation of converters 311 and 321.
[0020] Dans la zone de tension AC 1 , un générateur électrique 61 est connecté au réseau AC 10 par l'intermédiaire d'un disjoncteur de sécurité 516 et d'un bus AC 416. Dans la zone de tension AC 2, un générateur électrique 62 est connecté au réseau AC 20 par l'intermédiaire d'un disjoncteur de sécurité 526 et d'un bus AC [0021 ] Les disjoncteurs de sécurité 514, 524, 516, 526 sont connus en soi et peuvent être, par exemple, des disjoncteurs mécaniques commandés. In the AC voltage zone 1, an electric generator 61 is connected to the AC network 10 via a safety circuit breaker 516 and an AC bus 416. In the AC voltage zone 2, a generator electric 62 is connected to the AC network 20 via a safety circuit breaker 526 and an AC bus [0021] The safety circuit breakers 514, 524, 516, 526 are known per se and can be, for example, controlled mechanical circuit breakers.
[0022] Les premier et second premiers convertisseurs AC / DC 311 , 321 fonctionnent pour échanger de la puissance sur la ligne DC 31 avec un point de consigne de puissance constante Phvdcref, fourni, par exemple, par les exploitants de réseau. The first and second first AC/DC converters 311, 321 operate to exchange power on the DC line 31 with a constant power set point Phvdcref, provided, for example, by network operators.
[0023] Dans un procédé de commande d’une liaison de transmission électrique 30 selon l’invention, l’objectif est de gérer le déclenchement d’une ligne, d’un générateur ou d’une charge, ce déclenchement pouvant conduire à un déséquilibre entre les zones AC 1 et 2. Un tel déclenchement conduit généralement à la commutation d'un disjoncteur de sécurité, généralement à l'ouverture d'un disjoncteur de sécurité. In a method for controlling an electrical transmission link 30 according to the invention, the objective is to manage the triggering of a line, of a generator or of a load, this triggering possibly leading to a imbalance between AC zones 1 and 2. Such tripping usually leads to the switching of a safety circuit breaker, usually to the opening of a safety circuit breaker.
[0024] Dans un procédé de commande d’une liaison de transmission électrique 30 selon l’invention, les premier et second premiers convertisseurs AC / DC 311 , 321 sont initialement activés pour échanger de la puissance sur la ligne DC 31 avec un point de consigne de puissance constante Phvdcref. In a method for controlling an electrical transmission link 30 according to the invention, the first and second first AC / DC converters 311, 321 are initially activated to exchange power on the DC line 31 with a point of constant power setpoint Phvdcref.
[0025] Une commutation de l'un des disjoncteurs de sécurité (l'un quelconque des disjoncteurs 514, 516, 524 ou 526 dans l'exemple) des zones AC 1 ou 2 est détectée par le circuit de commande 7. Une telle détection de commutation de disjoncteur de sécurité peut être un moyen de détecter un déclenchement, par exemple, d’une charge, d’un générateur ou d’une ligne AC connecté(e) à la zone AC 1 ou 2. A switching of one of the safety circuit breakers (any one of the circuit breakers 514, 516, 524 or 526 in the example) of the AC zones 1 or 2 is detected by the control circuit 7. Such detection A safety circuit breaker switch can be a means of detecting a trip of, for example, an AC load, generator or line connected to AC zone 1 or 2.
[0026] Suite à la détection de la commutation du disjoncteur, une puissance active supplémentaire est transférée sur la ligne DC 31 pour compenser la commutation, tout en maintenant le point de consigne de puissance constant Phvdcref. La Figure 2 illustre un exemple de profil de la puissance supplémentaire transférée. Cette puissance supplémentaire a un profil comprenant une partie d’augmentation sous la forme d’un échelon entre 0 et une valeur de crête Pcor, suivie d'une diminution entre Pcor et 0. [0026] Following detection of circuit breaker switching, additional active power is transferred to DC line 31 to compensate for the switching, while maintaining the constant power set point Phvdcref. Figure 2 illustrates an example profile of the additional power transferred. This additional power has a profile comprising an increase part in the form of a step between 0 and a peak value Pcor, followed by a decrease between Pcor and 0.
[0027] Dans l’exemple de la Figure 2, la commutation du disjoncteur de sécurité a lieu à t = 0, suite à un événement de déclenchement, par exemple. La commutation est détectée à t1 par le contrôleur 7. La détection de la commutation peut être effectuée localement et communiquée au contrôleur 7. Cette détection de commutation déclenche l’augmentation / l’échelon du profil de puissance supplémentaire. La puissance supplémentaire atteint la valeur de crête Pcor à t2. Une fois que la valeur de crête Pcor est atteinte, la puissance supplémentaire diminue entre Pcor et 0. L’atteinte de la valeur crête Pcor déclenche donc la diminution de puissance. La diminution de puissance peut par exemple être réalisée dans un temps prédéfini après l’atteinte de la valeur crête Pcor, par exemple soit une durée nulle, soit une durée non nulle et inférieure à 2 secondes. La diminution de puissance peut aussi intervenir une durée prédéfinie après la détection de commutation. La puissance supplémentaire atteint 0 à t3. On peut estimer que la puissance supplémentaire atteint pratiquement 0 lorsque son amplitude est inférieure à 0,01*Pcor. In the example of Figure 2, the switching of the safety circuit breaker takes place at t=0, following a tripping event, for example. The switching is detected at t1 by the controller 7. The detection of the switching can be performed locally and communicated to controller 7. This switching detection triggers the increase/step of the additional power profile. The additional power reaches the peak value Pcor at t2. Once the peak value Pcor is reached, the additional power decreases between Pcor and 0. Reaching the peak value Pcor therefore triggers the decrease in power. The decrease in power can for example be carried out in a predefined time after reaching the peak value Pcor, for example either a zero duration, or a non-zero duration and less than 2 seconds. The decrease in power can also occur for a predefined period after switching detection. The additional power reaches 0 at t3. It can be estimated that the additional power practically reaches 0 when its amplitude is less than 0.01*Pcor.
