FR3083020A1

FR3083020A1 - Systeme de compensation de tension pour circuit de distribution d'energie electrique multiphasee

Info

Publication number: FR3083020A1
Application number: FR1855687A
Authority: FR
Inventors: Sami Siala; Jean-Louis Pouliquen; Nicolas LAPASSAT
Original assignee: GE Energy Power Conversion Technology Ltd
Current assignee: GE Energy Power Conversion Technology Ltd
Priority date: 2018-06-26
Filing date: 2018-06-26
Publication date: 2019-12-27
Anticipated expiration: 2038-06-26
Also published as: FR3083020B1

Abstract

Le système de compensation de tension pour circuit de distribution d'énergie électrique multiphase comprenant une unité centrale (UC) de traitement, au moins deux chemins d'alimentation comprenant chacun une première borne (B1, B2, B3) de connexion destinée à être couplée à une source (G) de tension électrique multiphase et une deuxième borne (B4, B5, B6) de connexion destinée à être couplée à une charge (Z) électrique, et des moyens de mesure (MC1) de tension à chaque première borne. Chaque chemin d'alimentation comprend au moins un dispositif (1, 2, 3) de stockage d'énergie électrique et de compensation de tension apte à compenser une chute de tension détectée par les moyens de mesure de tension et raccordé à la première borne du chemin d'alimentation et à la deuxième borne du chemin d'alimentation et une interface (BC1, BC2, BC3) de commande du dispositif de stockage d'énergie reliée à l'unité centrale apte à recevoir des signaux émis par les moyens de mesure (MC1).

Description

Système de compensation de tension pour circuit de distribution d’énergie électrique multiphasée

La présente invention concerne l’alimentation des circuits électriques et concerne plus particulièrement un système et un procédé de compensation dynamique de la tension d’alimentation électrique d’un ou plusieurs circuits.

Un réseau d’alimentation électrique alimentant un ou plusieurs circuits électriques comprenant une ou plusieurs charges électriques peut délivrer une tension d’alimentation de valeur non constante, notamment lorsque le réseau subit des dysfonctionnements engendrant une chute de durée variable de la tension d’alimentation.

Le réseau d’alimentation électrique peut alimenter des charges critiques. Ces charges engendrent des perturbations importantes lorsqu’elles subissent une chute de leur tension d’alimentation, même de très courte durée, par exemple de quelques dizaines à quelques centaines de millisecondes.

Par exemple, dans le cas d’une installation industrielle alimentée par un réseau moyenne tension de 10 kV à 100 kV mettant en œuvre une puissance de 10 MW et comprenant plusieurs processus liés entre eux, l’arrêt d’une infrastructure dont le temps de démarrage est très long par rapport aux autres infrastructures de l’installation engendre l’arrêt de l’installation industrielle.

Il est donc nécessaire de suppléer les chutes de tension du réseau électrique alimentant une ou plusieurs charges critiques.

On pourra se référer aux documents US20090224729, US5329222, US6633092 et US5610501 qui décrivent un système de restauration de tension dynamique connu par l’homme du métier sous l’acronyme DVR « Dynamic Voltage Restorer ».

Le système comprend un transformateur de puissance, un convertisseur de puissance et un dispositif de stockage de puissance électrique.

Une première extrémité d’un premier enroulement du transformateur est connectée en série avec un réseau d’alimentation électrique et une seconde extrémité du premier enroulement du transformateur est connectée à la charge.

Une première et deuxième extrémités d’un deuxième enroulement du transformateur est connectée au convertisseur de puissance relié au dispositif de stockage d’énergie électrique.

Lorsqu’une chute de tension du réseau est détectée par le système, celui-ci compense la chute de tension.

Le système est dimensionné de manière à compenser une chute de tension de valeur prédéterminée pendant une durée prédéterminée.

Cependant, le système de restauration de tension dynamique met en œuvre un transformateur de puissance dont l’encombrement est important et la défaillance entraîne la défaillance du système. Il n’y à pas de redondance, c’est-à-dire que la fiabilité du système n’est pas suffisante pour prévenir toute rupture d’alimentation électrique.

On pourra également se référer au document US2014/0117764 qui décrit un système d’alimentation sans coupure connu par l’homme du métier sous l’acronyme UPS «Uninterruptible Power Supply» relié selon une configuration « en ligne »entre le réseau d’alimentation électrique et la charge.

Le système d’alimentation sans coupure comprend un redresseur dont les entrées sont reliées au réseau et les sorties sont reliées aux entrées d’un onduleur. Les sorties de l’onduleur sont reliées à la charge.

Un convertisseur de puissance est relié d’une part aux sorties du redresseur et, d’autre part, à un dispositif de stockage d’énergie électrique.

Cependant, pour que le système fonctionne, le convertisseur doit être dimensionné de manière à transmettre au moins deux fois la puissance électrique consommée par la charge. De plus, en fonctionnement normal, le redresseur et l’onduleur génèrent des pertes de puissance, d’autant plus importantes que la puissance absorbée par la charge est importante.

Il est donc proposé de pallier les inconvénients liés aux systèmes configurés pour suppléer des chutes de tension d’un réseau d’alimentation électrique selon l’état de la technique.

Au vu de ce qui précède, il est proposé, selon un premier aspect, un système de compensation de tension pour circuit de distribution d’énergie électrique multiphase comprenant une unité centrale de traitement, au moins deux chemins d’alimentation comprenant chacun une première borne de connexion destinée à être couplée à une source de tension électrique multiphase et une deuxième borne de connexion destinée à être couplée à une charge électrique et des moyens de mesure de tension à chaque première borne.

Chaque chemin d’alimentation comprend au moins un dispositif de stockage d’énergie électrique et de compensation de tension apte à compenser une chute de tension détectée par les moyens de mesure de tension et raccordé à la première borne du chemin d’alimentation et à la deuxième borne du chemin d’alimentation et une interface de commande du dispositif de stockage d’énergie reliée à l’unité centrale apte à recevoir des signaux émis par les moyens de mesure.

Selon une autre caractéristique, le système comprend en outre des moyens de mesure de courant aptes à mesurer un courant circulant entre le dispositif et la deuxième borne et reliés à l’unité centrale de traitement, le dispositif de stockage d’énergie électrique et de compensation de tension d’alimentation comprenant une unité de stockage électrique reliée à la première borne du chemin d’alimentation et à la deuxième borne du chemin d’alimentation, une interface de pilotage de l’unité de stockage électrique reliée à l’interface de commande et une interface de supervision de l’unité de stockage électrique reliée à l’interface de sortie d’une unité locale de traitement comprenant en outre une interface d’entrée reliée à l’interface de commande, l’unité de traitement centrale étant en outre apte à recevoir un signal émis par les moyens de mesure de courant et transmettre un signal à l’interface.

Selon un premier mode de réalisation, l’unité de stockage électrique d’énergie comprend au moins deux modules de stockage d’énergie électrique aptes à stocker et restituer de l’énergie électrique et reliés en série entre la première et la deuxième borne du chemin d’alimentation, le module de stockage comprenant chacun une interface de supervision du module reliée à interface de supervision de l’unité de stockage électrique et un moyen de court-circuitage piloté à la fermeture relié entre la première et la deuxième borne du chemin d’alimentation et comprenant une borne de commande reliée à l’interface de l’unité de stockage électrique.

