FR2894087A1 - Methode et dispositif de regulation pour un dispositif de production decentralisee d'energie, et installation comportant au moins deux dispositifs de production dotes dudit dispositif de regulation - Google Patents

Abstract

La méthode de régulation comprend :une mesure de tension (Vmes) et de courant (Imes),- une régulation de puissance échangée, quand la tension mesurée (Vmes) est comprise dans une plage cible (Vmin1 - Vmax1), ladite plage cible étant comprise dans une plage d'admissibilité (Vmin2 - Vmax2) du réseau, et- une régulation de la tension au point de raccordement du dispositif de production décentralisée d'énergie dans laquelle on agit sur le dispositif de production décentralisée d'énergie de façon ài) absorber ou produire de la puissance réactive (Q) quand la tension mesurée (Vmes) est comprise dans la plage cible, etii) à réduire ou augmenter la puissance active (P) produite quand la puissance réactive absorbée ou produite a atteint une limite quand la tension mesurée (Vmes) est en dehors d'une plage d'admissibilité.Le dispositif de régulation permet de mettre en oeuvre la méthode décrite ci-dessus.

Description

MÉTHODE ET DISPOSITIF DE RÉGULATION POUR UN DISPOSITIF DE PRODUCTION

DÉCENTRALISÉE D'ÉNERGIE, ET INSTALLATION COMPORTANT AU MOINS DEUX DISPOSITIFS DE PRODUCTION DOTÉS DUDIT DISPOSITIF DE RÉGULATION DC)MAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001] L'invention concerne une méthode de régulation pour un dispositif de production décentralisée d'énergie raccordé à un réseau de distribution comprenant : une mesure de tension et de courant en un point de raccordement au réseau du 10 dispositif de production décentralisée d'énergie, une régulation de puissance échangée par le dispositif de production décentralisée d'énergie, quand la tension mesurée est comprise dans une plage cible entre une limite cible minimale et une limite cible maximale, ladite plage cible étant comprise dans une plage d'admissibilité de la tension du réseau, et 15 une régulation de la tension au point de raccordement du dispositif de production décentralisée d'énergie dans laquelle on agit sur le dispositif de production décentralisée d'énergie de façon à : absorber de la puissance réactive quand la tension mesurée est supérieure à la limite cible maximale, produire de la puissance réactive quand la tension mesurée est inférieure à la limite cible minimale, réduire la puissance active produite quand la puissance réactive absorbée par le dispositif de production décentralisée d'énergie a atteint une limite de puissance réactive absorbée, et augmenter la puissance active produite quand la puissance réactive produite par le dispositif de production décentralisée d'énergie a atteint une limite de puissance réactive produite. 1) 20 2) 3) 25 4) [0002] L'invention concerne également un dispositif de régulation pour un dispositif de production décentralisée d'énergie raccordé à un réseau de distribution comprenant : des moyens de mesure de tension et de courant en un point de raccordement au réseau du dispositif de production décentralisée d'énergie, des moyens de régulation de puissance échangée par le dispositif de production décentralisée d'énergie, lesdits moyens de régulation de puissance étant mis en oeuvre quand la tension mesurée est comprise à l'intérieur d'une plage cible entre une limite cible minimale et une limite cible maximale, ladite plage cible étant comprise dans une plage d'admissibilité de la tension du réseau, et des moyens de régulation de la tension au point de raccordement du dispositif de production décentralisée d'énergie, lesdits moyens de régulation de la tension étant mis en oeuvre quand la tension mesurée est en dehors de la plage cible, en agissant sur le dispositif de production décentralisée d'énergie de façon à absorber ou à produire de la puissance réactive, et/ou de façon à réduire ou à augmenter la puissance active produite. [0003] L'invention concerne également une installation comprenant un réseau de distribution d'électricité et au moins deux dispositifs de production décentralisée d'énergie raccordés en différents points de raccordement dudit réseau. ETAT DE LA TECHNIQUE [0004] Le raccordement d'un dispositif de production décentralisée d'énergie, en abrégé PDE, sur un réseau de distribution a tendance à modifier le plan de tension sur le réseau. En effet, non seulement ces types de dispositifs produisent de la puissance active, mais certains peuvent produire ou absorber de la puissance réactive. L'installation d'un dispositif de production décentralisée d'énergie a notamment pour effet de relever le niveau de tension sur le réseau de distribution. Les variations de charges et le caractère intermittent de certains dispositifs de production décentralisée d'énergie peuvent provoquer des variations importantes de la tension et entraîner un déclenchement des systèmes de protection de certains dispositifs de production d'énergie décentralisée ou leur déconnexion du réseau de distribution. 100051 Pour palier à ces variations de tension, il est connu d'utiliser des algorithmes de répartition optimale de puissance entre différents dispositifs de production décentralisée d'énergie d'un même réseau, par l'intermédiaire d'un gestionnaire de réseau. Cependant, la mise en oeuvre de moyens de communication entre ces dispositifs de production décentralisée d'énergie et le gestionnaire est souvent complexe et coûteuse. [0006] Il est également connu du brevet français FR 2 823 381, une méthode de régulation d'un dispositif de production décentralisée d'énergie électrique comportant une régulation de puissance quand la tension est à l'intérieur des limites d'une plage cible et une régulation de tension quand la tension est à l'extérieur de ces limites. Lors de la régulation de puissance réactive, la puissance réactive est maintenue constante à une valeur définie, par défaut, ou par le facteur de puissance. Lors de la régulation de tension, le dispositif absorbe ou produit de la puissance réactive pour ramener la tension dans les limites de la plage déterminée. Lorsque la puissance réactive absorbée ou produite par le dispositif a atteint des valeurs limites et qu'il n'est plus possible de maintenir la tension dans les limites de la plage cible, on fait alors varier la puissance active du dispositif pour ramener la tension dans les limites de cette plage. [0007] Les variations de la puissance réactive absorbée ou produite par un dispositif de production décentralisée d'énergie dotée de ce type régulation de l'art antérieur sont susceptibles d'entraîner des variations de tension importantes en d'autres points du réseau de distribution. La présence de plusieurs dispositifs de production décentralisée d'énergie dotés de ce type de régulation, sur un même réseau de distribution, a tendance à décupler ces variations de tension et à augmenter le risque d'avoir des points du réseau ayant une tension en dehors de la plage d'admissibilité de la tension du réseau. 10008] Par ailleurs, la mise en oeuvre de la méthode de régulation de l'art antérieur nécessite souvent un paramétrage, en particulier une détermination des limites de la plage cible de tension, en prenant en compte le plan de tension globale du réseau de distribution. Ainsi, la méthode de régulation de l'art antérieur ne permet pas de s'affranchir complètement d'une stratégie de contrôle centralisée, manuelle ou automatique, dans laquelle le plan de tension global du réseau de distribution et la position du dispositif de production décentralisée d'énergie auquel la régulation est appliquée dans ledit réseau doivent être pris en compte pour le paramétrage. EXPOSE DE L'INVENTION 100091 L'invention vise à remédier aux inconvénients de l'état de la technique en proposant une méthode de régulation pour un dispositif de production décentralisée d'énergie raccordée au réseau de distribution répondant notamment aux conditions relatives au maintien de la tension du réseau dans une plage d'admissibilité. [00101 L'invention concerne donc une méthode de régulation pour un dispositif de production décentralisée d'énergie raccordé à un réseau de distribution comprenant : une mesure de tension et de courant en un point de raccordement au réseau du dispositif de production décentralisée d'énergie, une régulation de puissance échangée par le dispositif de production décentralisée d'énergie, quand la tension mesurée est comprise dans une plage cible entre une limite cible minimale et une limite cible maximale, ladite plage cible étant comprise dans une plage d'admissibilité de la tension du réseau, et une régulation de la tension au point de raccordement du dispositif de production décentralisée d'énergie dans laquelle on agit sur le dispositif de production décentralisée d'énergie de façon à : 1) absorber de la puissance réactive quand la tension mesurée est supérieure à la limite cible maximale, 2) produire de la puissance réactive quand la tension mesurée est inférieure à la limite cible minimale, 3) réduire la puissance active produite quand la puissance réactive absorbée par le dispositif de production décentralisée d'énergie a atteint une limite de puissance réactive absorbée, et 4) augmenter la puissance active produite quand la puissance réactive produite par le dispositif de production décentralisée d'énergie a atteint une limite de puissance réactive produite. [0011] Dans la méthode de régulation de l'invention, la régulation de la tension par réduction de la puissance active produite est réalisée quand la tension mesurée est supérieure à une limite d'admissibilité maximale, et la régulation de la tension par augmentation de la puissance active produite est réalisée quand la tension mesurée est inférieure à une limite d'admissibilité minimale. [0012] Dans un premier mode de réalisation de l'invention, les limites cibles minimale et 10 maximale sont fixes. [0013] Dans un cas particulier, la régulation de la tension comporte une boucle de régulation de tension par absorption ou production de puissance réactive comprenant la détermination d'un écart de tension entre la tension mesurée et une consigne de tension et la variation de la puissance réactive absorbée ou produite par un processus de logique 15 floue, les variables d'entrée dudit processus étant ledit écart de tension et la fonction dérivée dudit écart par rapport au temps. [0014] La régulation de la tension peut comporter une boucle de régulation de tension par absorption de puissance réactive comprenant la détermination d'un écart entre la tension mesurée et la limite cible maximale, et la variation de la puissance réactive produite par 20 une correction