[0028] Un tel profil de puissance supplémentaire présente plusieurs avantages. L’augmentation / l’échelon initial(e) entre 0 et Pcor permet une correction rapide du déséquilibre généré par un déclenchement dans le zone AC 1 ou 2. Une telle correction est automatique et rapide. Une telle correction peut être rapide puisque l’exploitant du réseau n’a pas à modifier le point de consigne initial de la puissance Phvdcref, tandis que la puissance supplémentaire atteint rapidement la valeur de crête Pcor pour compenser un déséquilibre. L’exploitant du réseau a d’autant moins besoin de modifier son point de consigne de puissance initial Phvdcref que le profil de puissance supplémentaire comprend une diminution entre la valeur de pointe Pcor et 0. Par conséquent, la correction du déséquilibre fournie par la puissance supplémentaire disparaît progressivement après l'amortissement des oscillations, la gestion standard du point de consigne de la puissance de la ligne DC reprenant sa dynamique plus lente. [0028] Such an additional power profile has several advantages. The initial increase / step between 0 and Pcor allows rapid correction of the imbalance generated by a trip in AC zone 1 or 2. Such correction is automatic and rapid. Such correction can be rapid since the network operator does not have to modify the initial power setpoint Phvdcref, while the additional power quickly reaches the peak value Pcor to compensate for an imbalance. The network operator needs to modify its initial power setpoint Phvdcref even less if the additional power profile includes a decrease between the peak value Pcor and 0. Consequently, the correction of the imbalance provided by the power The additional charge gradually disappears after the oscillations dampen, with the standard DC line power setpoint management resuming its slower dynamics.
[0029] En outre, les critères d’application de la puissance supplémentaire ne doivent pas dépendre de variables continues (à savoir, la puissance, les tensions ou les angles des zones AC). Par conséquent, le profil de puissance supplémentaire est régulier. Cela est bénéfique pour le réseau 9, car aucun mode d’oscillation n'est excité pendant la partie décroissante du profil de puissance supplémentaire. [0029] Furthermore, the criteria for applying the additional power must not depend on continuous variables (i.e. power, voltages or angles of the AC zones). Therefore, the supplemental power profile is smooth. This is beneficial for network 9, as no oscillation mode is excited during the falling part of the supplemental power profile.
[0030] Avantageusement, l’augmentation / l’échelon de puissance supplémentaire est appliqué(e) moins de 5 secondes après la détection de la commutation du disjoncteur de sécurité, de préférence moins de 3 secondes après cette détection, et plus de préférence moins d’1 seconde après cette détection et encore plus de préférence moins de 500 ms après cette détection. Cela permet de compenser rapidement le déséquilibre généré par un déclenchement survenant au niveau du disjoncteur de sécurité commuté. [0030] Advantageously, the additional power increase/step is applied less than 5 seconds after the detection of the switching of the safety circuit breaker, preferably less than 3 seconds after this detection, and more preferably less than 1 second after this detection and even more preferably less than 500 ms after this detection. This makes it possible to quickly compensate for the imbalance generated by a trip occurring at the level of the switched safety circuit breaker.
[0031 ] Avantageusement, l’augmentation / l’échelon de la puissance supplémentaire est inférieur(e) à 2 secondes, de préférence inférieur(e) à 1 seconde. Ainsi, la valeur de crête Pcor peut être atteinte rapidement pour diminuer la première oscillation de puissance induite par un déclenchement dans l'une des zones AC 1 ou 2. Plus la puissance supplémentaire est injectée rapidement pour compenser le déclenchement, plus l'amplitude de la première oscillation de puissance est amortie. Dans le réseau électrique 9, la première oscillation est présente pendant les premières secondes (jusqu'à 1 à 5 secondes) après le déclenchement. Le temps d’augmentation doit être réglé de manière à être approximativement aussi rapide que la première oscillation de puissance. Par conséquent, le temps d’augmentation du échelon doit être de préférence compris entre 1 s et 5 s en fonction de la fréquence des oscillations auxquelles est confronté le réseau 9. [0031] Advantageously, the increase/step of the additional power is less than 2 seconds, preferably less than 1 second. Thus, the peak value Pcor can be reached quickly to decrease the first power oscillation induced by a trip in one of the AC zones 1 or 2. The faster the additional power is injected to compensate for the trip, the greater the amplitude of the first power swing is damped. In the electrical network 9, the first oscillation is present during the first seconds (up to 1 to 5 seconds) after triggering. The rise time should be set to be approximately as fast as the first power swing. Therefore, the step increase time should preferably be between 1 s and 5 s depending on the frequency of the oscillations with which the network 9 is confronted.
[0032] Avantageusement, la partie décroissante du profil de puissance supplémentaire est supérieure à 10 secondes, de préférence supérieure à 50 secondes, pour éviter que la puissance supplémentaire n'excite les modes oscillatoires du réseau 9 lors du retour à zéro. Il est préférable d’utiliser une constante de temps pour la décroissance qui est 10 fois supérieure à la constante de temps des oscillations afin de découpler les deux dynamiques. La partie décroissante doit donc durer de préférence au moins entre 10 et 50 s, en fonction de la fréquence des oscillations. Advantageously, the decreasing part of the additional power profile is greater than 10 seconds, preferably greater than 50 seconds, to prevent the additional power from exciting the oscillatory modes of the network 9 when returning to zero. It is preferable to use a time constant for the decay that is 10 times greater than the time constant for the oscillations in order to decouple the two dynamics. The decreasing part must therefore preferably last at least between 10 and 50 s, depending on the frequency of the oscillations.