De préférence, le système comprend en outre des moyens de coupure pilotés aptes à ouvrir ou fermer le chemin d’alimentation et reliées entre le module adjacent et la deuxième borne du chemin d’alimentation et comprenant une borne de commande reliée à l’interface de l’unité de stockage électrique.

Selon un autre mode de réalisation, Tunité de stockage électrique comprend au moins deux modules de stockage d’énergie électrique aptes à stocker et restituer de l’énergie électrique et reliés entre la première et la deuxième borne du chemin d’alimentation, lesdits modules de stockage comprenant chacun une première et une deuxième borne et une interface de supervision du module reliée à interface de supervision de l’unité de stockage électrique et autant de moyens de court-circuitage pilotés en fermeture que de modules, chaque moyen de court-circuitage piloté étant reliée entre une première borne et une deuxième borne d’un module et comprenant une borne de commande du moyen de court-circuitage piloté reliée à l’interface de l’unité de stockage électrique, chaque moyen de décharge piloté étant relié à un module différent.

Selon une caractéristique, le dispositif de stockage d’énergie électrique et de compensation de tension d’alimentation comprend au moins deux modules de stockage d’énergie électrique aptes à stocker et restituer de l’énergie électrique et reliés en série entre la première et la deuxième borne du chemin d’alimentation et lesdits modules comprenant chacun une interface de supervision du module reliée à une interface d’entrée d’une unité locale de traitement comprenant en outre une interface de sortie reliée à l’interface de commande du dispositif de stockage d’énergie, l’unité locale de traitement étant apte à recevoir un signal émis par l’unité centrale de traitement et les modules et commander les modules.

Selon un premier mode de réalisation, le module de stockage d’énergie électrique comprend quatre cellules de commutation comprenant chacune une première borne, une deuxième borne et une borne de pilotage reliée à l’interface de supervision du module, un moyen de stockage d’énergie électrique comprenant une première et une deuxième borne et un quatrième moyen de mesure de la tension comprenant une première borne reliée à la première borne du moyen de stockage, une deuxième borne reliée à la deuxième borne du moyen de stockage et une sortie reliée à l’interface de supervision, la première borne d’une première et d’une deuxième cellule étant reliée à la première borne du moyen de stockage d’énergie, la deuxième borne d’une troisième et d’une quatrième cellule de commutation étant reliée à la deuxième borne du moyen de stockage, la deuxième borne de la première cellule et la première borne de la troisième cellule étant reliée à la première borne du chemin d’alimentation et la deuxième borne de la deuxième cellule et la première borne de la quatrième cellule étant reliée à la deuxième borne du chemin d’alimentation.

Selon un deuxième mode de réalisation, le module de stockage d’énergie électrique comprend deux bras de commutation identiques comprenant chacun quatre bornes de connexion et une entrée de commande reliée à l’interface de supervision du module, ledit module comprenant en outre un bras de stockage comprenant trois bornes de connexion et une sortie reliée à l’interface de supervision, une première borne des deux bras de commutation et une première borne du bras de stockage étant reliées entre elles, une deuxième borne des deux bras de commutation et une deuxième borne étant reliées entre elles, une troisième borne des deux bras de commutation et une troisième borne du bras de stockage étant reliées entre elles, la quatrième borne du premier bras étant reliée à la première borne du chemin d’alimentation et la quatrième borne du deuxième bras étant reliée à la deuxième borne du chemin d’alimentation.

Avantageusement, le bras de stockage comprend deux moyens de stockage d’énergie électrique identiques comprenant chacun une première et une deuxième borne, ledit bras comprenant un deuxième et un troisième moyen de mesure de la tension comprenant chacun une première borne reliée à la première borne d’un moyen de stockage d’énergie électrique et une deuxième borne reliée à la deuxième borne du moyen de stockage d’énergie électrique et une sortie reliée à la sortie du bras de stockage, chaque moyen de mesure de la tension étant raccordé à un moyen de stockage d’énergie différent, la première borne d’un premier moyen de stockage étant reliée à la première borne du bras de stockage, la deuxième borne du premier moyen de stockage et la première borne du deuxième moyen de stockage étant reliées à la troisième borne du bras et la deuxième borne du deuxième moyen de stockage étant reliée à la deuxième borne du bras.

Selon un premier mode de réalisation, le bras de commutation comprend quatre cellules de commutation comprenant chacune une première borne, une deuxième borne et une borne de pilotage reliée à l’entrée de commande, la première borne d’une première cellule étant reliée à la première borne du bras de commutation, la deuxième borne de la première cellule étant reliée à la quatrième borne du bras, à la première borne d’une deuxième cellule et à la première borne d’une troisième cellule, la deuxième borne de la deuxième cellule étant reliée à la deuxième borne du bras, la deuxième borne de la troisième cellule étant reliée à la deuxième borne d’une quatrième cellule et la première borne de la quatrième cellule étant reliée à la troisième borne du bras.

Selon un deuxième mode de réalisation, le bras de commutation comprend quatre cellules de commutation comprenant chacune une première borne, une deuxième borne et une borne de pilotage reliée à l’entrée de commande, et deux diodes, la première borne d’une première cellule étant reliée à la première borne du bras de commutation, la deuxième borne de la première cellule étant reliée à la première borne d’une deuxième cellule et à la cathode d’une première diode, la deuxième borne de la deuxième cellule étant reliée à la quatrième borne du bras et à la première borne d’une troisième cellule, la deuxième borne de la troisième cellule étant reliée à l’anode de la deuxième diode et à la première borne d’une quatrième cellule, la deuxième borne de la quatrième cellule étant reliée à la deuxième borne du bras et l’anode de la première diode et la cathode de la deuxième diode étant reliée à la troisième borne du bras.

Selon un troisième mode de réalisation, le module de stockage comprend un transformateur comprenant un circuit primaire et un circuit secondaire, au moins un sous-module de stockage d’énergie électrique aptes à stocker et restituer de l’énergie électrique et relié au circuit primaire du transformateur et comprenant une entrée de commande reliée à l’interface de supervision du module, le circuit secondaire étant relié la première et la deuxième borne du chemin d’alimentation.

Selon un premier mode de réalisation, le sous-module de stockage comprend quatre cellules de commutation comprenant chacune une première borne, une deuxième borne et une borne de pilotage reliée à l’interface de supervision du module, un moyen de stockage d’énergie électrique comprenant une première et une deuxième borne et un troisième moyen de mesure de la tension comprenant une première borne reliée à la première borne du moyen de stockage, une deuxième borne reliée à la deuxième borne du moyen de stockage et une sortie reliée à l’interface de supervision du module , la première borne d’une première et d’une deuxième cellule étant reliée à la première borne du moyen de stockage d’énergie, la deuxième borne d’une troisième et d’une quatrième cellule de commutation étant reliée à la deuxième borne du moyen de stockage, la deuxième borne de la première cellule et la première borne de la troisième cellule et la deuxième borne de la deuxième cellule et la première borne de la quatrième cellule étant reliées au circuit secondaire du transformateur.