proportionnelle intégrale dudit écart avec une saturation de la puissance réactive entre la limite de puissance réactive absorbée et zéro. La régulation de la tension peut également comporter une boucle de régulation de tension par production de puissance réactive comprenant la détermination d'un écart entre la tension mesurée et la limite cible minimale, et la variation de la puissance réactive absorbée par une correction 25 proportionnelle intégrale dudit écart avec une saturation de la puissance réactive entre zéro et la limite de puissance réactive produite. Avantageusement, la méthode de régulation comporte la détermination de paramètres de la correction proportionnelle intégrale par un processus de logique floue, les variables d'entrée dudit processus étant l'écart entre la tension mesurée et la limite cible maximale et/ou l'écart entre la tension mesurée et la 30 limite cible minimale, et la dérivé desdits écarts par rapport au temps. ]0015] Dans un deuxième mode de réalisation préféré, la méthode de régulation comporte la détermination, de manière automatique et adaptative, des valeurs des limites cibles minimale et maximale de ladite plage cible, en fonction de la tension mesurée et/ou de la puissance réactive absorbée ou produite, la valeur de la limite cible maximale étant maintenue inférieure ou égale à la limite d'admissibilité maximale et la valeur de la limite cible minimale étant maintenue supérieure ou égale à la limite d'admissibilité minimale. [0016] De préférence, la méthode de régulation, selon ce second mode de réalisation, comporte : -l'augmentation ou le maintien à une valeur sensiblement constante de la valeur de la 10 limite cible maximale, quand la tension mesurée augmente et/ou quand la puissance réactive absorbée augmente, - la diminution ou le maintien à une valeur sensiblement constante de la valeur de la limite cible maximale, quand la tension mesurée diminue et/ou quand la puissance réactive absorbée diminue, 15 - la diminution ou le maintien à une valeur sensiblement constante de la valeur de la limite cible minimale, quand la tension mesurée diminue et/ou quand la puissance réactive produite augmente, ou - l'augmentation ou le maintien à une valeur sensiblement constante de la valeur de la limite cible minimale, quand la tension mesurée augmente et/ou quand la puissance 20 réactive produite diminue. [0017] Avantageusement, la limite cible maximale ou minimale est augmentée ou diminuée en un ou plusieurs paliers. 10018] Avantageusement, la méthode de régulation comporte le maintien des valeurs des limites cibles à des valeurs sensiblement constantes , lorsque la tension mesurée et la 25 puissance réactive sont réparties dans une zone, d'un plan de tension et de puissance réactive, s'étendant le long d'un axe passant par un premier point correspondant à la limite d'admissibilité minimale et la limite de puissance réactive absorbée, et un second point correspondant à la limite d'admissibilité maximale et la limite de puissance réactive produite. [0019] De préférence, les valeurs des limites cibles minimale et/ou maximale sont déterminées par l'intermédiaire d'un traitement par logique floue. [0020] De préférence, les valeurs des limites cibles minimale et maximale sont déterminées en calculant les écarts entre lesdites limites cibles et une valeur nominale de la tension par les étapes suivantes : la détermination d'un coefficient par un processus de logique floue à partir de la tension mesurée et de la puissance réactive absorbée ou produite, - la détermination des écarts entre les limites d'admissibilités minimale et maximale, et une valeur nominale de la tension, et - la détermination des écarts entre les limites cibles minimale et maximale, et la valeur nominale de la tension, en multipliant les écarts entre les limites d'admissibilités, respectivement minimale et maximale, et la valeur nominale de la tension par le coefficient déterminé par le processus de logique floue. [0021] L'invention concerne également un dispositif de régulation pour un dispositif de production décentralisée d'énergie raccordé à un réseau de distribution comprenant : - des moyens de mesure de tension et de courant en un point de raccordement au réseau du dispositif de production décentralisée d'énergie, - des moyens de régulation de puissance échangée par le dispositif de production décentralisée d'énergie, lesdits moyens de régulation de puissance étant mis en oeuvre quand la tension mesurée est comprise à l'intérieur d'une plage cible entre une limite cible minimale et une limite cible maximale, ladite plage cible étant comprise dans une plage d'admissibilité de la tension du réseau, et - des moyens de régulation de la tension au point de raccordement du dispositif de production décentralisée d'énergie, lesdits moyens de régulation de la tension étant mis en oeuvre quand la tension mesurée est en dehors de la plage cible, en agissant sur le dispositif de production décentralisée d'énergie de façon à absorber ou à produire de la puissance réactive, et/ou de façon à réduire ou à augmenter la puissance active produite, dans lequel la régulation de la tension par réduction de la puissance active produite est réalisée quand la tension mesurée est supérieure à une limite d'admissibilité maximale, et dans lequel la régulation de la tension par augmentation de la puissance active produite est réalisée quand la tension mesurée est inférieure à une limite d'admissibilité minimale. [0022] De préférence, le dispositif de régulation comporte un ensemble de traitement dédié à la détermination des valeurs des limites cibles minimale et maximale de ladite plage cible, en fonction de la tension mesurée et/ou de la puissance réactive. Avantageusement, l'ensemble de traitement dédié à la détermination des valeurs des limites cibles minimale et maximale est un module de traitement par logique floue. [0023] De préférence, le module de traitement par logique floue comporte : - un module de détermination de valeurs normalisées de la tension mesurée et de la puissance réactive absorbée ou produite, - un module de détermination d'un coefficient à partir desdites valeurs normalisées, un module de détermination des écarts entre les limites d'admissibilités minimale et maximale, et une valeur nominale de la tension, et un module de détermination des écarts entre les limites cibles minimale et maximale, et la valeur nominale de la tension, en multipliant les écarts entre les limites d'admissibilités, respectivement minimale et maximale, et la valeur nominale de la tension par le coefficient déterminé par le processus de logique floue. [0024] L'invention concerne également une installation comprenant un réseau de distribution d'électricité et au moins deux dispositifs de production décentralisée d'énergie raccordés en différents points de raccordement dudit réseau, caractérisé en ce que chacun desdits au moins deux dispositifs de production décentralisée d'énergie est doté d'un dispositif de régulation décrit précédemment et mettant en oeuvre : - des moyens de mesure de tension et de courant en un point de raccordement au réseau du dispositif de production décentralisée d'énergie, - des moyens de régulation de puissance échangée par le dispositif de production décentralisée d'énergie, et - des moyens de régulation de la tension au point de raccordement du dispositif de production décentralisée d'énergie. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [0025] D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, et représenté aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente schématiquement le raccordement au réseau de distribution d'une installation électrique comprenant un dispositif de production décentralisée d'énergie ; - la figure 2 représente schématiquement le raccordement au réseau de distribution d'un dispositif de production décentralisée d'énergie doté d'une régulation selon l'art antérieur ; - la figure 3 représente par un organigramme la méthode régulation selon l'art antérieur ; - la figure 4 représente schématiquement le raccordement au réseau de distribution d'un dispositif de production décentralisée d'énergie doté d'une régulation selon un premier mode de réalisation de l'invention, dans lequel la plage cible de tension est fixe ; - la figure 5 représente schématiquement les différents régimes de fonctionnement, en fonction de la tension mesurée et de la puissance réactive échangée ; - la figure 6 représente par un organigramme la méthode de régulation selon le premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 7 représente schématiquement, dans un cas particulier du premier mode de réalisation, une régulation de la tension par absorption ou production de puissance réactive ; - la figure 8 représente une amélioration adaptable à chacune des boucles de régulation de tension représentées à la figure 6 ; - la figure 9 représente schématiquement le raccordement au réseau de distribution d'un dispositif de production décentralisée d'énergie doté d'une régulation auto-adaptative, selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, dans lequel la plage cible de tension est variable ; la figure 10 représente, de manière plus détaillée, le module de traitement de la régulation de la figure 9 ; - la figure 11 représente, par un organigramme, la méthode régulation auto-adaptative 10 selon le deuxième mode de réalisation de l'invention ; la figure 12 illustre, par un graphe à trois dimensions, la variation d'un coefficient K par un module de traitement par logique floue, à partir desquelles sont déterminées les limites cibles de tension en fonction des variables d'entrées que constituent la tension mesurée et la puissance réactive échangée ; 15 - la figure 13 représente un réseau de distribution sur lequel ont été réalisées des simulations de différentes méthodes de régulation ; la figure 14 représente un tableau de résultats des simulations comportant les valeurs de la tension mesurée, à un temps donné, en différents points de raccordement des dispositifs de production décentralisée d'énergie au réseau ; 20 - la figure 15 représente, pour chaque simulation, les variations de la tension en fonction du temps, à un point de raccordement d'un dispositif de production décentralisée d'énergie donné; la figure 16 représente, pour chaque simulation, les variations de la puissance réactive échangée en fonction du temps, au même point de raccordement qu'à la figure 13 ; 25 - la figure 17 représente les variations des limites cibles minimale et maximale, pour la simulation du deuxième mode de réalisation dans lequel les limites de la plage cible sont déterminées de manière itérative.