[0033] Avantageusement, la partie décroissante du profil de puissance supplémentaire est inférieure à 120 secondes, de sorte que la puissance supplémentaire cesse de modifier potentiellement la gestion de la consigne de puissance de la ligne DC. La gestion du point de consigne de la puissance de la ligne DC peut ainsi reprendre son fonctionnement normal. Advantageously, the decreasing part of the additional power profile is less than 120 seconds, so that the additional power ceases to potentially modify the management of the power setpoint of the DC line. This allows the DC line power setpoint management to resume normal operation.
[0034] De préférence, la valeur de crête Pcor suit la règle suivante, pour diminuer significativement la première oscillation de puissance : Pcor > 0,3*Pnom, avec Pnom la puissance nominale des convertisseurs AC / DC 321 et 322. Comme décrit ci-dessous, la valeur de crête Pcor peut également être fixée en fonction de la valeur de la consigne de puissance initiale Phvdcref appliquée avant la détection de la commutation du disjoncteur de sécurité ou en fonction de la marge de puissance continue active disponible. Preferably, the peak value Pcor follows the following rule, to significantly reduce the first power oscillation: Pcor > 0.3*Pnom, with Pnom the nominal power of the AC/DC converters 321 and 322. As described below, the peak value Pcor can also be set according to the value of the initial power set point Phvdcref applied before the detection of the switching of the safety circuit breaker or according to the active continuous power margin available.
[0035] La valeur de crête Pcor peut également dépendre de la puissance traversant le disjoncteur de sécurité commuté en régime permanent avant le déclenchement et dépendre d’un facteur de sensibilité Si. Plus le facteur de sensibilité Si est grand, plus la valeur de crête Pcor sera grande. Le facteur de sensibilité peut être positif ou négatif selon l’emplacement du disjoncteur de sécurité, car il est destiné à compenser le basculement (la perte du générateur 61 dans la zone 1 entraînera un signe de Si différent de celui de la perte du générateur 62 dans la zone 2, par exemple). [0035] The peak value Pcor can also depend on the power passing through the switched safety circuit breaker in steady state before tripping and depend on a sensitivity factor Si. The greater the sensitivity factor Si, the greater the peak value Pcor will be great. The sensitivity factor can be positive or negative depending on the location of the safety circuit breaker, as it is intended to compensate for the switchover (loss of generator 61 in zone 1 will cause a different sign of Si than loss of generator 62 in zone 2, for example).
[0036] Un exemple est donné ci-après pour la détermination d'un facteur de sensibilité, afin de quantifier les générateurs, lignes ou charges dont le déclenchement a plus d'influence dans la première oscillation. Un procédé utilise des études statiques pour calculer le facteur de sensibilité suivant pour différentes situations N-1 (situation où un disjoncteur de sécurité s’est déclenché) : An example is given below for the determination of a sensitivity factor, in order to quantify the generators, lines or loads whose triggering has more influence in the first oscillation. One method uses static studies to calculate the following sensitivity factor for different N-1 situations (situation where a safety circuit breaker has tripped):
[0037] [Math. 05] [0037] [Math. 05]
[0038] Si = ((A0411 - A0421) * kJ/àP^i [0038] Si = ((A0 411 - A0 421 ) * kJ/àP^i
[0039] où [0039] where
[0040] [Math. 06] [0040] [Math. 06]
[0041 ] A0411 and A0421 are the variations of phases angles at the buses 411 and 421 of the DC lin[0041 ] A0 411 and A0 421 are the variations of phases angles at the nozzles 411 and 421 of the DC lin
[0042] Ces variations sont calculées par les différences d'angles de phase aux bus 411 et 421 avant et après la commutation du disjoncteur de sécurité détecté. These variations are calculated by the phase angle differences at the buses 411 and 421 before and after the switching of the detected safety circuit breaker.
[0043] [Math. 07] [0043] [Math. 07]
[0044] APcbi [0044] AP cbi
[0045] Étant la puissance circulant dans le disjoncteur commuté (identifié par l'indice i) avant sa commutation. [0046] Ki est une constante pour conserver la cohérence de l'unité. Ki reste identique pour tous les cas analysés préalablement. [0045] Being the power flowing in the switched circuit breaker (identified by the index i) before it is switched. [0046] Ki is a constant to preserve the consistency of the unit. Ki remains the same for all the cases analyzed beforehand.
[0047] Le facteur de sensibilité reflète l'impact d'un élément perdu (générateur, ligne ou charge par exemple) sur la situation de l'interconnexion après l'émission (c'est-à-dire lorsque le disjoncteur de sécurité de l'indice i est ouvert, quelle sera la variation des angles de l'interconnexion des zones 1 et 2). Les angles analysés sont ceux des bus 411 et 421 , étant donné qu’ils sont les plus facilement contrôlables par la ligne DC 31 . [0047] The sensitivity factor reflects the impact of a lost element (generator, line or load for example) on the situation of the interconnection after transmission (that is to say when the safety circuit breaker of the index i is open, what will be the variation of the angles of the interconnection of zones 1 and 2). The angles analyzed are those of the 411 and 421 buses, since they are the most easily controllable by the DC line 31 .
[0048] Le facteur de sensibilité Si peut être calculé au préalable pour un nombre N de disjoncteurs. L’exploitant du réseau peut alors sélectionner les disjoncteurs de sécurité les plus essentiels (ceux dont le facteur Si est le plus élevé). Le profil de puissance supplémentaire injectée sera déclenché lorsque l’un de ces disjoncteurs de sécurité sélectionnés sera commuté. The sensitivity factor Si can be calculated beforehand for a number N of circuit breakers. The network operator can then select the most essential safety circuit breakers (those with the highest Si factor). The additional injected power profile will be triggered when one of these selected safety circuit breakers is switched.