Selon un deuxième mode de réalisation, le sous-module de stockage comprend deux bras de commutation identiques comprenant chacun quatre bornes de connexion et une entrée de commande reliée à l’interface de supervision du module, ledit module comprenant un bras de stockage comprenant trois bornes de connexion et une sortie reliée à l’interface de supervision, une première borne des deux bras de commutation et une première borne du bras de stockage étant reliées entre elles, une deuxième borne des deux bras de commutation et une deuxième borne étant reliées entre elles, une troisième borne des deux bras de commutation et une troisième borne du bras de stockage étant reliées entre elles, la quatrième borne du premier bras et la quatrième borne du deuxième bras étant reliées au circuit secondaire du transformateur.

Avantageusement, les bras de commutation et de stockage incorporés dans le sous-module de stockage sont tels que décrits précédemment.

De préférence, lequel le moyen de stockage comprend un condensateur.

Il est proposé selon encore un autre aspect, un procédé de compensation de tension pour circuit de distribution d’énergie électrique multiphase comprenant au moins deux chemins d’alimentation comprenant chacun une première borne de connexion être couplée à une source de tension électrique multiphase et une deuxième borne de connexion couplée à une charge électrique.

Lorsqu’on détecte une chute de tension dans au moins un chemin d’alimentation, au moins un dispositif de stockage d’énergie électrique et de compensation de tension relié entre la première borne du chemin d’alimentation et la deuxième borne du chemin d’alimentation compense la chute de tension du chemin d’alimentation de manière que la tension d’alimentation de la charge soit constante.

Selon un mode de mise en œuvre du procédé, on détecte une chute de tension en mesurant la tension de chaque chemin d’alimentation, on détermine le déphasage des tensions d’alimentation, on calcule la tension idéale instantanée d’alimentation de la charge en fonction du déphasage puis on soustrait la valeur de la tension idéale de la valeur de tension calculée.

Selon un mode de mise en œuvre, lorsqu’un résultat de la soustraction est non nul, on commande au moins un module de stockage d’énergie électrique incorporé dans le dispositif du chemin d’alimentation considérée de manière à compenser la chute de tension.

Avantageusement, lorsqu’on détecte un courant traversant la deuxième borne d’un chemin d’alimentation supérieur à un premier seuil, on court-circuite le courant de manière à ce qu’il ne traverse pas un module du chemin de stockage d’énergie électrique.

De préférence, lorsqu’on détecte un courant traversant la deuxième borne d’un chemin d’alimentation supérieur à un premier seuil et d’une durée supérieure à un deuxième seuil, on ouvre le chemin d’alimentation.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation de l’invention, donnés uniquement à titre d’exemples non limitatifs et en référence aux dessins sur lesquels :

- la figure 1 illustre un mode de réalisation d’un système de compensation de tension pour un circuit de distribution électrique multiphase ;

- la figure 2 illustre un premier mode de réalisation d’un dispositif de stockage d’énergie électrique et de compensation de tension ;

- la figure 3 illustre un deuxième mode de réalisation d’un dispositif de stockage d’énergie électrique et de compensation de tension ;

- la figure 4 illustre un premier mode de réalisation d’une unité de stockage ;

- la figure 5 illustre un deuxième mode de réalisation d’une unité de stockage ;

- la figure 6 illustre un troisième mode de réalisation d’une unité de stockage ;

- la figure 7 illustre un premier mode de réalisation d’un module de stockage électrique ;

- la figure 8 illustre un deuxième mode de réalisation d’un module de stockage électrique ;

- la figure 9 illustre un premier mode de réalisation d’un bras de commutation ;

- la figure 10 illustre un deuxième mode de réalisation d’un bras de commutation ;

- la figure 11 illustre mode de réalisation d’un bras de stockage d’énergie électrique ;

- la figure 12 illustre un troisième mode de réalisation d’un module de stockage électrique ;

- la figure 13 illustre un mode de réalisation d’une cellule de commutation ;

- la figure 14 illustre un mode de mise en œuvre du système de compensation de tension ; et

- la figure 15 illustre une évolution temporelle d’une tension d’une phase délivrée par une source de tension et l’évolution temporelle de la tension d’alimentation d’une charge électrique.

On se réfère à la figure 1 qui illustre un mode de réalisation d’un système SYS de compensation de tension pour circuit de distribution électrique multiphase relié à une source G de tension électrique multiphase et à une charge électrique Z.

Tel qu’illustré, la source G peut par exemple être une source de tension triphasée alimentant une charge électrique Z triphasée comme représentée ici.

Le système SYS comprend une unité centrale de traitement UC, trois chemins d’alimentation ALIM1, ALIM2 et ALIM3 reliés chacun à une phase de la source G, des premiers moyens MCI de mesure d’une tension. Le système SYS peut comporter des moyens MC2 de mesure d’un courant apte à mesurer un courant traversant chacune des bornes B4, B5 et B6. Les moyens MC2 sont destinés à la commande de moyens de commutation pilotés à la fermeture, de moyens de coupure et de moyens de charge d’unités de stockage électrique incorporés dans les chemins d’alimentation.

Les chemins d’alimentation ALIM1, ALIM2 et ALIM3 comprennent respectivement une première borne Bl, B2 et B3 de connexion reliée à une phase U, V, W différente de la source G et une deuxième borne B4, B5 et B6 de connexion reliée à la charge Z.

Les premiers moyens MCI mesurent la tension à chacune des bornes Bl, B2 et B3.

Les premiers moyens MCI de mesure de tension et le moyen MC2 de mesure d’un courant sont reliés à l’unité de traitement centrale UC.

Chaque chemin d’alimentation ALIM1, ALIM2 et ALIM3 comprend un dispositif 1, 2 et 3 de stockage d’énergie électrique et de compensation de tension comprenant une première borne Bll, B21 et B31 de connexion reliée à la première borne Bl, B2 et B3 du chemin d’alimentation, une deuxième borne B12, B22 et B32 de connexion reliée à la deuxième borne du chemin d’alimentation B4,

B5 et B6 et une interface BC1, BC2 et BC3 de commande reliée à l’unité centrale de traitement UC.

Les dispositifs 1, 2 et 3 sont aptes à stocker de l’énergie électrique et à réguler une tension électrique à leur deuxième borne de sorte que lorsque la tension appliquée à leur première borne chute, la tension à leur deuxième borne soit constante et égale à une valeur prédéterminée.

Les dispositifs 1, 2 et 3 de stockage d’énergie électrique et de compensation de tension sont identiques.

Par la suite seul le dispositif 1 sera détaillé.

L’unité centrale de traitement UC est configurée pour recevoir un signal émis par les moyens de mesure MCI et MC2 et commander les dispositifs 1,2 et 3.

Par exemple, l’unité centrale de traitement UC est réalisée à partir d’un microprocesseur. Il peut s’agir de tout dispositif apte à recevoir un signal émis par les moyens de mesure MCI et MC2 et commander les dispositifs 1, 2 et 3 de stockage d’énergie électrique et de compensation de tension.

Si le système de compensation SYS ne comporte pas de moyens de mesure MC2 d’un courant, l’unité centrale UC est configurée pour recevoir un signal émis par les premiers moyens de mesure MCI d’une tension et commander les dispositifs 1,2 et 3 de stockage d’énergie électrique et de compensation de tension.