DESCRIPTION DETAILLEE [0026] Dans un réseau de distribution classique avec un seul poste d'alimentation produisant de l'énergie électrique, la tension est plus élevée au poste d'alimentation et diminue jusqu'à l'extrémité du réseau. Dans ce cas, la puissance circule dans un seul sens, à partir du poste d'alimentation vers les consommateurs. Mais avec la présence des dispositifs de production décentralisée d'énergie raccordés au réseau, la puissance circule dans les deux sens et le plan de tension s'en trouve modifié. [0027] L'installation d'un dispositif de production décentralisée d'énergie sur un réseau de distribution électrique est généralement soumis à des contraintes. Souvent, l'installation du dispositif de production décentralisée d'énergie doit être compatible avec le maintien de la tension, en tout point de livraison du réseau, à l'intérieur de plages d'admissibilité. A titre d'exemple, la plage d'admissibilité de la tension peut s'étendre de 230V-10% à 230V+6% pour le réseau basse tension, et de -5% à +5% de la tension contractuelle, en général 20 kV, pour le réseau moyenne tension, appelé aussi réseau HTA dans certaines normalisations. [0028] La figure 1 représente schématiquement le raccordement d'une installation comprenant un dispositif de production décentralisée d'énergie, en abrégé PDE, au réseau de distribution d'énergie 11 au moyen d'une ligne électrique 12. La ligne électrique est représentée par un conducteur 13, une réactance X et une résistance R. L'installation comprend une charge 14, un dispositif de production décentralisée d'énergie 15, ainsi qu'un dispositif de compensation d'énergie réactive 16. La variation relative de tension entre le réseau 11 et le point de raccordement 17 du dispositif de production décentralisée d'énergie est déterminée par : Où : V est la tension composée R, X sont la résistance et la réactance totale de la ligne, 25 PG, QG sont les puissances active et réactive fournie par PDE, PL, QL sont les puissances active et réactive de consommation, Qc est la puissance réactive du dispositif de compensation. AV R(PG ûPL)+X( Qc ûQL Qc) 100291 = V Vz [0030] En fonction de la structure du réseau, de l'emplacement du point de raccordement du dispositif de production décentralisée d'énergie sur ce réseau et de la puissance injectée par le dispositif de production décentralisée d'énergie, la tension peut être élevée au point de raccordement et parfois même dépasser la limite d'admissibilité. Dans le réseau de distribution, la résistance linéique peut être plus importante que la réactance linéique. Ainsi, la puissance active produite par le dispositif de production décentralisée d'énergie a tendance à modifier le plan de tension global du réseau. [0031] Par ailleurs, la production de la plupart des dispositifs de production décentralisée d'énergie est non garantie, en particulier pour les sources d'énergie renouvelable dont le caractère intermittent peut provoquer des fluctuations imprévues de tension. Ceci entraîne encore d'autres modifications du plan de tension global du réseau. [0032] Le plan de tension dans le réseau de distribution dépend également du niveau de consommation et du facteur de puissance des charges, et tout changement de charge provoque une variation de tension sur le réseau. [0033] Ainsi, la variation du plan de tension d'un réseau de distribution électrique peut être causée notamment par : - la charge et ses variations, - la production décentralisée d'énergie et ses variations liées à son caractère intermittent, - les moyens de compensation et leur réglage, - la configuration du réseau. [0034] Classiquement, il existe deux modes de régulation d'un dispositif de production décentralisée d'énergie : - un mode de régulation de tension, connu en anglais dans les termes : Automatic Voltage Regulator , en abrégé AVR, qui permet de maintenir, dans les limites du 25 système, la tension au point de raccordement du dispositif de production décentralisée d'énergie au réseau sensiblement constante, et - un mode de régulation de puissance réactive, également appelée régulation de facteur de puissance, connu également en anglais dans les termes Power Factor / Reactive Power Regulator , en abrégé PF/VAR, qui permet de maintenir la puissance réactive produite ou absorbée par le dispositif de production décentralisé d'énergie sensiblement constante. [00351 Le mode de régulation de tension est fréquemment utilisé pour des générateurs de grandes puissances, généralement supérieures à quelques dizaines de MVA, en particulier pour les générateurs fonctionnant sur les réseaux de transport ou pour les générateurs fonctionnant en réseau séparé. Le mode de régulation de puissance réactive est, quant à lui, souvent utilisé pour la production décentralisée d'énergie par les générateurs connectés au réseau de distribution d'énergie, dont la puissance varie de quelques kVA, à quelques MVA. [00361 Une méthode de régulation mixte, c'est à dire mettant en oeuvre alternativement une régulation de puissance réactive et une régulation de tension, est connue de l'art antérieur 15 et décrite dans le brevet français FR 2 823 381. 100371 La figure 2 représente schématiquement le raccordement au réseau de distribution 21 d'un dispositif de production décentralisée d'énergie 22 doté d'une régulation 24, selon l'art antérieur. Le dispositif de production décentralisée d'énergie est raccordé en un point de raccordement 23. La régulation 24 est raccordée à une mesure locale 25 de tension 20 Vmes et une mesure locale 26 de courant Imes. La régulation 24 est également raccordée au dispositif de production décentralisée d'énergie pour envoyer des consignes de puissance active P et de puissance réactive Q échangée. La régulation 24 de la figure 2 comporte, en outre, une entrée 27 des valeurs limites de puissance réactive échangée Qmin et Qmax, et une entrée 28 des valeurs limites de plage de tension cible Vminl et Vmaxl. 25 [0038] Le dispositif de production décentralisée d'énergie échange, c'est à dire produit ou absorbe, de la puissance réactive avec le réseau. On posera dans la suite de la description que, lorsque le dispositif absorbe de la puissance réactive, la puissance réactive Q échangée est comptée négativement. Ainsi la puissance réactive Q échangée, dans ce cas absorbée, augmente, en valeur absolue, mais diminue, en valeur relative, vers une limite de puissance 30 réactive absorbée Qmin. De la même façon, on posera que, lorsque le dispositif produit de la puissance réactive, la puissance réactive Q échangée est comptée positivement. Ainsi, la puissance réactive Q échangé, dans ce cas produite, augmente en valeur absolue et en valeur relative, vers une limite de puissance réactive produite Qmax. [00391 Dans la méthode de régulation de l'art antérieur, la régulation de puissance réactive est mise en oeuvre quand la tension est à l'intérieur des limites d'une plage cible, et la régulation de tension est mise en oeuvre quand la tension est à l'extérieur de ces limites. [00401 Comme cela est représenté à la figure 3, la méthode de régulation de l'art antérieur comporte une première étape 31 de mesure de la tension Vmes et du courant lmes au point de raccordement du dispositif de production décentralisée d'énergie au réseau. La puissance réactive estensuite déterminée lors d'une étape 32. La tension mesurée Vmes est ensuite comparée aux limites Vminl et Vmaxl de la plage de tension cible, par des étapes de comparaison 33 et 34. [00411 Tant que la tension mesurée est à l'intérieur de la plage cible, la régulation de puissance réactive est mise en oeuvre, lors d'une étape 35, afin de maintenir la puissance réactive produite ou absorbée sensiblement constante. Par régulation de puissance réactive Q échangée, on entend toute régulation permettant de maintenir la puissance réactive ou le facteur de puissance sensiblement constant. En particulier, le terme régulation de puissance réactive englobe toute régulation du facteur de puissance. [00421 Lorsque la tension est en dehors de la plage cible, la régulation de tension est mise en oeuvre en faisant varier la puissance réactive Q échangée, c'est à dire produite ou absorbée, afin de ramener la tension dans les limites de la plage cible. Lorsque la puissance réactive Q échangée par le dispositif a atteint des valeurs limites Qmin ou Qmax, et qu'il n'est plus possible de maintenir la tension dans les limites de la plage cible Vminl et Vrnaxl, on fait alors varier la puissance active P du dispositif pour ramener la tension dans les limites de cette plage. 100431 De manière plus précise, lorsque la tension est en dehors de la plage cible, on compare la puissance réactive Q échangée, c'est à dire absorbée ou produite, avec les valeurs limites maximum Qmax et minimum Qmin de puissances réactives, lors des étapes de comparaison 36 et 37. Ensuite, il existe au moins quatre possibilités énumérées ci-après. 1) Quand la tension mesurée Vmes est supérieure à la limite cible maximale Vmaxl et que la puissance réactive Q absorbée est supérieure à la limite de puissance réactive absorbée Qmin, le dispositif de production décentralisée d'énergie absorbe de la puissance réactive Q, lors d'une étape 38. 2) Quand la tension mesurée Vmes est inférieure à la limite cible minimale Vminl et que la puissance réactive Q produite est inférieure à la limite de puissance réactive produite Qmax, le dispositif de production décentralisée d'énergie produit de la puissance réactive Q, lors d'une étape 39. 3) Quand la tension mesurée Vmes est supérieure à la limite cible maximale Vmaxl et que la puissance réactive absorbée a atteint une limite de puissance réactive absorbée Qmin, le dispositif de production décentralisée d'énergie réduit sa production de puissance active P, lors d'une étape 40. 4) Quand la tension mesurée Vmes est inférieure à la limite cible minimale Vminl et que la puissance réactive produite a atteint une limite de puissance réactive produite Qmax on augmente la production de puissance active P, lors d'une étape 41. Premier mode de réalisation : plage cible de tension fixe [0044] Selon un premier mode de réalisation de la régulation de l'invention, les limites Vminl et Vmaxl de la plage de tension cible sont fixes. [0045] Un exemple de régulation selon ce premier mode de réalisation de l'invention est représentée à la figure 4. Par rapport à la figure 2, les moyens de régulation 24 comportent, en plus, une entrée 45 des valeurs limites minimale Vmin2 et maximale Vmax2 d'une plage d'admissibilité de tension englobant la plage de tension cible. [0046] Par rapport à l'art antérieur, la régulation de la tension par réduction de la puissance active P produite est mise en oeuvre quand la tension mesurée Vmes est supérieure à la limite d'admissibilité maximale Vmax2, et la régulation de la tension par augmentation de la puissance active P produite est mise en oeuvre quand la tension mesurée Vmes est inférieure à la limite d'admissibilité minimale Vmin2. [0047] Ainsi, comme cela est représenté à la figure 6, la méthode de régulation selon ce premier mode de réalisation comporte, en plus, deux étapes de comparaison 61 et 62 pour déterminer si la tension mesurée Vmes est en dehors ou non des limites minimale Vmin2 et maximale Vmax2 de la plage d'admissibilité de tension. [0048] De manière générale, comme cela est représenté à la figure 5, la mise en oeuvre de la régulation selon l'invention permet de distinguer les trois régimes de fonctionnement suivant : [0049] Lorsque la tension mesurée est comprise dans la plage cible de tension définie par les limites Vminl et Vmaxl, autour d'une tension nominale, la régulation fonctionne dans un régime normal. Dans ce régime de fonctionnement, le dispositif de régulation maintient la puissance réactive ou le facteur de puissance sensiblement constant. Ces deux modes de régulation correspondent au mode de régulation PF/VAR. Le domaine de fonctionnement en régime normal est représenté par la zone 51 de la figure 5. [0050] Lorsque la mesure de la tension Vmes est en dehors de la plage cible de tension, la régulation fonctionne dans un régime dit perturbé. Quand la tension mesurée est supérieure à la limite cible maximale (Vmes>Vmaxl), la régulation selon l'invention passe en mode de régulation de tension avec une consigne de tension égale à la limite cible maximale Vmaxl, et le dispositif de production décentralisée d'énergie absorbe de l'énergie réactive pour diminuer la tension au point de raccordement, jusqu'à ce que la tension mesurée atteigne la valeur de consigne. A cet instant, la régulation conserve la tension cible maximale, jusqu'à ce que la tension diminue et revienne entre les limites cibles, ce qui permet à la régulation de repasser en mode de régulation de puissance et donc en régime de fonctionnement normal. Quand la tension mesurée Vmes est inférieure à la limite cible minimale Vminl, la régulation selon l'invention passe en mode de régulation de tension, avec une consigne de tension égale à la limite cible minimale Vminl et le dispositif de production décentralisée d'énergie produit de l'énergie réactive pour augmenter la tension au point de raccordement, jusqu'à ce que la tension mesurée atteigne la valeur de consigne. A cet instant, la régulation conserve la tension cible minimale, jusqu'à ce que la tension augmente et revienne entre les limites cibles, ce qui permet à la régulation de repasser en mode de régulation de puissance réactive et donc en régime de fonctionnement normal. Le domaine de fonctionnement en régime perturbé est représenté par la zone 52 de la figure 5. [0051] De préférence, le passage entre le régime de fonctionnement normal et le régime de fonctionnement perturbé est réalisé avec une fonction de retard, par exemple de type hystérésis, ce qui permet d'éviter les oscillations. [0052] Un troisième régime de fonctionnement, qualifié de régime critique, peut être atteint lorsque la régulation selon l'invention est initialement en régime perturbé et que l'une des deux conditions suivantes est remplie : la tension mesurée Vmes est supérieure à une limite d'admissibilité maximale Vmax2 et la puissance réactive absorbée par le dispositif de production décentralisée d'énergie atteint une valeur limite Qmin, ou - la tension mesurée Vmes est inférieure à une limite d'admissibilité minimale Vmin2 et la puissance réactive fournie par le dispositif de production décentralisée d'énergie atteint une valeur limite Qmax. [0053] En régime critique, la régulation reste en mode de régulation de tension mais, à la différence avec le régime de fonctionnement perturbée, la tension est régulée en faisant varier la puissance active. Ainsi, dans le cas où la tension mesurée est supérieure à la limite d'admissibilité maximale (Vmes>Vmax2), la puissance active fournie par le dispositif de production décentralisée d'énergie est diminuée, ce qui a pour effet de diminuer la tension au point de raccordement jusqu'à une valeur sensiblement égale à la limite d'admissibilité maximale Vmax2. De la même façon, dans le cas où la tension mesurée est inférieure à la limite d'admissibilité minimale (Vmes<Vmin2), la puissance active fournie par le dispositif de production décentralisée d'énergie est augmentée, ce qui a pour effet d'augmenter la tension jusqu'à une valeur sensiblement égale à la limite d'admissibilité minimale Vmin2. Dans ces deux cas, la puissance réactive absorbée ou produite est maintenue à la valeur limite Qmin ou Qmax, et il n'est pas indispensable de faire varier conjointement la puissance active P et la puissance réactive Q. Notons que ces valeurs limites de puissance réactive Q échangée entre le dispositif de production décentralisée d'énergie et le réseau varient en fonction de la puissance active produite par ledit dispositif.