[0049] Le facteur de sensibilité Si peut ensuite être multiplié par un gain pré calculé ai (il peut y avoir un gain pré calculé ai pour chaque disjoncteur de sécurité de la liste). The sensitivity factor Si can then be multiplied by a pre-calculated gain ai (there may be a pre-calculated gain ai for each safety circuit breaker in the list).
[0050] La Figure 3 est une vue schématique d'une gestion possible de la puissance supplémentaire par le contrôleur 7. Le contrôleur 7 comprend un gestionnaire de puissance supplémentaire 71 , recevant un signal DBS et un signal PBT comme entrées. DBS correspond à la détection de la commutation des disjoncteurs. DBS peut notamment fournir une identification du disjoncteur. PBT correspond à la puissance mesurée traversant le disjoncteur de sécurité commuté quelques instants avant la détection de sa commutation (par exemple, entre 1 et 5 secondes avant la détection de la commutation du disjoncteur de sécurité). PBT peut également être la valeur de consigne fournie par un gestionnaire de réseau avant la détection de la commutation d'un disjoncteur de sécurité. PBT peut être fournie par un contrôleur distant. Sur la base de ces signaux, le gestionnaire de puissance supplémentaire peut générer le profil de puissance supplémentaire, en paramétrant le signe de la puissance supplémentaire et l’amplitude de la valeur crête Pcor, en fonction de la variation du déséquilibre, en fonction de l’emplacement de la commutation du disjoncteur de sécurité, ou en fonction de l’amplitude du point de consigne de puissance initiale Phvdcref. APhvdc identifie le profil de puissance supplémentaire. Ce profil de puissance supplémentaire est ajouté à la consigne de puissance Phvdcref initialement appliquée. La consigne de puissance réelle appliquée aux convertisseurs AC / DC 311 et 321 correspond à PhvdcO, avec PhvdcO = Phvdcref + APhvdc. [0050] Figure 3 is a schematic view of a possible management of the additional power by the controller 7. The controller 7 comprises an additional power manager 71, receiving a DBS signal and a PBT signal as inputs. DBS stands for Circuit Breaker Switching Detection. DBS can notably provide circuit breaker identification. PBT corresponds to the measured power passing through the switched safety circuit breaker a few moments before it is detected to switch (for example, between 1 and 5 seconds before the safety circuit breaker is detected to switch). PBT can also be the setpoint value provided by a network manager before detecting the switching of a safety circuit breaker. PBT can be provided by a remote controller. On the basis of these signals, the additional power manager can generate the additional power profile, by setting the sign of the additional power and the magnitude of the peak value Pcor, depending on the variation of the imbalance, depending on the location of the safety circuit breaker switching, or depending on the magnitude of the initial power set point Phvdcref. APhvdc identifies the additional power profile. This additional power profile is added to the power setpoint Phvdcref initially applied. The real power setpoint applied to AC/DC converters 311 and 321 corresponds to Phvdc0, with Phvdc0=Phvdcref+APhvdc.
[0051] La Figure 4 donne un exemple possible plus précis de la puissance électrique supplémentaire à appliquer au réseau. Un signal DBS est appliqué à un générateur d’échelon 72. Lorsque le signal DBS indique une commutation du disjoncteur de sécurité, le générateur d’échelon 72 génère un signal d’échelon avec une amplitude standard ou normalisée. Ce signal d’échelon est appliqué sur un multiplicateur 73. Le multiplicateur 73 reçoit à la fois le signal d’échelon et un signal PBT comme entrées. Le multiplicateur 73 génère un échelon corrigé en puissance. L’échelon corrigé en puissance prend donc en compte la puissance circulant à travers le disjoncteur de sécurité commuté quelques instants avant la détection de sa commutation, afin de proportionner la correction de puissance au transfert de puissance réel. L’échelon corrigé en puissance est appliqué sur un adaptateur de localisation 74. [0051] Figure 4 gives a more precise possible example of the additional electric power to be applied to the network. A DBS signal is applied to a 72 step generator. When the DBS signal indicates switching of the safety circuit breaker, the 72 step generator generates a step signal with a standard or normalized amplitude. This step signal is applied to a multiplier 73. Multiplier 73 receives both the step signal and a PBT signal as inputs. Multiplier 73 generates a power-corrected step. The power corrected step therefore takes into account the power flowing through the switched safety circuit breaker a few moments before the detection of its switching, in order to proportion the power correction to the actual power transfer. The power-corrected step is applied to a 74 location adapter.
[0052] L’adaptateur de localisation 74 reçoit l’échelon corrigé en puissance et l’identification du disjoncteur de sécurité Bref, ayant, par exemple, une valeur d’indice i. L’adaptateur de localisation 74 peut calculer l’influence du disjoncteur de sécurité commuté sur le déséquilibre ou peut retrouver cette influence dans une base de données. Cette influence peut être déterminée ou calculée en fonction de l'emplacement du disjoncteur de sécurité commuté, par exemple, sur la base des exemples précédents de calculs de sensibilité. Le déclenchement de l’application de puissance supplémentaire peut ainsi être limité à des disjoncteurs de sécurité spécifiques, pour lesquels il est déterminé que leur commutation peut entraîner un grave déséquilibre. Par exemple, les disjoncteurs de sécurité des générateurs à très forte puissance (comme les centrales nucléaires), pour les charges de forte puissance ou pour les lignes AC interconnectant des zones AC, peuvent être choisis comme déclencheurs de l’application de puissance supplémentaire. Voici quelques conseils pour sélectionner ces disjoncteurs de sécurité importants : The location adapter 74 receives the power-corrected step and the identification of the Short safety circuit breaker, having, for example, an index value i. The location adapter 74 can calculate the influence of the switched safety circuit breaker on the unbalance or can find this influence in a database. This influence can be determined or calculated depending on the location of the switched safety circuit breaker, for example, based on the previous examples of sensitivity calculations. The tripping of the additional power application can thus be limited to specific safety circuit breakers, for which it is determined that their switching can cause a serious imbalance. For example, safety circuit breakers of very high power generators (such as nuclear power plants), for high power loads or for AC lines interconnecting AC areas, can be chosen as triggers for the application of additional power. Here are some tips for selecting these important safety circuit breakers:
- disjoncteurs de sécurité dans les générateurs de très forte puissance ; - safety circuit breakers in very high power generators;
- disjoncteurs de sécurité dans les charges de très forte puissance ; - disjoncteurs de sécurité des lignes AC le long de l’interconnexion entre les zones 1 et 2 ; - safety circuit breakers in very high power loads; - AC line safety circuit breakers along the interconnection between zones 1 and 2;
- disjoncteurs de sécurité des lignes AC entourant les lignes AC le long de l’interconnexion entre les zones 1 et 2 ; - AC line safety circuit breakers surrounding the AC lines along the interconnection between zones 1 and 2;
- disjoncteurs de sécurité des lignes AC entourant la ligne AC. - AC line safety circuit breakers surrounding the AC line.