On se réfère à la figure 2 qui illustre un premier mode de réalisation d’un dispositif 1 de stockage d’énergie électrique et de compensation de tension ne comportant pas de moyens MC2 de mesure d’un courant, ni de moyens de commutation piloté à la fermeture et ni de moyens de coupure.

Le dispositif 1 comprend une unité UL1 locale de traitement comprenant une interface Bunl d’entrée reliée à l’interface de commande BC1 et une interface Buli2 de sortie et deux modules Ml et M2 de stockage d’énergie électrique identiques aptes à stocker et restituer de l’énergie électrique.

Le premier module Ml comprend une première borne BmiI reliée à la borne Bll du dispositif 1, une deuxième borne Bmi2 reliée à la première borne Bm21 d’un deuxième module M2 et une interface BCmi de supervision reliée à l’interface Buli2.

Le deuxième module M2 comprend en outre une deuxième borne Bm22 reliée à la deuxième borne B12 du dispositif et une interface BCm2 de supervision reliée à la sortie Buli2.

L’unité locale de traitement UL1 est configurée pour recevoir un signal émis par l’unité centrale de traitement UC et les modules Ml et M2, et commander les modules Ml et M2.

Par exemple l’unité locale de traitement UL1 est réalisée à partir d’un microprocesseur. Il peut s’agir de tout dispositif apte à recevoir un signal émis par l’unité centrale de traitement UC et les modules Ml et M2, et commander les modules Ml et M2.

Une unité locale de traitement UL1 peut piloter plusieurs modules Ml et M2 ou un seul module, c’est-à-dire qu’il y a autant d’unité locale de traitement UL que de modules de stockage électrique dans un dispositif de stockage d’énergie électrique.

On se réfère à présent à la figure 3 qui illustre un deuxième mode de réalisation 5 d’un dispositif de stockage d’énergie électrique et de compensation de tension 1 comportant des moyens de commutation pilotés à la fermeture et/ou des moyens de coupure et nécessitant des informations transmis par des moyens de mesure MC2 d’un courant.

Les éléments identiques à ceux décrits précédemment sont identifiés par les mêmes références alphanumériques.

Le dispositif 5 comprend l’unité locale de traitement UL1 et une unité Ul de stockage électrique comprenant une borne Buil reliée à la première borne Bll du dispositif 1, une borne Bui2 reliée à la deuxième borne B12 du dispositif 1, une interface BCuil de supervision reliée à l’interface Buli2 d’entrée de l’unité locale UL1 et une interface BCui2 de supervision reliée à l’interface BC1 de commande du dispositif 1.

L’unité de stockage électrique Ul de stockage électrique est apte à stocker et restituer de l’énergie électrique.

L’unité Ul de stockage électrique comporte en outre un mode de protection contre les surintensités de courant piloté par l’interface BCui2 de supervision.

On se réfère à présent à la figure 4 qui illustre un premier mode de réalisation de l’unité 1 de stockage.

L’unité Ul de stockage électrique comprend les deux modules Ml et M2, la première borne BmiI du premier module étant reliée à la première borne Buil de l’unité, les bornes Bmi2 et Bm21 des modules étant reliées entre elles et la deuxième borne Bm22 du deuxième module étant reliée à la deuxième borne Bui2 de l’unité.

Les interfaces de supervision BCmi et BCm2 des premier et deuxième modules sont reliées à l’interface BCuil de supervision de l’unité de stockage.

L’unité Ul comprend en outre un moyen MD de courtcircuitage piloté à la fermeture comprenant une première borne BmdI reliée à la borne référencée Buil et une deuxième borne Bmd2 reliée à la borne référencée Bui2 et une borne BCmd de pilotage reliée à l’interface BCui2 de supervision de l’unité.

Le moyen MD est configuré pour laisser passer un courant de forte intensité de la première à la deuxième borne ou de la deuxième à la première borne de manière à protéger les modules Ml et M2 contre une sur intensité émanent notamment de la charge Z.

Le moyen MD comprend par exemple deux thyristors Thl et Th2 comme représenté à la figure 4.

On se réfère à présent à la figure 5 qui illustre un deuxième mode de réalisation de l’unité Ul de stockage

L’unité Ul comprend les modules Ml et M2, les moyens MD de court-circuitage et diffèrent du premier mode de réalisation de l’unité Ul de stockage décrit précédemment en ce que l’unité de stockage comprend en outre des moyens MD1 de coupure comprenant une première borne BmdiI reliée à la borne référencée Bm22, une deuxième borne Bmdi2 reliée à la borne référencée Bui2 et une borne BCmdi de commande reliée à l’interface BCui2 de supervision de l’unité Ul.

Les moyens MD1 sont aptes à ouvrir ou fermer le circuit électrique entre les bornes Bm22 et Bui2 selon la commande reçue à la borne BCmdi de manière à déconnecter rapidement les modules Ml et M2 de la charge Z afin de les protéger d’une surtension émanent d’une ouverture du moyen MD de commutation piloté.

Les moyens MD1 permettent d’ouvrir le chemin d‘alimentation si un défaut sur le chemin n’a pas été éliminé en aval, notamment si des protections en amont n’ont pas coupé le courant d’alimentation délivré par la source G.

On se réfère à présent à la figure 6 qui illustre un troisième mode de réalisation de l’unité Ul de stockage.

L’unité Ul comprend les deux modules Ml et M2, la borne première borne BmiI du premier module Ml étant reliée à la borne référencée Buil, les bornes Bmi2 et BmzI des modules étant reliées entre elles et la deuxième borne Bm22 du deuxième module étant reliée à la borne référencée Bui2.

Les interfaces BCmi et BCm2 sont reliées à l’interface BCuil de supervision de l’unité.

L’unité Ul comprend en outre des moyens MD2 et MD3 de commutation pilotés à la fermeture identiques au moyen MD.

Une première borne Bmd21 du moyen MD2 est reliée à la borne référencée Buil de l’unité, une deuxième borne Bmd22 du moyen MD2 est reliée à la deuxième borne Bmi2 du premier module Ml et une borne BCmd2 de pilotage est reliée à l’interface BCui2 de supervision de l’unité.

Une première borne BmdsI du moyen MD3 est reliée à la première borne Bm21 du deuxième module M2, une deuxième borne Bmd32 du moyen MD3 est reliée à la deuxième borne Bm22 du deuxième module M2 et une borne BCmd3 de pilotage est reliée à l’interface de supervision BCui2 de l’unité.

On se réfère à présent à la figure 7 qui illustre un premier mode de réalisation préférentiel du module Ml de stockage électrique.

Le module Ml comprend les quatre cellules CEL1, CEL2, CEL3 et CEL4 de commutation, un moyen MS3 de stockage d’énergie électrique identique aux moyens MS1 et MS2 et comprenant une première borne Bms3 1, une deuxième borne Bms3 1 et des quatrième moyens MC4 de mesure de tension comprenant deux bornes BmcH et Bmc42 et une sortie BCmc4.

Les bornes BCceli, BCcel2, BCcel3 et BCcel4 de commande des cellules et la sortie BCmc4 des troisièmes moyens de mesure MC4 sont reliées à l’interface BCmi de supervision du module Ml.