Les valeurs limites de puissance réactive changent selon la relation Q = SIS' û P2 . Le domaine de fonctionnement en régime critique est représenté par la zone 53 de la figure 5. 100541 Ainsi, en agissant sur la puissance active ou sur la puissance réactive, la régulation selon l'invention, et en particulier le mode de régulation de tension de la régulation de l'invention, permet d'assurer un bon fonctionnement dans un grand nombre de situations. 10055] Comme cela a été décrit précédemment, les moyens de régulation de l'invention comportent une régulation de tension et une régulation de puissance réactive. La régulation de tension comporte généralement une mesure de la tension Vmes et une action sur la puissance réactive, quand la tension mesurée est en dehors de la plage cible de tension, ou une action sur la puissance active, quand la tension mesurée est en dehors de la plage d'admissibilité. Un exemple de réalisation d'une partie de la régulation de tension, en l'occurrence la régulation de tension agissant sur la puissance réactive échangée, est représentée à la figure 7. 10056] Dans l'exemple de réalisation représentée à la figure 7, deux boucles de régulation 71 et 72 permettent la détermination de la puissance réactive produite ou absorbée. Dans la boucle de régulation 71, l'écart Emax entre la tension mesurée Vmes et la limite cible maximale Vmaxl est déterminé à l'aide d'un comparateur 73. Cet écart Emax est ensuite traité dans un correcteur comportant un module de type proportionnel û intégral 74, en abrégé de type PI, et un amplificateur 75, afin de déterminer une consigne de puissance réactive absorbée par le dispositif de production décentralisée d'énergie. De la même façon, dans la boucle de régulation 72, l'écart Emin entre la tension mesurée Vmes et la limite cible minimale Vmin1 est déterminé à l'aide d'un comparateur 76. Cet écart Emin est ensuite traité dans un correcteur comportant un module de type proportionnel û intégral 77 et un amplificateur 78, afin de déterminer une consigne de puissance réactive produite par le dispositif de production décentralisée d'énergie. Les modules proportionnel -intégral 74 et 77 des correcteurs sont combinées avec des saturations respectivement entre Qmin et zéro et entre zéro et Qmax.. 10057] Comme cela est illustré à la figure 8, au moins un des correcteurs 81 peut comporter un superviseur par logique floue 82 permettant de déterminer le coefficient proportionnel Kp et le coefficient intégrateur Ki dudit correcteur. Dans le cas représenté, cette détermination est réalisée à partir de l'écart Emin ou Emax, et du taux de variation de cet écart déterminé dans un module dérivateur 83. [0058] Notons que dans un cas particulier, non conforme à l'invention, où les quatre limites de la plage cible et de la plage d'admissibilité sont identiques (Vmaxl = Vminl = Vmax2 = Vmin2), le dispositif de production décentralisée d'énergie ainsi régulé fonctionne de façon à maintenir une tension constante. Dans le dispositif de régulation de l'invention, il peut être prévu de sélectionner ce type de fonctionnement par un paramétrage simple. Ce type de fonctionnement correspond à un mode d'îlotage, c'est à dire un mode dans lequel le dispositif de production d'énergie n'est pas raccordé au réseau de distribution. [0059] Notons également que dans un autre cas particulier, non conforme à l'invention, où les limites minimales et les limites maximales, de la plage cible et de la plage d'admissibilité, sont respectivement égales à une valeur maximale et une valeur minimale (Vminl = Vmin2 et Vmaxl = Vmax2), le dispositif de production décentralisée d'énergie ainsi régulé fonctionne de façon à assurer localement le maintien de la tension au point de raccordement et interagit faiblement avec le réseau de distribution pour maintenir la tension dans les noeuds adjacents du réseaux. Dans le dispositif de régulation de l'invention, il peut être également prévu de sélectionner ce type de fonctionnement par un paramétrage simple. [0060] En dehors de ces deux cas particuliers et conformément à un aspect de l'invention, en tout point de raccordement d'un dispositif de production décentralisée d'énergie, la plage cible de tension est comprise dans la plage d'admissibilité de la tension, et on agit sur la puissance active P produite par le dispositif de production décentralisée d'énergie uniquement quand la tension mesurée Vmes est en dehors des limites d'admissibilité Vrnin2 et Vmax2. Ainsi, dans le premier mode de réalisation de l'invention pour lequel la plage cible de tension est fixe, la limite cible maximale Vmaxl est strictement inférieure à limite d'admissibilité maximale Vmax2, et la limite cible minimale Vminl est strictement supérieure à limite d'admissibilité minimale Vmin2 [0061] Les limites cibles de tension peuvent être définies par tout moyen adapté. 30 Typiquement, la limite cible minimale Vminl est choisie proche de la tension nominale au point de raccordement, et la limite cible maximale Vmax 1 est choisie supérieure à approximativement 4 à 5 % de la valeur de cette limite cible minimale. Cette façon particulière de choisir les valeurs des limites cibles de tension est généralement adaptée à tout type de réseau. Le dispositif de production décentralisée d'énergie ainsi régulé participe au maintien d'un plan de tension du réseau afin de diminuer les pertes. Les limites cibles de tension peuvent être également définies par le gestionnaire du réseau de distribution, avec des valeurs différentes en fonction de la charge et de la localisation des dispositifs de production décentralisée d'énergie dans le réseau. Dans ce dernier cas, des moyens de communication peuvent être prévus entre les moyens de régulation et le gestionnaire. Simulation du premier mode de réalisation de l'invention. [0062] La régulation selon le premier mode de réalisation de l'invention, dans lequel la plage cible de tension est fixe, a été comparée avec une régulation selon l'art antérieur. Cette comparaison a été menée par des tests réalisés, à l'aide de moyens de simulation, sur un réseau de distribution représenté à la figure 13. Ce réseau est représentatif d'un réseau rural réel comportant 14 noeuds, référencés de NI à N14, ces noeuds étant séparés par des lignes électriques dont la longueur est reportée en mètres. Une pluralité de dispositifs de production décentralisée d'énergie est connectée sur des noeuds du réseau de distribution, chaque dispositif étant référencé par les lettres GED suivies de la référence du noeud auquel il est connecté. Le réseau représenté à la figure 13 est doté d'un poste d'alimentation 20 kV / 400V, de puissance utile 160 kVA. Toutes les simulations ont été réalisées sur un même scénario conçu pour faire varier la tension en différents points du réseau, en agissant sur la charge et/ou sur la puissance fournie par les différents dispositifs de production décentralisée d'énergie. [0063] Dans une première simulation, les dispositifs de production décentralisée d'énergie sont équipés de moyens de régulation mixte, c'est à dire associant une régulation de tension et une régulation de puissance réactive, conforme à l'art antérieur précédemment décrit. Ainsi, dans cette première simulation, les actions sur la puissance réactive ou sur la puissance active sont accomplies quand la tension au point de raccordement du dispositif de production décentralisée d'énergie est en dehors d'une seule et unique plage cible de tension. Dans cette première simulation, les limites cibles de tension sont définies, par rapport à une valeur nominale de tension notée lpu, par une limite cible minimale Vminl égale à 0,9 * lpu et une limite maximale Vmaxl égale à 1,06 * lpu. [0064] La colonne 1 simulation du tableau de la figure 14 présente, à un temps donné, les valeurs relatives, par rapport à la tension nominale, de la tension en différents noeuds du réseau de distribution auxquels sont connectés des dispositifs de production décentralisée d'énergie. La tension mesurée sur les noeuds 5, 10 et I l du réseau est en dehors des limites cibles précédemment définies. On observe donc que la régulation mixte selon l'art antérieur ne permet pas le maintien de la tension en tout point du réseau dans la plage de tension cible. [0065] Dans une deuxième simulation, les dispositifs de production décentralisée d'énergie sont équipés de moyens de régulation conformes au premier mode de réalisation de l'invention, c'est à dire opérant par rapports à deux plages de tension distinctes. Dans cette deuxième simulation, les actions sur la puissance réactive sont accomplies quand la tension au point de raccordement du dispositif de production décentralisée d'énergie est en dehors d'une première plage cible de tension et les actions sur la puissance active sont accomplies quand cette même tension est en dehors d'une deuxième plage d'admissibilité de tension englobant la première. Dans le cas de cette deuxième simulation, les limites d'admissibilité de tension Vmin2 et Vmax2 ont été choisies identiques à celles de la plage cible de tension de la première simulation. Les limites cibles minimale Vminl et maximale Vmaxl ont été, quant à elles, choisies respectivement égales à 0,95 * lpu et 1,03 * lpu. [0066] La colonne 2e1n' simulation du tableau de la figure 14 montre que la tension sur l'ensemble des points du réseau de distribution est confinée à l'intérieur des limites d'admissibilité de tension. La mise en oeuvre de la régulation selon ce premier mode de réalisation de l'invention permet donc, par rapport à la régulation selon l'art antérieur, de limiter les