[0053] L'adaptateur de localisation 74 multiplie l’échelon corrigé de la puissance par un facteur d'amplitude, dépendant de l'influence du disjoncteur de sécurité commuté sur le déséquilibre de la zone AC. L'adaptateur de localisation 74 fournit ainsi un échelon corrigé de localisation à un filtre passe-bas 75. The location adapter 74 multiplies the corrected power step by an amplitude factor, depending on the influence of the switched safety circuit breaker on the imbalance of the AC zone. The localization adapter 74 thus provides a corrected localization step to a low-pass filter 75.
[0054] Le filtre passe-bas 75 applique un filtrage passe-bas sur l’échelon corrigé de l'emplacement, pour adapter la pente du échelon corrigé de l'emplacement. Le filtre passe-bas 75 applique ainsi un échelon corrigé de la pente sur un filtre passe-haut 76. The low-pass filter 75 applies low-pass filtering to the corrected step of the location, to adapt the slope of the corrected step of the location. The low pass filter 75 thus applies a corrected step of the slope to a high pass filter 76.
[0055] Le filtre passe-haut 76 applique un filtrage passe-haut sur l’échelon corrigé de la pente pour façonner sa phase de diminution. Le filtre passe-haut 76 génère ainsi le profil de puissance supplémentaire APhvdc. The high-pass filter 76 applies high-pass filtering to the corrected step of the slope to shape its decreasing phase. The high pass filter 76 thus generates the additional power profile APhvdc.
[0056] La figure 5 présente des résultats de simulation du réseau de la figure 1 lorsque la ligne AC 34 se déclenche, avec un procédé de gestion selon l'art antérieur. La figure 5 montre les puissances unitaires sur les lignes 31 à 34. Avant toute perturbation, la puissance active circulant dans les lignes va de la zone 1 à la zone 2 : [0056] FIG. 5 presents simulation results of the network of FIG. 1 when the AC line 34 is triggered, with a management method according to the prior art. Figure 5 shows the unit powers on lines 31 to 34. Before any disturbance, the active power circulating in the lines goes from zone 1 to zone 2:
Ligne 31 = 0,39pu, AC ligne 32 = 0,17pu, AC ligne 33 = 0,15pu, AC ligne 34 = 0,9pu. Line 31=0.39pu, AC line 32=0.17pu, AC line 33=0.15pu, AC line 34=0.9pu.
Le générateur 61 produit 0,64pu. Generator 61 produces 0.64pu.
[0057] Au temps t=0, un défaut se produit sur le réseau AC. Au temps t=2s, la ligne AC 34 est déclenchée par l'ouverture des disjoncteurs de sécurité 514 et 524. La puissance sur la ligne AC 34 atteint 0 après l'ouverture des disjoncteurs de sécurité 514 et 524. Des oscillations de puissance significatives apparaissent alors sur les lignes AC 32 et 33, tandis que le transfert de puissance est maintenu constant sur la ligne DC 31 . At time t=0, a fault occurs on the AC network. At time t=2s, the AC 34 line is tripped by the opening of the safety circuit breakers 514 and 524. The power on the AC 34 line reaches 0 after the opening of the safety circuit breakers 514 and 524. Significant power oscillations then appear on the AC lines 32 and 33, while the power transfer is kept constant on the DC line 31 .
[0058] La figure 6 présente des résultats de simulation pour le réseau de la figure 1 lorsque la ligne AC 34 se déclenche, avec un procédé de gestion selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 6 affiche également les puissances unitaires sur les lignes 31 à 34, la ligne AC 34 étant déclenchée au temps t=2 par l'ouverture des disjoncteurs de sécurité 514 et 524 à t=2s. La puissance sur la ligne AC 34 atteint 0 après l'ouverture des disjoncteurs de sécurité 514 et 524. Lorsque l'ouverture des disjoncteurs de sécurité 514 et 524 est détectée, le profil de puissance supplémentaire APhvdc selon l'invention est appliqué sur la ligne DC 31 pour compenser le déclenchement de la ligne AC 34, tout en maintenant la consigne de puissance constante Phvdcref. Le profil de puissance supplémentaire comprenant un échelon d'augmentation suivi d’un échelon de diminution est ainsi appliqué sur la ligne de courant continu 31 . [0058] Figure 6 presents simulation results for the network of Figure 1 when the AC line 34 is triggered, with a management method according to a mode of carrying out the invention. FIG. 6 also displays the unit powers on lines 31 to 34, AC line 34 being tripped at time t=2 by the opening of safety circuit breakers 514 and 524 at t=2s. The power on the AC line 34 reaches 0 after the opening of the safety circuit breakers 514 and 524. When the opening of the safety circuit breakers 514 and 524 is detected, the additional power profile APhvdc according to the invention is applied to the line DC 31 to compensate for the tripping of the AC line 34, while maintaining the constant power setpoint Phvdcref. The additional power profile comprising an increase step followed by a decrease step is thus applied to the direct current line 31 .