Une première borne Bmc41 des quatrième moyens de mesure MC4 est reliée à la première borne BmssI du moyen de stockage, à la premier borne BceliI de la première cellule et la première borne Bcel21 de la deuxième cellule.

Une deuxième borne Bmc42 des moyens MC4 est reliée à la deuxième borne Bms32 du moyen de stockage, à la deuxième borne Bcel32 de la troisième cellule et la deuxième borne Bcel42 de la quatrième cellule.

La deuxième borne Bceli2 de la première cellule est reliée à la première borne BmiI du module Ml et à la première borne BcelxI de la troisième cellule.

La deuxième borne Bcel22 de la deuxième cellule est reliée à la deuxième borne Bmi2 du module Ml et à la première borne Bcel41 de la quatrième cellule.

On se réfère à présent à la figure 8 qui illustre un deuxième mode de réalisation du module Ml de stockage électrique.

Le module Ml comprend deux bras BRI et BR2 de commutation identiques comprenant chacun respectivement quatre bornes BbriI, Bbri2, Bbri3, Bbri4, Bbr21, Bbr22, Bbr23, Bbr24 et une interface El, E2 de commande reliée à l’interface BCmi, et un bras BS de stockage d’énergie électrique comprenant trois bornes BbsI, Bbs2 et Bbs3 et une sortie Sbs reliée à l’interface BCmi.

Une première borne BbriI et Bbr21 de chacun des deux bras de commutation et une première borne BbsI du bras de stockage sont reliées entre elles, une deuxième borne Bbri2 et Bbr22 de chacun des deux bras de commutation et une deuxième borne Bbs2 sont reliées entre elles et une troisième borne Bbri3 et Bbr23 de chacun des deux bras de commutation et une troisième borne Bbs3 du bras de stockage sont reliées entre elles.

La quatrième borne Bbri4 du premier bras est reliée à la première borne BmiI du module Ml et la quatrième borne Bbr24 du deuxième bras est reliée à la deuxième borne Bmi2 du module Ml.

Les interfaces El, E2 et la sortie Sbs sont reliées à l’interface BCmi de supervision du module.

On se réfère à la figure 9 qui illustre un premier mode de réalisation du bras BRI de commutation.

Le bras BRI comprend une première cellule de commutation CEL1, une deuxième cellule de commutation CEL2, une troisième cellule de commutation CEL3 et une quatrième cellule de commutation CEL4 de commutation toutes identiques.

Chaque cellule CEL1, CEL2, CEL3 et CEL4 comprend une première borne BceliI, BceliI, Bcel31 et BcelH, une deuxième borne Bceli2, Bcel22, Bcel32 et Bcel42 et une borne BCceli, BC CEL2, BC CEL3 et BC cel4 de commande reliée à l’interface El de commande du bras.

La borne BceliI est reliée à la première borne BbriI du bras, la borne Bceli2 est reliée à la quatrième borne Bbri4 du bras, à la première borne Bcel21 de la deuxième cellule de commutation et à la première borne Bcel31 de la troisième cellule de commutation.

La deuxième borne Bcel22 de la deuxième cellule est reliée à la deuxième borne Bbri2 du bras.

La deuxième borne Bcel32 de la troisième cellule est reliée à la deuxième borne Bcel42 de la quatrième cellule et la première borne Bcel41 de la quatrième cellule est reliée à la troisième borne Bbri3 du bras

On se réfère à la figure 10 qui illustre un deuxième mode de réalisation du bras BRI de commutation.

Le bras BRI comprend la première cellule de commutation CEL1, la deuxième cellule de commutation CEL2, la troisième cellule de commutation CEL3 et la quatrième cellule de commutation CEL4 de commutation et une première diode Dl et une deuxième diode D2.

Les premières bornes BCceli, BCcel2, BCcel3 et BCcel4 de commande des quatre cellules sont reliées à l’interface El de commande du bras.

La première borne BceliI de la première cellule est reliée à la première borne BbriI du bras.

La deuxième borne Bceli2 de la première cellule est reliée à la première borne BcelxI de la deuxième cellule et à la cathode de la première diode Dl.

La deuxième borne Bcel22 de la deuxième cellule est reliée à la quatrième borne Bbri4 du bras et à la première borne BcelxI de la troisième cellule.

La deuxième borne Bcel32 de la troisième cellule est reliée à l’anode de la deuxième diode D2 et à la première borne BcelH de la quatrième cellule.

La deuxième borne Bcel42 de la quatrième cellule est reliée à la deuxième borne Bbri2 du bras.

L’anode de la première diode Dl et la cathode de la deuxième diode D2 sont reliées à la troisième borne Bbri3 du bras.

On se réfère à la figure 11 qui illustre un mode de réalisation du bras BS de stockage d’énergie électrique.

Le bras BS comprend des moyens de stockage d’énergie électrique MS1 et MS2 comprenant chacun respectivement une première borne BmsiI et Bmsi2 et une deuxième borne Bms21 et

Bms22 et des deuxième et troisième moyens de mesure de tension MC31 et MC32.

Chaque moyen de mesure de tension MC31 et MC32 comprend une première borne BmcsiI et Bmc321, un deuxième borne Bmc312 et Bmc322 et une sortie BCmc3.

Les moyens MS1 et MS2 de stockage sont identiques et peuvent par exemple comporter un condensateur Cl comme représenté ici, ou un supercondensateur ou une batterie.

La première borne BmsiI d’un premier moyen de stockage MS1 est reliée à la première borne BbsI du bras de stockage d’énergie électrique et à la première borne Bmc3i1 du deuxième moyen MC31 de mesure d’une tension.

La deuxième borne Bmsi2 du premier moyen de stockage est reliée à la première borne Bms21 du deuxième moyen de stockage, à la deuxième borne Bmc3i2 du deuxième moyen MC31 de mesure d’une tension et à la troisième borne Bbs3 du bras de stockage d’énergie électrique.

La deuxième borne Bms22 du deuxième moyen de stockage est reliée à la deuxième borne Bmc32 des deuxièmes moyens de mesure d’une tension.

Les première et deuxième bornes Bmc321 et Bmc322 du troisième moyen MC32 de mesure d’une tension sont reliées respectivement à la première borne Bms21 et à la deuxième borne Bms22 du deuxième moyen de stockage.

On se réfère à la figure 12 qui illustre un troisième mode de réalisation du module Ml de stockage électrique.

Le module Ml comprend un transformateur T comprenant un circuit primaire et un circuit secondaire, deux sous-modules Mil et M12 de stockage électrique identiques au premier ou au second mode de réalisation du module Ml représentés aux figures 7 et 11.

Bien que le module de stockage électrique comprenne deux sous-modules Mil et M12, selon les caractéristiques électriques recherchées, plusieurs sous-modules identiques peuvent être reliés en série.

Chaque premier et deuxième sous-module Mil et M12 comprend une première borne BmhI et Bmi21, une deuxième borne Bmu2 et Bmi22 et une entrée EU et E12 de commande reliée à l’interface BCmi de supervision du module Ml.