variations de tension en tout point de raccordement du réseau de distribution. Ainsi, un effet de synergie entre les différents dispositifs dotés des moyens de régulation selon ce premier mode de réalisation est obtenu, ce qui permet de maintenir le plan de tension global du réseau. [00671 La figure 15 représente les variations de la tension 151, 152, 153 en fonction du temps au point de raccordement correspondant au noeud 11 le plus critique du réseau. Ces variations sont provoquées par le scénario de simulation. Dans la première simulation, la tension au noeud Il, représentée par la courbe 151, est en dehors des limites d'admissibilité entre 10 et 20 secondes (Vmes <Vmin2) et entre 80 et 90 secondes (Vmes>Vmax2). Dans la deuxième simulation, cette tension, représentée par la courbe 152, est ramenée à l'intérieur de la plage d'admissibilité. [00681 Comme cela est représenté à la figure 16, on observe que, la tension a été ramenée dans les limites d'admissibilité de tension en faisant varier la puissance réactive produite, entre 1 et 20 secondes, ou la puissance réactive absorbée, entre 80 et 90 seconde, jusqu'à respectivement une valeur maximum Qmax ou une valeur minimum Qmin de la puissance réactive. Ces variations de puissance réactive sont représentées à la figure 16, en fonction du temps, par les courbes 161 et 162 correspondant respectivement à la première et à la deuxième simulations. On observe également que le temps de saturation de la puissance réactive échangée aux valeurs maximum Qmax ou minimum Qmin est plus longue dans la deuxième simulation par rapport à la première simulation. Ainsi, la régulation selon le premier mode de réalisation de l'invention agit sur la puissance active pendant une durée plus importante, ce qui permet de maintenir le plan de tension du réseau dans la plage d'admissibilité. Notons que ce maintien du plan tension ce fait au prix d'une saturation de la puissance réactive échangée plus longue, pour ce qui concerne le dispositif raccordé au noeud 11 du réseau. Deuxième mode de réalisation : plage cible de tension variable [00691 Selon un deuxième mode de réalisation de la régulation de l'invention, les limites cibles de tension Vminl et Vmaxl sont variables et déterminées régulièrement de manière automatique et adaptative, en fonction de la tension mesurée Vmes et/ou de la puissance réactive Q échangée. Dans ce deuxième mode de réalisation, la valeur de la limite cible minimale Vminl est supérieure ou égale à la limite d'admissibilité minimale Vmin2, et la valeur de la limite cible maximale Vmaxl est inférieure ou égale à la limite d'admissibilité maximale Vmax2. 10070J Les limites cibles de tension Vminl et Vmax1 sont déterminées en tenant compte de la capacité du dispositif de production décentralisée d'énergie à produire ou absorber de la puissance réactive. Cela permet d'éviter la saturation trop rapide de la puissance réactive échangée par les dispositifs de production décentralisée d'énergie, en répartissant la capacité de réglage de la tension de manière intelligente entre les différents dispositifs de production décentralisée d'énergie. De plus, grâce à cette détermination adaptative des consignes que constituent les limites cibles de tension Vminl et Vmaxl, il est possible d'exploiter, de manière optimale, la contribution de chaque dispositif de production décentralisée d'énergie doté d'une telle régulation au réglage des autres dispositifs dotés de cette même régulation et raccordés sur le même réseau de distribution. [00711 La détermination des valeurs des limites cibles est généralement réalisée, de manière itérative, conformément à un certain nombre de règles. A titre d'exemple, ces règles peuvent être édictées comme suit : - la valeur de la limite cible maximale Vmaxl est augmentée ou maintenue constante quand la tension mesurée Vmes augmente et/ou quand la puissance réactive Q absorbée augmente, - la valeur de la limite cible maximale Vmaxl est diminuée ou maintenue constante quand la tension mesurée Vmes diminue et/ou quand la puissance réactive Q absorbée diminue, - la valeur de la limite cible minimale Vminl est diminuée ou maintenue constante quand la tension mesurée Vmes diminue et/ou quand la puissance réactive Q produite augmente, ou - la valeur de la limite cible minimale Vminl est augmentée ou maintenue constante quand la tension mesurée Vmes augmente et/ou quand la puissance réactive Q produite diminue. [00721 La détermination ou le calcul des limites cibles peut être réalisée de sorte que les variations de ces limites soient réalisées en un ou plusieurs paliers. Il peut également exister des domaines dans lesquels les valeurs des limites cibles ne varient pas, par exemple lorsque la tension mesurée Vmes et la puissance réactive Q sont réparties dans une zone, d'un plan de tension et de puissance réactive, s'étendant le long d'un axe passant par un premier point correspondant à la limite d'admissibilité minimale Vmin2 et à la limite de puissance réactive absorbée Qmin, et un second point correspondant à la limite d'admissibilité maximale Vmax2 et à la limite de puissance réactive produite Qmax. [0073] Comme cela est représenté à la figure 9, les valeurs des limites cibles minimale Vminl et maximale Vmax1 sont déterminées par l'intermédiaire d'un traitement par logique floue. Par rapport à la figure 4, les moyens de régulation 91 ne comportent plus d'entrée des valeurs limites minimale Vminl et maximale Vmaxl de la plage cible de tension. Notons que ces limites cibles pourraient être rentrées manuellement, par exemple pour réaliser une initialisation. Les moyens de commande 92 sont à peu près similaires aux moyens de régulation 24 représentés à la figure 4. Les moyens de régulation 91 comportent, en outre, un module de détermination 93 de la puissance réactive, à partir des tensions mesurées Vmes et des courants mesurés Imes, ainsi qu'un module de traitement par logique floue 94 permettant de déterminer les valeurs des limites cibles minimale Vminl et maximale Vmaxl, à partir de la puissance réactive Q échangée et de la tension mesurée Vmes. [0074] Comme cela est représenté à la figure 10, de manière plus détaillée, les valeurs des limites cibles minimale Vminl et maximale Vmaxl sont déterminées en multipliant l'écart entre les limites d'admissibilités, respectivement minimale Vmin2 et maximale Vmax2, et une valeur nominale de la tension par un coefficient K déterminé par le processus de logique floue, les variables d'entrée dudit processus étant la tension mesurée Vmes et la puissance réactive Q échangée. Les valeurs des limites cibles peuvent donc être déterminées comme suit : Vä^n1 = K *(1ùVmin2)+lpu Vnaxl =1pu+K *(Vnax2 -1) [0075] Le module de traitement par logique floue 94 de la figure 10 comporte : - un module de détermination 101 de valeurs normalisées Vn et Qn de la tension mesurée Vmes et de la puissance réactive Q échangée, - un module de détermination 102 d'un coefficient K à partir desdites valeurs normalisées, - un module de détermination 103 des écarts entre les limites d'admissibilités minimale Vmin2 et maximale Vmax2, et une valeur nominale de la tension lpu, et - un module de détermination 104 des écarts entre les limites cibles minimale Vminl et maximale Vmaxl, en multipliant les écarts entre les limites d'admissibilités, respectivement minimale Vmin2 et maximale Vmax2, et la valeur nominale 1pu de la tension par le coefficient K déterminé par le processus de logique floue. [0076] Comme cela est représenté à la figure 11, la méthode de régulation comporte une première étape 31 de mesure de la tension Vmes et du courant lmes au point de raccordement du dispositif de production décentralisée d'énergie au réseau. La puissance réactive est ensuite déterminée lors d'une étape 32. [0077] Afin de déterminer les valeurs des limites cibles minimale Vminl et maximale Vmaxl, la méthode de régulation selon un exemple de ce deuxième mode de réalisation comprend une étape 111 de normalisation des variables d'entrées que constituent la tension mesurée Vmes et la puissance réactive échangée Q. Lors de cette étape de normalisation, une tension normalisée Vn est déterminée en fonction de la tension mesurée et des limites d'admissibilités de la tension Vmin2 et Vmax2. De la même façon, une puissance réactive normalisée Qn est déterminée en fonction la puissance réactive Q échangée et des limites de puissance réactive absorbée Qmin et de puissance réactive produite Qmax. [0078] Une fois cette étape préalable de normalisation accomplie, les valeurs des limites cibles minimale Vminl et maximale Vmaxl sont déterminées à partir du coefficient K déterminé par un traitement par logique floue comportant une étape 112 de détermination des fonctions d'appartenance, une étape 113 d'inférence et une étape 114 de détermination de la sortie du superviseur. Lors de l'étape 112 de détermination des fonctions d'appartenance, des fonctions d'appartenance sont crées afin de transformer les variables d'entrées que constituent la tension mesurée et la puissance réactive échangée en variables linguistiques correspondant à chaque fonction d'appartenance. Pour chaque valeur des variables d'entrées, il est ainsi possible de définir un degrés d'appartenance à une ou plusieurs fonctions d'appartenance. Chaque fonction d'appartenance peut avoir, par exemple, la forme d'une cloche ou d'un triangle. Les fonctions ayant une forme de cloche sont préférées. Lors de l'étape 113 d'inférence, un rapport logique entre les variablesd'entrées et au moins une sortie d'un superviseur est défini à l'aide d'une table d'inférence.

