Le besoin
En amont de l’étude de stabilité décrite dans cette page, CAPSIM avait réalisé pour l’exploitant d’un réseau industriel, des calculs de flux de puissance et des calculs de courants de court-circuit. Ces calculs avaient été utilisés pour valider le dimensionnement d’équipements et pour mettre en place le plan de protection du réseau.
Les turboalternateurs du réseau pouvant fonctionner couplés ou non au réseau public de distribution, des simulations ont été effectuées dans ces deux configurations d’exploitation. Les événements intervenant en configuration ilotée peuvent conduire plus facilement à une instabilité réseau car la puissance de court-circuit des sources est alors plus faible.
L’objectif de l’étude est la validation du plan de protection mis en place par CAPSIM ainsi que l’étude du comportement dynamique des turboalternateurs soumis à des évènements perturbateurs. La vétusté des alternateurs et de leurs excitations pose la question de leur robustesse et de leur efficacité face à de tels évènements.
La réalisation
La présence d’alternateurs de fortes puissances a alors conduit Capsim à mener une étude de stabilité. Cette étude permet d’une part de valider les réglages du plan de protection antérieurement mis en place (simulation de courts-circuits triphasés et homopolaires), d’autre part de valider la stabilité du réseau en cas d’évènements perturbateurs tels que :
- Démarrage d’un moteur de forte puissance en iloté
- Délestage de consommateurs
- Creux de tension sur l’arrivée du réseau public de distribution
CAPSIM a modélisé une version simplifiée de la raffinerie sur le logiciel PSIM. Une version complète du réseau a été réalisée sous ETAP pour le calcul des flux de puissance et des courants de court-circuit. La version simplifiée PSIM est suffisante pour les phénomènes étudiés. Neuf scénarios de calculs ont été menés. Ces scénarios ont permis de visualiser l’évolution des grandeurs électromécaniques du réseau lors des évènements perturbateurs.
Le bilan
Les résultats de l’étude ont permis d’affiner le réglage des protections du réseau pour un fonctionnement optimal. L’étude a également mené l’exploitant à envisager le remplacement du système d’excitation des alternateurs pour un meilleur soutien de la tension du réseau en cas de court-circuit en configuration ilotée.
Puissances active et réactive fournies par un turboalternateur couplé au réseau public lors d’un creux de tension sur le réseau public de distribution