[0059] En conséquence, les lignes 32 et 33 subissent toujours des oscillations, mais la première oscillation des oscillations est significativement diminuée, avec une amplitude réduite d'environ 45% par rapport à la figure 5. As a result, lines 32 and 33 still experience oscillations, but the first oscillation of the oscillations is significantly diminished, with an amplitude reduced by about 45% compared to Figure 5.
[0060] La figure 7 présente des résultats de simulation du réseau de la figure 1 lorsque le générateur 61 se déclenche, avec un procédé de gestion selon l'art antérieur. La figure 7 montre les puissances unitaires sur les lignes 31 à 34. Au temps t=2s, le générateur 61 est déclenché par l'ouverture du disjoncteur de sécurité 516 à t=2s. La puissance sur les lignes AC 32 à 34 subit des oscillations importantes, tandis que le transfert de puissance est maintenu constant sur la ligne DC 31 . [0060] FIG. 7 presents simulation results of the network of FIG. 1 when the generator 61 is triggered, with a management method according to the prior art. FIG. 7 shows the unit powers on lines 31 to 34. At time t=2s, generator 61 is triggered by the opening of safety circuit breaker 516 at t=2s. The power on the AC lines 32 to 34 undergoes significant oscillations, while the power transfer is kept constant on the DC line 31 .
[0061] La figure 8 présente des résultats de simulation pour le réseau de la figure 1 lorsque le générateur 61 se déclenche, avec un procédé de gestion selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 8 affiche également les puissances unitaires sur les lignes 31 à 34, avec le générateur 61 déclenché au temps t=2s en raison de l'ouverture du disjoncteur de sécurité 516 à t=2s. Lorsque l'ouverture du disjoncteur de sécurité 516 est détectée, le profil de puissance supplémentaire APhvdc selon l'invention est appliqué sur la ligne DC 31 pour compenser le déclenchement du générateur 61 , tout en maintenant la consigne de puissance constante Phvdcref. Le profil de puissance supplémentaire comprenant un échelon d'augmentation suivi d’un échelon de diminution est ainsi appliqué sur la ligne de courant continu 31 . [0062] En conséquence, les lignes 32 à 34 subissent toujours des oscillations, mais la première des oscillations est considérablement diminuée, avec une amplitude réduite d'environ 40% par rapport à la figure 7. [0061] Figure 8 presents simulation results for the network of Figure 1 when the generator 61 is triggered, with a management method according to one embodiment of the invention. FIG. 8 also displays the unit powers on lines 31 to 34, with the generator 61 tripped at time t=2s due to the opening of the safety circuit breaker 516 at t=2s. When the opening of the safety circuit breaker 516 is detected, the additional power profile APhvdc according to the invention is applied to the DC line 31 to compensate for the tripping of the generator 61, while maintaining the constant power setpoint Phvdcref. The additional power profile comprising an increase step followed by a decrease step is thus applied to the direct current line 31 . As a result, lines 32 to 34 still experience oscillations, but the first of the oscillations is considerably diminished, with an amplitude reduced by about 40% compared to figure 7.
[0063] Le procédé de commande de la liaison de transmission électrique 30 selon l'invention peut également appliquer tout autre paramètre de correction, comme par exemple : The method for controlling the electrical transmission link 30 according to the invention can also apply any other correction parameter, such as for example:
[0064] [Math. 08] [0064] [Math. 08]
[0065] APdc = APdcs + APdca [0065] APdc = APdc s + APdc a
[0066] ajouté à la consigne de puissance constante Phvdcref, de manière à imposer une nouvelle dynamique au réseau de transport d'électricité, y compris aux zones de tension alternative 1 et 2, où : [0066] added to the constant power setpoint Phvdcref, so as to impose a new dynamic on the electricity transmission network, including on alternating voltage zones 1 and 2, where:
[0067] [Math. 09] [0067] [Math. 09]
[0068] APdcs = AS * ôref — <5) est un terme de synchronisation et où, ô = <51 — <52[0068] APdc s = AS * ôref — <5) is a synchronization term and where, ô = <51 — <52
[0069] est le décalage de phase entre les tensions des zones de tension alternative 1 et 2 [0069] is the phase shift between the voltages of AC voltage zones 1 and 2
[0070] [Math. 10] [0070] [Math. 10]
[0071 ] <51, <52, ôref and AS [0071 ] <51, <52, oref and AS
[0072] sont respectivement l'angle de la tension dans la zone de tension alternative[0072] are respectively the angle of the voltage in the alternating voltage region
1 , l'angle de la tension dans la zone de tension alternative 2, une valeur de décalage de phase initiale entre les tensions des zones de tension alternative 1 et 2, et un gain d'amplification 1 , the angle of the voltage in AC voltage region 2, an initial phase shift value between the voltages of AC voltage regions 1 and 2, and an amplification gain
[0073] où [0073] where
[0074] [Math. 11 ] [0074] [Math. 11 ]
[0075] APdca est un terme d'amortissement: APdca = AM * (col — co2), où col, co 2 et AMAPdc a is a damping term: APdc a = AM * (col — co2), where col, co 2 and AM
[0076] sont respectivement la fréquence angulaire électrique de la zone de tension alternative 1 , la fréquence angulaire électrique de la zone de tension alternative[0076] are respectively the electric angular frequency of the alternating voltage zone 1 , the electric angular frequency of the alternating voltage zone
2, et un gain d'amplification. 2, and an amplification gain.