Ainsi pour chaque couple de valeurs des deux variables d'entrées sont déterminées des lois floues de sortie. Lors de l'étape 114 de détermination de la sortie du superviseur, la valeur de sortie du superviseur, c'est à dire le coefficient K, est déterminée en fonction des valeurs des variables d'entrées. La représentation graphique de la figure 12 illustre la variation du coefficient K en fonction des variables d'entrées que constituent la tension mesurée et la puissance réactive échangée. Lors de l'étape 115, les valeurs des limites cibles minimale Vminl et maximale Vmaxl sont déterminées en fonction du coefficient K comme cela a été décrit précédemment. [0079] La tension mesurée Vmes est ensuite comparée aux limites Vminl et Vmaxl de la plage de tension cible par des étapes de comparaison 33 et 34. Tant que la tension mesurée est à l'intérieur de la plage cible, la régulation de puissance réactive est mise en oeuvre, lors d'une étape 35, pour maintenir la puissance réactive produite ou absorbée sensiblement constante. Lorsque la tension est en dehors de la plage cible, la régulation de tension est mise en oeuvre dans les mêmes conditions que dans le premier mode de réalisation de l'invention. Pour simplifier, la régulation de tension est représentée par des étapes 116 et 117, suivant si le dispositif de production décentralisée d'énergie absorbe ou produit de la puissance réactive. Simulation du deuxième mode de réalisation de l'invention. [0080] Dans une troisième simulation, les dispositifs de production décentralisée d'énergie sont équipés de moyens de régulation mixte conformes au deuxième mode de réalisation de l'invention, c'est à dire opérant par rapport à une plage cible de tension variable. Ainsi, dans cette troisième simulation, les limites cibles minimale Vminl et maximale Vmaxl sont déterminées régulièrement, par exemple calculées de manière itérative, par le processus itératif de logique floue décrit précédemment. [0081] La colonne 3e" simulation du tableau de la figure 14 montre que la tension sur 30 l'ensemble des points du réseau de distribution est, comme lors de la deuxième simulation, confinée à l'intérieur des limites d'admissibilités de tension. La mise en oeuvre de la régulation selon ce deuxième mode de réalisation de l'invention permet donc également de limiter les variations de tension en tout point de raccordement du réseau de distribution et de créer un effet de synergie entre les différents dispositifs dotés des moyens de régulation selon ce deuxième mode de réalisation. Les variations de la tension en fonction du temps au point de raccordement correspondant au noeud 1l du réseau, représentées à la figure 15 par la courbe 153, montre que la tension a bien été ramenée à l'intérieur de la plage d'admissibilité. [0082] Comme cela est représenté par la courbe 163 à la figure 16, on observe que la tension a été ramenée dans les limites d'admissibilités de tension en faisant varier la puissance réactive produite, entre 1 et 20 secondes, ou la puissance réactive absorbée, entre 80 et 90 secondes. Cependant, contrairement à la deuxième simulation, les variations de la puissance réactive Q ont été réalisées sans atteindre les limites maximum Qmax ou minimum Qmin de la puissance réactive échangée. Ainsi, lors de ces deux épisodes, la régulation opère en mode de régulation de tension sans agir sur la puissance active. La régulation selon le deuxième mode de réalisation permet ainsi, non seulement de maintenir le plan de tension global du réseau, mais également de maintenir la puissance active disponible en chaque point du réseau. [0083] Comme cela est représenté à la figure 17, pendant ces deux épisodes dans lesquels on observe une variation importante de la puissance réactive échangée, les limites d'admissibilités Vminl et Vmax1, représentées respectivement par des courbes en fonction du temps référencées numériquement 171 et 172, ont été respectivement augmentée et réduite à des valeurs tendant vers les limites d'admissibilités du réseau. [0084] De façon générale, les régulations selon l'invention peuvent être réalisées par 25 n'importe quel moyen connu de l'homme du métier, par exemple grâce à un contrôleur analogique ou numérique, en utilisant éventuellement la technique de logique floue. [0085] De façon optionnelle, il est possible de prévoir un mode de secours dans lequel le dispositif de régulation selon l'invention bascule du mode de régulation de puissance réactive en mode de régulation de tension, dans un sens ou dans l'autre. 10086] Le dispositif de régulation selon l'invention permet de maintenir la tension au point de raccordement dans les limites désirées et d'améliorer la qualité de la tension fournie par le dispositif de production décentralisée d'énergie pour les différents régimes de fonctionnement. Il permet également d'améliorer les performances des dispositifs de production décentralisée d'énergie et de diminuer les variations de tension en régime permanent ou en régime transitoire lent. [0087] La méthode de régulation de l'invention permet d'améliorer les performances et d'augmenter la capacité de pénétration du dispositif de production décentralisé d'énergie sur le réseau de distribution. [0088] La méthode de régulation de l'invention peut être mise en oeuvre sans utiliser de moyens de communication entre les dispositifs de production décentralisée d'énergie et un gestionnaire du réseau. Ainsi, le coût de raccordement d'un dispositif de production décentralisée d'énergie est réduit, et le plan de contrôle et de gestion du réseau de distribution est simplifié. [0089] La méthode de régulation de l'invention autorise un fonctionnement automatique et permettant de s'affranchir complètement de toute optimisation préalable. Ainsi, la régulation peut s'adapter aux variations de charge et à la mise en oeuvre d'autres dispositifs de production décentralisée d'énergie, en différents points du réseau de distribution. [0090] Le dispositif de régulation selon l'invention peut être paramétré pour fonctionner en mode connecté au réseau, et éventuellement en mode îlotage. Il est particulièrement adapté aux dispositifs de production décentralisée d'énergie de type machine tournante pourvue d'un dispositif d'excitation, ou pour les dispositifs de production décentralisée d'énergie raccordés au réseau via un convertisseur DC/AC, AC/AC ou AC/DC/AC, par exemple des dispositifs de type éolien, photovoltaïques, microturbine ou pile à combustible. [0091] La méthode de régulation selon l'invention est adaptée à différentes gammes de puissance de dispositif de production décentralisée d'énergie, et en particulier à ceux raccordés au réseau basse et moyenne tension.