Une première borne BtII du circuit primaire du transformateur est reliée à la première borne BmiI du module et une deuxième borne Bt12 du circuit primaire est reliée à la deuxième borne Bmi2 du module. Une première borne Bt21 du circuit secondaire du transformateur est reliée à la première borne BmhI du sous-module Mil et une deuxième borne Bt22 du circuit secondaire est reliée à la deuxième borne Bmi22 du sous-module M12.

La deuxième borne Bmu2 du premier sous-module Mil est reliée à la première borne Bmi21 du deuxième sous-module M12.

On se réfère à la figure 13 qui représente un mode de réalisation de la cellule CEL1 de commutation.

Toutes les cellules de commutation sont identiques.

La cellule CEL1 comprend un transistor Tceli et une diode D3.

Le transistor Tceli est par exemple un transistor à effet de champs ou du type IGBT.

Le transistor Tceli est associé à la diode D3 branchée en antiparallèle, l’anode et la cathode de la diode D3 étant respectivement raccordée à la source Sceli du transistor Tceli et au drain Dceli du transistor Tl.

Le drain Dceli est relié à la borne BceliI, la source Sceli est reliée à la borne Bceli2 et la grille Gceli est reliée à la borne Bceli .

Bien que les dispositifs de stockage tels que représentés incorporent deux modules de stockage électrique Ml et M2, Mil et M12, le nombre de modules incorporés dans un dispositif est déterminé selon la valeur de crête de la chute de tension à compenser.

Les caractéristiques électriques, notamment la tension nominale d’alimentation de la charge Z sont connues.

On se réfère à présent à la figure 14 qui illustre un mode de mise en œuvre du système SYS de compensation de tension.

On suppose qu’initialement les moyens de stockage sont déchargés.

Dans une première étape 1 de charge, l’unité centrale de traitement UC pilote les unités locales de traitement UL de l’ensemble des chemins d’alimentation ALIM1, ALILM2 et ALIM3 de sorte que les moyens de stockage incorporés dans les modules de stockage électrique se chargent, c’est-à-dire les unités de traitement locales pilotent les cellules de commutation CEL1 à CEL4 de chaque module de stockage électrique de sorte que tous les moyens de stockage se chargent.

Dès que la tension Ucell aux bornes des moyens de stockage électrique est égale à la tension Ucharge de charge des moyens de stockage électrique, la charge des moyens de stockage s’arrêt et le système SYS devient opérationnel.

Puis, dans une étape 2 de détection d’une chute de tension d’alimentation, lorsque la charge des moyens de stockage est terminée, c’est-à-dire lorsque les deuxièmes ou troisièmes moyens de mesure MC3, MC4 relèvent une tension Ucel égale à la tension des moyens de stockage chargés Ucharge, les premiers moyens de mesure MCI mesurent les tensions de phase U, V et W respectivement aux premières bornes Bl, B2 et B3 des chemins d’alimentation et transmettent les valeurs mesurées à l’unité de traitement centrale UC qui détermine l’angle φ de déphase instantanée de la tension triphasée d’alimentation.

L’unité centrale de traitement UC calcule la tension instantanée idéale d’alimentation de la charge Z de chacune des trois phases U, V et W à partir de la tension idéale d’alimentation de chacune des trois phases de la charge Z et de l’angle φ.

La tension instantanée de chacune des trois phases U, V et W mesurée par les premiers moyens de mesure MCI est comparée à la tension instantanée idéale d’alimentation de la charge Z. Le résultat de la comparaison fournit une tension instantanée de compensation Ucomp(t), Vcomp(t) et Wcomp(t) de chaque phase U, V et W.

Tant que la tension instantanée de chacune des trois phases U, V et W mesurée par les premiers moyens MCI de mesure est égale à la tension instantanée idéale d’alimentation de la charge Z, c’est-à-dire tant que les tensions Ucomp(t), Vcomp(t) et Wcomp(t) sont nulles, la source G alimente la charge Z et le système SYS est en attente.

Le système SYS charge sporadiquement les moyens de stockage électrique de sorte que la tension à leurs bornes soit toujours égale à la tension des moyens de stockage chargés Ucharge.

Si au moins l’une des tensions instantanées des phases U, V et W mesurée par les premiers moyens MCI de mesure n’est pas égale à la tension instantanée idéale d’alimentation de la charge Z correspondante déterminée à l’étape 2, c’est-à-dire si au moins l’une des tensions Ucomp(t), Vcomp(t) et Wcomp(t) est non nulle, à l’étape 3, l’unité locale de traitement des phases subissant une chute de tension pilote les cellules CEL1 à CEL4 de commutation de manière à compenser la chute de tension de la source G en injectant dans le ou les chemins d’alimentation l’énergie électrique stockée dans les moyens MS respectifs. Bien entendu, lors du dimensionnement du système SYS, ses caractéristiques électriques, notamment la fréquence de la porteuse et la tension crête à crête ont été choisies de manière à correspondre aux caractéristiques électriques de la charge Z.

L’unité de traitement locale pilote les cellules CEL1 à CEL4 selon un algorithme de type à modulation de largeur d’impulsion MLI dont la porteuse est un signal en dents de scie et la consigne comprend la tension instantanée de compensation Ucomp(t), Vcomp(t) et Wcomp(t).

Chaque module de stockage reçoit la même consigne et génère une référence interne à partir de la consigne reçue et de la tension aux bornes de ses moyens de stockage. La référence est mise à l’échelle de manière à être comparée à la porteuse.

Le signal de la porteuse est déphasé de 2JI divisé par le nombre total de modules de stockage électrique de la phase entre deux modules de stockage électrique successif d’une même phase.

Chaque module de stockage fournit une tension dont le fondamental est égale à une valeur prédéterminée égale à tous les modules. Cependant la tension instantanée fournie par chaque module est différente d’un module à l’autre du fait de l’entrelacement des porteuses et de l’indexation de la référence sur la tension aux bornes des moyens de stockage dudit module.

L’énergie stockée dans les moyens de stockage compense la chute de tension de la source G et alimente la charge Z selon la valeur de la tension instantanée de compensation.

Les moyens de stockage se déchargent tant que la tension à leurs bornes est supérieure à une valeur Umin. La valeur Umin minimale correspond à la tension minimale des moyens de stockage avant qu’ils ne se dégradent et dépend du type de moyen de stockage employé.

Le système SYS est dimensionné pour compenser une amplitude Acomp de chute de tension pendant une durée Tcomp de compensation prédéterminée.

Si la durée de la chute de tension est inférieure au égale à la durée Tcomp et l’amplitude de la chute de tension est inférieure au égale à la valeur de chute de tension Acomp prédéterminée, le système SYS compense à la chute de tension pendant toute la durée de la chute de tension, c’est-à-dire jusqu’à ce que la source G alimente la charge Z à la tension d’alimentation.

Lorsque la source G alimente la charge Z à la tension d’alimentation, le système SYS revient à l’étape 1 de charge.

Si la durée de la chute de tension et/ou l’amplitude de la chute de tension sont supérieures à respectivement la durée Tcomp de compensation et l’amplitude Acomp de chute de tension, lorsque la tension aux bornes des modules a atteint la valeur Umin minimale, le système SYS pilote les moyens de stockage de sorte que seule la source G alimente la charge Z.

Puis lorsque la source G alimente la charge Z à la tension d’alimentation nominale, le système SYS revient à l’étape 1 de charge.