Claims

REVENDICATIONS
Revendication 1. [Procédé de commande d'une liaison de transmission électrique (30) entre des premier et second bus de tension alternative (411 , 421 ) connectés respectivement à des première et seconde zones de tension alternative (1 , 2) d'un réseau de transmission électrique, la liaison de transmission comprenant au moins une ligne de courant continu, DC, haute tension (31 ), un premier convertisseur AC / DC (311 ) connecté d'abord au premier bus (411 ) et ensuite à la ligne DC haute tension (31 ), et un second convertisseur AC / DC (321 ) connecté d'abord au second bus (421 ) et ensuite à la ligne DC haute tension, les premier et second bus de tension AC (411 , 421 ) étant interconnectés par un réseau AC (32, 33, 34), le procédé comprenant : Claim 1. [A method of controlling an electrical transmission link (30) between first and second alternating voltage buses (411, 421) respectively connected to first and second alternating voltage zones (1, 2) of a electrical transmission network, the transmission link comprising at least one direct current, DC, high voltage line (31), a first AC/DC converter (311) connected first to the first bus (411) and then to the line high voltage DC (31), and a second AC/DC converter (321) connected first to the second bus (421) and then to the high voltage DC line, the first and second AC voltage buses (411, 421) being interconnected by an AC network (32, 33, 34), the method comprising:
- alors que les premier et second convertisseurs AC / DC (311 , 321 ) fonctionnent pour échanger de la puissance sur la ligne DC (31 ) avec une consigne de puissance constante Phvdcref, la détection de la commutation d'un disjoncteur de sécurité (514, 516, 524, 526) situé dans l'une des première et seconde zones de tension AC (1 , 2) ; - while the first and second AC/DC converters (311, 321) operate to exchange power on the DC line (31) with a constant power setpoint Phvdcref, the detection of the switching of a safety circuit breaker (514 , 516, 524, 526) located in one of the first and second AC voltage zones (1, 2);
- suite à ladite détection de commutation, le transfert d'une puissance supplémentaire sur ladite ligne DC (31 ) pour compenser ladite commutation tout en maintenant le point de consigne de puissance constante Phvdcref, la puissance supplémentaire ayant un profil comprenant un échelon d'augmentation entre 0 et Pcor, Pcor étant une valeur crête, suivi d’une diminution entre Pcor et 0. - following said switching detection, the transfer of additional power on said DC line (31) to compensate for said switching while maintaining the constant power setpoint Phvdcref, the additional power having a profile comprising a step increase between 0 and Pcor, Pcor being a peak value, followed by a decrease between Pcor and 0.
Revendication 2. Procédé de commande d'une liaison de transmission électrique (30) selon la revendication 1 , dans lequel l’échelon d'augmentation de la puissance supplémentaire est appliqué moins de 1 seconde après la détection de la commutation dudit disjoncteur de sécurité. Claim 2. A method of controlling an electrical transmission link (30) according to claim 1, wherein the additional power increase step is applied less than 1 second after detection of switching of said safety circuit breaker.
Revendication 3. Procédé de commande d'une liaison de transmission électrique (30) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’échelon d'augmentation entre 0 et Pcor est inférieur à 2 secondes. Claim 3. A method of controlling an electrical transmission link (30) according to claim 1 or 2, wherein the step of increase between 0 and Pcor is less than 2 seconds.
Revendication 4. Procédé de commande d'une liaison de transmission électrique (30) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’étape de diminution est supérieure à 10 secondes et inférieures à 120 secondes. Claim 4. A method of controlling an electrical transmission link (30) according to any preceding claim, wherein the decrease step is greater than 10 seconds and less than 120 seconds.
Revendication 5. Procédé de commande d'une liaison de transmission électrique (30) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel Pcor >0,1*Pnom, avec Pnom la puissance nominale du premier ou du second convertisseur AC / DC (321 , 322). Claim 5. A method of controlling an electrical transmission link (30) according to any one of the preceding claims, in which Pcor >0.1*Pnom, with Pnom the nominal power of the first or of the second AC/DC converter ( 321, 322).
Revendication 6. Procédé de commande d'une liaison de transmission électriqueClaim 6. Method of controlling an electrical transmission link
(30) selon la revendication 5, dans lequel Pcor >0,3*Pnom, avec Pnom la puissance nominale du premier ou du second convertisseur AC / DC (321 , 322). (30) according to claim 5, in which Pcor >0.3*Pnom, with Pnom the nominal power of the first or of the second AC/DC converter (321, 322).
Revendication /.Procédé de commande d'une liaison de transmission électrique (30) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une étape de réception de la valeur de ladite consigne de puissance constante Phvdcref depuis un contrôleur distant. Claim /.A method of controlling an electrical transmission link (30) according to any one of the preceding claims, comprising a step of receiving the value of said constant power set point Phvdcref from a remote controller.
Revendication 8. Procédé de commande d'une liaison de transmission électrique (30) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un paramètre de correctionClaim 8. A method of controlling an electrical transmission link (30) according to any preceding claim, wherein a correction parameter
[Math. 12] APdc = APdcs + APdca est ajouté à la consigne de puissance constante Phvdcref, de manière à imposer une nouvelle dynamique au réseau de transmission électrique comprenant les première et seconde zones de tension alternative, où : [Math. 13] [Math. 12] APdc = APdc s + APdc a is added to the constant power setpoint Phvdcref, so as to impose a new dynamic on the electrical transmission network comprising the first and second alternating voltage zones, where: [Math. 13]
APdcs = AS * ôref — <5) est un terme de synchornisation et où, ô = <51 — <52 est le décalage de phase entre les tensions des première et seconde zones de tension alternativeAPdc s = AS * ôref — <5) is a synchornization term and where, ô = <51 — <52 is the phase shift between the voltages of the first and second AC voltage regions
[Math. 14] <51, <52, ôref et S sont respectivement l’angle de la tension dans la première zone de tension alternative, l’angle de la tension dans la seconde zone de tension alternative, une valeur de décalage de phase initiale entre les tensions des première et seconde zones de tension alternative, et un gain d’amplification où [Math. 14] <51, <52, δref and S are respectively the angle of the voltage in the first AC voltage region, the angle of the voltage in the second AC voltage region, an initial phase shift value between the voltages of the first and second alternating voltage zones, and an amplification gain where
[Math. 15] [Math. 15]
APdca est un terme d'amortissement: APdca = AM * (col — co2), où col, co 2 et AM sont respectivement la fréquence angulaire électrique de la première zone de 15 tension alternative, la fréquence angulaire électrique de la seconde zone de tension alternative, et un gain d'amplification. APdc a is a damping term: APdc a = AM * (col — co2), where col, co 2 and AM are respectively the electrical angular frequency of the first zone of 15 AC voltage, the electrical angular frequency of the second AC voltage zone, and an amplification gain.