Claims (17)

REVENDICATIONS

1. Méthode de régulation pour un dispositif de production décentralisée d'énergie raccordé à un réseau de distribution comprenant : une mesure de tension (Vmes) et de courant (Imes) en un point de raccordement au réseau du dispositif de production décentralisée d'énergie, une régulation de puissance échangée par le dispositif de production décentralisée d'énergie, quand la tension mesurée (Vmes) est comprise dans une plage cible entre une limite cible minimale (Vminl) et une limite cible maximale (Vmaxl), ladite plage cible étant comprise dans une plage d'admissibilité de la tension du réseau, et une régulation de la tension au point de raccordement du dispositif de production décentralisée d'énergie dans laquelle on agit sur le dispositif de production décentralisée d'énergie de façon à : 1) absorber de la puissance réactive (Q) quand la tension mesurée (Vmes) est supérieure à la limite cible maximale (Vmaxl),

2) produire de la puissance réactive (Q) quand la tension mesurée (Vmes) est inférieure à la limite cible minimale (Vminl),

3) réduire la puissance active (P) produite quand la puissance réactive absorbée par le dispositif de production décentralisée d'anergie a atteint une limite de puissance réactive absorbée (Qmin), et

4) augmenter la puissance active (P) produite quand la puissance réactive produite par le dispositif de production décentralisée d'énergie a atteint une limite de puissance réactive produite (Qmax), caractérisée en ce que la régulation de la tension par réduction de la puissance active (P) produite est réalisée quand la tension mesurée (Vmes) est supérieure à une limite d'admissibilité maximale (Vmax2), et en ce que la régulation de la tension par augmentation de la puissance active produite est réalisée quand la tension mesurée (Vmes) est inférieure à une limite d'admissibilité minimale (Vmin2). 2. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que les limites cibles minimale (Vminl) et maximale (Vmaxl) sont fixes. 293. Méthode selon la revendication 2, caractérisée en ce que la régulation de la tension comporte une boucle de régulation de tension par absorption ou production de puissance réactive comprenant la détermination d'un écart de tension (E) entre la tension mesurée (Vmes) et une consigne de tension (Vcons) et la variation de la puissance réactive (Q) absorbée ou produite par un processus de logique floue, les variables d'entrée dudit processus étant ledit écart de tension (E) et la fonction dérivée dudit écart par rapport au temps (dE/dt). 4. Méthode selon la revendication 2, caractérisée en ce que la régulation de la tension comporte une boucle de régulation de tension par absorption de puissance réactive comprenant la détermination d'un écart (Emax) entre la tension mesurée (Vmes) et la limite cible maximale (Vmaxl), et la variation de la puissance réactive (Q) produite par une correction proportionnelle intégrale (PI) dudit écart (Emax) avec une saturation de la puissance réactive entre la limite de puissance réactive absorbée (Qmin) et zéro.