Pendant toute la durée d’alimentation du système SYS par la source G, les moyens MC2 de mesure de courant mesurent le courant passant par chaque chemin d’alimentation et transmet les valeurs mesurées à l’unité de traitement UC.

Si le courant mesuré dans l’un des chemins d’alimentation par les moyens de mesure d’un courant MC2 est supérieur à un premier seuil égal à la valeur de courant maximal admissible par les dispositifs 1, 2 et 3, l’unité centrale de traitement UC actionne le moyen MD de commutation piloté à la fermeture de la ou les phases considérées dans le premier mode de réalisation de l’unité Ul de stockage représenté à la figure 4, les moyens MD2 et MD3 dans le troisième mode de réalisation de l’unité Ul de stockage représenté à la figure 6.

Si le courant mesuré dans l’un des chemins d’alimentation par les moyens de mesure d’un courant MC2 est supérieur à un premier seuil pendant une durée supérieure à un deuxième seuil, l’unité centrale de traitement UC actionne les moyens MD1 dans le deuxième mode de réalisation de l’unité 1 de stockage représenté à la figure 5 de la ou les phases considérées afin de protéger les modules de stockage électrique.

Lorsque la valeur du courant circulant dans les moyens de commutation piloté à la fermeture est inférieure à la valeur de courant maximal admissible, les thyristors incorporés dans les moyens de commutation se bloquent et plus aucun courant ne les traverse.

Cela se produit par exemple lorsqu’une protection contre un surcourant élimine en aval le défaut à l’origine du surcourant. Le système SYS redevient disponible pour compenser une chute de tension.

On se réfère à la figure 15 qui illustre l’évolution temporelle de la tension de la phase U délivrée par la source G et l’évolution temporelle de la tension à la borne B4.

Pour des raisons de clarté, on suppose que la tension délivrée par la source G est sinusoïdale.

La source G délivre une tension sinusoïdale d’amplitude Al représentée par la courbe Cl.

La charge Z reçoit la tension représentée par la courbe Cl.

A l’instant tl, la source G subit un disfonctionnement et délivre une tension d’amplitude A2 inférieure à l’amplitude Al. La tension d’alimentation délivrée par la source G chute.

A l’instant tl, le système SYS détecte la chute de tension et compense la chute de tension en injectant une tension représentée par la courbe C2 dans le chemin d’alimentation ALIM1 de manière que la l’addition de la tension représentée par la courbe Cl et celle représentée par la courbe C2 soit égale à une tension représentée par la courbe C3.

En d’autres termes, le système SYS compense la chute de tension de la source de manière que l’amplitude de la tension représentée par le courbe C3 soit égale à Al.

A l’instant t2, l’alimentation de la source G est rétablie.

Dans cet exemple la durée t2 moins tl de la chute de tension est inférieure au égale à la durée Tcomp et l’amplitude Al moins A2 de la chute de tension est inférieure au égale à la valeur de chute de tension Acomp prédéterminée.

La tension d’alimentation de la charge Z n’a subi aucune variation.

La mise en œuvre d’un algorithme de comparaison à l’étape 2 permet d’atteindre un temps de détection d’une chute de tension de la source G très court, de l’ordre de 100 ps à 200 ps.

La tension Cl est sinusoïdale dans l’exemple décrit. En pratique la déformation de la tension Cl n’est pas parfaitement sinusoïdale. Le système SYS adapte la tension C2 de manière à maintenir une tension sinusoïdale C3 d’amplitude définie de manière à compenser la chute de tension de la source G.

L’entrelacement des modules incorporés dans chaque phase et le pilotage de chaque module incorporé dans chaque phase permettent de réduire la génération d’harmonique.

De plus, l’entrelacement des modules permet d’obtenir plusieurs niveaux de tension en sortie du système de compensation selon le schéma de commutation des cellules d’une même phase.

Avantageusement, aucun moyen de filtrage n’est nécessaire.

La capacité des moyens de stockage et le nombre de modules de stockage sont déterminés selon la valeur crête de la chute de tension à compenser, la durée de compensation de la chute de tension et la puissance à fournir à la charge.

Avantageusement, le stockage d’énergie est déporté dans chaque module de stockage. Si un module d’une phase est défaillant, l’unité de traitement locale correspondante pilote le module défaillant de sorte qu’il se comporte comme un fil. Les autres modules incorporés dans cette phase sont fonctionnels et peuvent compenser une chute de tension d’alimentation électrique.

La fiabilité du système de système de compensation de tension est améliorée.

Le système de compensation de tension est dimensionné selon la chute de tension à compenser et la durée de compensation de la chute de tension. Par exemple, pour une chute de tension de 50%, le système est conçu pour compenser seulement 50% de la puissance consommée par la charge électrique.