Revendication 9. Procédé de commande d'une liaison de transmission électrique (30) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel Pcor présente une amplitude dépendant de l'emplacement du disjoncteur de sécurité pour lequel la commutation est détectée. Claim 9. A method of controlling an electrical transmission link (30) according to any preceding claim, wherein Pcor has a magnitude dependent on the location of the safety circuit breaker for which switching is detected.
Revendication 10. Procédé de commande d'une liaison de transmission électrique (30) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel Pcor a une amplitude dépendant de l'amplitude de la puissance circulant dans le disjoncteur de sécurité lorsque les premier et deuxième convertisseurs AC / DC fonctionnent pour échanger de la puissance sur la ligne DC (31 ) avec la consigne de puissance constante Phvdcref et avant ladite détection de la commutation d'un disjoncteur de sécurité. Claim 10. A method of controlling an electrical transmission link (30) according to any preceding claim, wherein Pcor has a magnitude dependent on the magnitude of power flowing through the safety circuit breaker when the first and second AC/DC converters operate to exchange power on the DC line (31) with the constant power setpoint Phvdcref and before said detection of the switching of a safety circuit breaker.
Revendication 11 . Procédé de commande d'une liaison de transmission électrique (30) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le profil de puissance supplémentaire est généré en multipliant un échelon de puissance prédéterminé par la puissance traversant ledit disjoncteur de sécurité avant sa commutation pour générer un échelon amplifié S1 , en appliquant un gain au échelon amplifié S1 dépendant dudit disjoncteur de sécurité pour générer un échelon corrigé S2 et en appliquant un filtre passe- bas et un filtre passe-haut pour générer ledit profil de puissance supplémentaire.Claim 11 . A method of controlling an electrical transmission link (30) according to any preceding claim, wherein the supplemental power profile is generated by multiplying a predetermined power step by the power flowing through said safety circuit breaker before it is switched to generating an amplified step S1, by applying a gain to the amplified step S1 dependent on said safety circuit breaker to generate a corrected step S2 and by applying a low-pass filter and a high-pass filter to generate said additional power profile.
Revendication 12. Procédé de commande d'une liaison de transmission électrique (30) entre des premier et second bus de tension alternative (411 , 421 ) connectés respectivement à des première et seconde zones de tension alternative d'un réseau de transmission électrique, la liaison de transmission comprenant une ligne à courant continu, DC, haute tension (31 ), un premier convertisseur AC / DC (311 ) connecté d'abord au premier bus (411 ) et ensuite à la ligne DC haute tension (31 ), et un second convertisseur AC / DC (321 ) connecté d'abord au second bus (421 ) et ensuite à la ligne DC haute tension, les premier et second bus de tension AC (411 , 421 ) étant interconnectés par un réseau AC, le procédé comprenant : Claim 12. A method of controlling an electrical transmission link (30) between first and second alternating voltage buses (411, 421) respectively connected to first and second alternating voltage zones of an electrical transmission network, the transmission link comprising a direct current, DC, high voltage line (31), a first AC/DC converter (311) connected first to the first bus (411) and then to the high voltage DC line (31), and a second AC/DC converter (321) connected first to the second bus (421) and then to the high voltage DC line, the first and second AC voltage buses (411, 421) being interconnected by an AC network, the method including:
- alors que les premier et second convertisseurs AC / DC (321 , 322) fonctionnent pour échanger de la puissance sur la ligne DC (31 ) avec une consigne de puissance constante Phvdcref, la détection d'un déclenchement 16 de ligne ou d'un déclenchement de générateur dans l'une des première et seconde zones de tension AC ;- while the first and second AC / DC converters (321, 322) operate to exchange power on the DC line (31) with a constant power setpoint Phvdcref, the detection of a trigger 16 line or generator trip in one of the first and second AC voltage zones;
- suite à ladite détection de commutation, le transfert d'une puissance supplémentaire sur ladite ligne DC (31) pour compenser ledit déclenchement tout en maintenant la consigne de puissance constante Phvdcref, le profil de puissance supplémentaire comprenant un échelon d'augmentation entre 0 et Pcor, Pcor étant une valeur crête, suivi d'une diminution entre Pcor et 0. - following said switching detection, the transfer of an additional power on said DC line (31) to compensate for said triggering while maintaining the constant power setpoint Phvdcref, the additional power profile comprising an increase step between 0 and Pcor, Pcor being a peak value, followed by a decrease between Pcor and 0.
Revendication 13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel ladite diminution est déclenchée soit par la détection de commutation soit par l’atteinte de la valeur crête Pcor par la puissance supplémentaire. Claim 13. A method according to claim 12, wherein said decrease is triggered either by switch detection or by the peak value Pcor being reached by the additional power.
Revendication 14. Procédé selon la revendication 12 ou 13, dans lequel ladite diminution est déclenchée moins de 1 seconde après que la puissance supplémentaire a atteint la valeur crête Pcor. Claim 14. A method according to claim 12 or 13, wherein said decrease is triggered less than 1 second after the additional power has reached the peak value Pcor.
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