5. Méthode selon la revendication 2, caractérisée en ce que la régulation de la tension comporte une boucle de régulation de tension par production de puissance réactive comprenant la détermination d'un écart (Emin) entre la tension mesurée (Vmes) et la limite cible minimale (Vminl), et la variation de la puissance réactive (Q) absorbée par une correction proportionnelle intégrale (PI) dudit écart (Emin) avec une saturation de la puissance réactive entre zéro et la limite de puissance réactive produite (Qmax) .

6. Méthode selon l'une des revendication 4 ou 5, caractérisée en ce qu'elle comporte la détermination de paramètres (Ki et Kp) de la correction proportionnelle intégrale par un processus de logique floue, les variables d'entrée dudit processus étant l'écart (Emax) entre la tension mesurée (Vmes) et la limite cible maximale (Vmaxl) et/ou l'écart (Emin) entre la tension mesurée (Vmes) et la limite cible minimale (Vminl), et la dérivé desdits écarts (Emax ou Emin) par rapport au temps (dE/dt).

7. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte la détermination, de manière automatique et adaptative, des valeurs des limites cibles minimale (Vminl) et maximale (Vmaxl) de ladite plage cible, en fonction de la tension mesurée (Vmes)et/ou de la puissance réactive (Q), la valeur de la limite cible maximale (Vmaxl) étant maintenue inférieure ou égale à la limite d'admissibilité maximale (Vmax2) et la valeur de la limite cible minimale (Vminl) étant maintenue supérieure ou égale à la limite d'admissibilité minimale (Vmin2).

8. Méthode selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comporte : l'augmentation ou le maintien à une valeur sensiblement constante de la valeur de la limite cible maximale (Vmax1), quand la tension mesurée (Vmes) augmente et/ou quand la puissance réactive (Q) absorbée augmente, la diminution ou le maintien à une valeur sensiblement constante de la valeur de la limite cible maximale (Vmax1), quand la tension mesurée (Vmes) diminue et/ou quand la puissance réactive (Q) absorbée diminue, la diminution ou le maintien à une valeur sensiblement constante de la valeur de la limite cible minimale (Vminl), quand la tension mesurée (Vmes) diminue et/ou 15 quand la puissance réactive (Q) produite augmente, ou l'augmentation ou le maintien à une valeur sensiblement constante de la valeur de la limite cible minimale (Vminl), quand la tension mesurée (Vmes) augmente et/ou quand la puissance réactive (Q) produite diminue. 20

9. Méthode selon la revendication 8, caractérisée en ce que la limite cible maximale (Vmaxl) ou minimale (Vminl) est augmentée ou diminuée en un ou plusieurs paliers.

10. Méthode selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisée en ce qu'elle comporte le maintien des valeurs des limites cibles (Vminl, Vmaxl) à des valeurs sensiblement 25 constante , lorsque la tension mesurée (Vmes) et la puissance réactive (Q) sont réparties dans une zone, d'un plan de tension et de puissance réactive, s'étendant le long d'un axe passant par un premier point correspondant à la limite d'admissibilité minimale (Vmin2) et la limite de puissance réactive absorbée (Qmin), et un second point correspondant à la limite d'admissibilité maximale (Vmax2) et la limite de puissance 30 réactive produite (Qmax).

11. Méthode selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisée en ce que les valeurs des limites cibles minimale (Vminl) et/ou maximale (Vmaxl) sont déterminées par l'intermédiaire d'un traitement par logique floue.

12. Méthode selon la revendication 11, caractérisée en ce que les valeurs des limites cibles minimale (Vminl) et maximale (Vmaxl) sont déterminées en calculant les écarts entre lesdites limites cibles et une valeur nominale de la tension (lpu) par les étapes suivantes : la détermination d'un coefficient (K) par un processus de logique floue à partir de la tension mesurée (Vmes) et de la puissance réactive (Q) absorbée ou produite, la détermination des écarts entre les limites d'admissibilités minimale (Vmin2) et maximale (Vmax2), et une valeur nominale de la tension, et la détermination des écarts entre les limites cibles minimale (Vminl) et maximale (Vmaxl), et la valeur nominale de la tension, en multipliant les écarts entre les limites d'admissibilités, respectivement minimale (Vmin2) et maximale (Vmax2), et la valeur nominale de la tension par le coefficient (K) déterminé par le processus de logique floue.

13. Dispositif de régulation pour un dispositif de production décentralisée d'énergie raccordé à un réseau de distribution comprenant : des moyens de mesure de tension (Vmes) et de courant (Imes) en un point de raccordement au réseau du dispositif de production décentralisée d'énergie, des moyens de régulation de puissance échangée par le dispositif de production décentralisée d'énergie, lesdits moyens de régulation de puissance étant mis en oeuvre quand la tension mesurée (Vmes) est comprise à l'intérieur d'une plage cible entre une limite cible minimale (Vminl) et une limite cible maximale (Vmax1), ladite plage cible étant comprise dans une plage d'admissibilité de la tension du réseau, et des moyens de régulation de la tension au point de raccordement du dispositif de production décentralisée d'énergie, lesdits moyens de régulation de la tension étant mis en oeuvre quand la tension mesurée (Vmes) est en dehors de la plage cible, en agissant sur le dispositif de production décentralisée d'énergie de façon à absorberou à produire de la puissance réactive (Q), et/ou de façon à réduire ou à augmenter la puissance active (P) produite, caractérisée en ce que la régulation de la tension par réduction de la puissance active (P) produite est réalisée quand la tension mesurée (Vmes) est supérieure à une limite d'admissibilité maximale (Vmax2), et en ce que la régulation de la tension par augmentation de la puissance active produite est réalisée quand la tension mesurée (Vmes) est inférieure à une limite d'admissibilité minimale (Vmin2).

14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble de traitement dédié à la détermination des valeurs des limites cibles minimale (Vminl) et maximale (Vmaxl) de ladite plage cible, en fonction de la tension mesurée (Vmes) et/ou de la puissance réactive (Q).

15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'ensemble de traitement 15 dédié à la détermination des valeurs des limites cibles minimale (Vminl) et maximale (Vmaxl) est un module de traitement par logique floue (94).

16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que le module de traitement par logique floue (94) comporte : 20 un module de détermination (101) de valeurs normalisées (Vn et Qn) de la tension mesurée (Vmes) et de la puissance réactive (Q) absorbée ou produite, un module de détermination (102) d'un coefficient (K) à partir desdites valeurs normalisées, un module de détermination (103) des écarts entre les limites d'admissibilités 25 minimale (Vmin2) et maximale (Vmax2), et une valeur nominale de la tension (l pu), et un module de détermination (104) des écarts entre les limites cibles minimale (Vminl) et maximale (Vmax1), et la valeur nominale de la tension, en multipliant les écarts entre les limites d'admissibilités, respectivement minimale (Vmin2) et 30 maximale (Vmax2), et la valeur nominale (lpu) de la tension par le coefficient (K) déterminé par le processus de logique floue.

17. Installation comprenant un réseau de distribution d'électricité et au moins deux dispositifs de production décentralisée d'énergie raccordés audit réseau, caractérisé en ce que chacun desdits au moins deux dispositifs de production décentralisée d'énergie est doté d'un dispositif de régulation selon l'une des revendications 13 à 16 mettant en oeuvre : des moyens de mesure de tension (Vmes) et de courant (Imes) en un point de raccordement au réseau du dispositif de production décentralisée d'énergie, des moyens de régulation de puissance échangée par le dispositif de production décentralisée d'énergie, et des moyens de régulation de la tension au point de raccordement du dispositif de production décentralisée d'énergie.