Protection contre les courts-circuits des réseaux à courant continu de forte puissance - TEL - Thèses en ligne
Thèse Année : 2013

Protection contre les courts-circuits des réseaux à courant continu de forte puissance

Résumé

In electricity transmission, the inherent qualities of alternative grids fade in front of the difficulty imposed by the reactive power transportation, when overhead lines or, particularly underground or submarine cables reach critical lengths. In the frame of the thought aiming to operate at best renewable energy resources, coming from wind or hydro power stations, the creation of a high voltage direct current grid is assumed to dispatch those energies to the consumption centers. Indeed, from a certain amount of power to transmit, there is a critical length beyond which AC transmission is not viable anymore, and where DC links becomes both more efficient and less costly. The new conversion technologies, namely the voltage source converters, now enables the connection of several terminals and therefore, the creation of a true grid, which can either have a looped, meshed, or radial structure. The advantages of such grid structure in relation to point-to-point links are obvious in terms of reliability of the transmission grid. Nevertheless, some technological locks remain, and the protection against faults of those grids is currently largely debates. This Ph.D work, advised by RTE and Grenoble Electrical Engineering laboratory (G2Elab) is linked with the TWENTIES project, which aims to analyse the potential obstacles to the integration of renewable resources in the European electrical system, and to propose solutions to lift those technological barriers.This Ph.D thesis aims to propose a complete protection plan against insulation faults in cable or busbar, including a main protection and two backups in case of failure of a component, for a submarine DC grid. The target application would be a grid linking offshore wind farms and countries through the North Sea.
Dans le domaine du transport de l'électricité, les qualités intrinsèques des réseaux alternatifs s'estompent devant la difficulté imposée par le transport de la puissance réactive lorsque les lignes aériennes ou, plus particulièrement, les câbles souterrains ou sousmarins atteignent des longueurs critiques. Dans le cadre des réflexions visant à exploiter au mieux les énergies renouvelables d'origine éolienne off-shore ou hydrolienne, l'hypothèse de la création d'un réseau électrique à haute tension continue pour acheminer ces énergies jusqu'aux centres de consommation est considérée. Ce travail de thèse, encadrée par RTE et le laboratoire de Génie Electrique de Grenoble (G2Elab), est en lien avec le projet TWENTIES, financé dans le cadre du programme FP7 de la Commission Européenne, qui a pour vocation d'analyser les obstacles à l'intégration de volumes croissants d'énergie renouvelable dans le système électrique européen, et de proposer des solutions pour lever ces verrous technologiques. Les travaux traitent de la protection des réseaux à courant continu, élément clé de l'exploitation de ces futures infrastructures et complément indispensable aux futurs disjoncteurs à courant continu. L'étude se concentre sur des réseaux multi-terminaux bouclés et/ou maillés, et propose d'étudier la faisabilité d'un plan de protection comportant plusieurs principes, composés d'algorithmes principal et de secours en cas de défaillance de celui-ci ou d'un disjoncteur.
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Dates et versions

tel-00933263 , version 1 (20-01-2014)
tel-00933263 , version 2 (24-02-2014)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00933263 , version 1

Citer

Justine Descloux. Protection contre les courts-circuits des réseaux à courant continu de forte puissance. Sciences de l'ingénieur [physics]. Université de Grenoble, 2013. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00933263v1⟩

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