Claims

REVENDICATIONS

1. Système de compensation de tension pour circuit de distribution d’énergie électrique multiphase comprenant une unité centrale (UC) de traitement, au moins deux chemins d’alimentation comprenant chacun une première borne (Bl, B2, B3) de connexion destinée à être couplée à une source (G) de tension électrique multiphase et une deuxième borne (B4, B5, B6) de connexion destinée à être couplée à une charge (Z) électrique et des premiers moyens de mesure (MCI) de tension à chaque première borne, caractérisé en ce que chaque chemin d’alimentation comprend au moins un dispositif (1, 2, 3) de stockage d’énergie électrique et de compensation de tension apte à compenser une chute de tension détectée par les moyens de mesure de tension et raccordé à la première borne du chemin d’alimentation et à la deuxième borne du chemin d’alimentation et une interface (BC1, BC2, BC3) de commande du dispositif de stockage d’énergie reliée à l’unité centrale apte à recevoir des signaux émis par les moyens de mesure (MCI).
2. Système selon la revendication 1, comprenant en outre des moyens de mesure (MC2) de courant aptes à mesurer un courant circulant entre le dispositif et la deuxième borne et reliés à l’unité centrale (UC) de traitement, dans lequel le dispositif (1, 2, 3) de stockage d’énergie électrique et de compensation de tension d’alimentation comprend une unité de stockage électrique (Ul) reliée à la première borne (Bll) du chemin d’alimentation (1) et à la deuxième borne (B12) du chemin d’alimentation (1), une interface (BCui2) de pilotage de l’unité de stockage électrique reliée à l’interface (BC1) de commande et une interface (BCuil) de supervision de l’unité de stockage électrique reliée à l’interface (Buli2) de sortie d’une unité (UL1) locale de traitement comprenant en outre une interface (BuliI) d’entrée reliée à l’interface (BC1) de commande, l’unité de traitement centrale étant en outre apte à recevoir un signal émis par les moyens de mesure de courant et transmettre un signal à 1’ interface (BCui2).
3. Système selon la revendication 2, dans lequel l’unité (Ul) de stockage électrique d’énergie comprend au moins deux modules (Ml, M2) de stockage d’énergie électrique aptes à stocker et restituer de l’énergie électrique et reliés en série entre la première et la deuxième borne du chemin d’alimentation et comprenant chacun une interface (BCmi, BCm2) de supervision du module reliée à interface (BCuil) de supervision de l’unité de stockage électrique et un moyen (MD) de court-circuitage piloté à la fermeture relié entre la première et la deuxième borne du chemin d’alimentation et comprenant une borne (BCmd) de commande reliée à l’interface (BCui2) de l’unité de stockage électrique.
4. Système selon la revendication 3, comprenant en outre des moyens (MD1) de coupure pilotés aptes à ouvrir ou fermer le chemin d’alimentation et reliées entre le module adjacent et la deuxième borne du chemin d’alimentation et comprenant une borne (BCmdi) de commande reliée à l’interface (BCui2) de l’unité de stockage électrique.
5. Système selon la revendication 2, dans lequel l’unité (Ul) de stockage électrique comprend au moins deux modules (Ml, M2) de stockage d’énergie électrique aptes à stocker et restituer de l’énergie électrique et reliés entre la première et la deuxième borne du chemin d’alimentation, lesdits modules de stockage comprenant chacun une première et une deuxième borne et une interface (BCmi, BC M2) de supervision du module reliée à interface (BCuil) de supervision de l’unité de stockage électrique et autant de moyens de court-circuitage pilotés (MD2, MD3) en fermeture que de modules (Ml, M2), chaque moyen de court-circuitage piloté étant reliée entre une première borne (Bmd21, BmdsI) et une deuxième borne (Bmd22, Bmd₃2) d’un module et comprenant une borne (BCmd2, BC md₃) de commande du moyen de court-circuitage pilote relie a l’interface (BCui2) de l’unité de stockage électrique, chaque moyen de décharge piloté étant relié à un module différent.
6. Système selon la revendication 1, dans lequel le dispositif (1, 2, 3) de stockage d’énergie électrique et de compensation de tension d’alimentation comprend au moins deux modules (Ml, M2) de stockage d’énergie électrique aptes à stocker et restituer de l’énergie électrique et reliés en série entre la première et la deuxième borne du chemin d’alimentation et lesdits modules comprenant chacun une interface (BCmi, BCm2) de supervision du module reliée à une interface (BuliI) d’entrée d’une unité locale (UL1) de traitement comprenant en outre une interface (Buli2) de sortie reliée à l’interface (BC1) de commande du dispositif de stockage d’énergie, l’unité locale de traitement étant apte à recevoir un signal émis par l’unité centrale (UC) de traitement et les modules (Ml, M2) et commander les modules (Ml, M2).
7. Système selon l’une des revendications 3 à 6, dans lequel le module (Ml, M2) de stockage comprend quatre cellules (CEL1, CEL2, CEL3, CEL4) de commutation comprenant chacune une première borne (BceliI, BceliI, Bcel₃1, BcelH), une deuxième borne (Bceli2, Bcel22, Bcel₃2, Bcel42) et une borne (BCceli, BC CEL2, BC CEL₃, BC cel4) de pilotage reliée à l’interface (BCmi) de supervision du module, un moyen (MS3) de stockage d’énergie électrique comprenant une première (Bms₃1) et une deuxième borne (Bms₃2) et un quatrième moyen (MC4) de mesure de la tension comprenant une première borne (BmcH) reliée à la première borne du moyen de stockage, une deuxième borne (Bmc42) reliée à la deuxième borne du moyen de stockage et une sortie (Bmc4) reliée à l’interface (BCmi) de supervision, la première borne (BceliI, Bcel21) d’une première (CEL1) et d’une deuxième cellule (CEL2) étant reliée à la première borne (BmssI) du moyen de stockage d’énergie, la deuxième borne (Bcel32, Bcel42) d’une troisième (CEL3) et d’une quatrième (CEL4) cellule de commutation étant reliée à la deuxième borne (Bms32) du moyen de stockage, la deuxième borne (Bceli2) de la première cellule et la première borne (Bcel3 1) de la troisième cellule étant reliée à la première borne du chemin d’alimentation et la deuxième borne (Bcel22) de la deuxième cellule et la première borne (Bcel41) de la quatrième cellule étant reliée à la deuxième borne du chemin d’alimentation.
8. Système selon l’une des revendications 3 à 6, dans lequel le module (Ml, M2) de stockage d’énergie électrique comprend deux bras (BRI, BR2) de commutation identiques comprenant chacun quatre bornes (BbriI, Bbri2, Bbri3, Bbri4, Bbr21, Bbr22, Bbr23, Bbr24) de connexion et une entrée (El, E2) de commande reliée à l’interface (BCmi) de supervision du module, ledit module comprenant en outre un bras (BS) de stockage comprenant trois bornes (BbsI, Bbs2, Bbs3) de connexion et une sortie (Sbs) reliée à l’interface de supervision (BCmi), une première borne (BbriI, Bbr21) des deux bras de commutation et une première borne (BbsI) du bras de stockage étant reliées entre elles, une deuxième borne (Bbri2, Bbr22) des deux bras de commutation et une deuxième borne (Bbs2) étant reliées entre elles, une troisième borne (Bbri3, Bbr23) des deux bras de commutation et une troisième borne (Bbs3) du bras de stockage étant reliées entre elles, la quatrième borne (Bbri4) du premier bras étant reliée à la première borne du chemin d’alimentation et la quatrième borne (Bbr24) du deuxième bras étant reliée à la deuxième borne du chemin d’alimentation.
9. Système selon la revendication 8, dans lequel le bras de stockage comprend deux moyens (MS1, MS2) de stockage d’énergie électrique identiques comprenant chacun une première (BmsiI, Bms21) et une deuxième borne (Bmsi2, Bms22), ledit bras comprenant un deuxième (MC31) et un troisième moyen (MC32) de mesure de la tension comprenant chacun une première borne (Bmc3i1, Bmc321) reliée à la première borne d’un moyen de stockage d’énergie électrique et une deuxième borne (Bmc3i2, Bmc322) reliée à la deuxième borne du moyen de stockage d’énergie électrique et une sortie (Bmc31, Bmc32) reliée à la sortie (Ses) du bras de stockage, chaque moyen de mesure de la tension étant raccordé à un moyen de stockage d’énergie différent, la première borne (BmsiI) d’un premier moyen (MS1) de stockage étant reliée à la première borne du bras de stockage, la deuxième borne (Bmsi2) du premier moyen de stockage et la première borne (Bms21) du deuxième moyen de stockage (MS2) étant reliées à la troisième borne (Bbs3) du bras et la deuxième borne (Bms22) du deuxième moyen de stockage étant reliée à la deuxième borne du bras.
10. Système selon l’une des revendications 8 et 9, dans lequel le bras de commutation comprend quatre cellules (CEL1, CEL2, CEL3, CEL4) de commutation comprenant chacune une première (BceliI, BceliI, Bcel31, BcelH) borne, une deuxième borne (Bceli2, Bcel22, Bcel32, Bcel₄2) et une borne (BCceli, BCcel2, BCcel3, BCcel₄) de pilotage reliée à l’entrée de commande (El), la première borne (BceliI) d’une première cellule (CEL1) étant reliée à la première borne (BbriI) du bras de commutation, la deuxième borne (Bceli2) de la première cellule étant reliée à la quatrième borne (Bbri4) du bras, à la première borne (Bcel21) d’une deuxième cellule (CEL2) et à la première borne (BcelsI) d’une troisième cellule (CEL3), la deuxième borne (Bcel22) de la deuxième cellule étant reliée à la deuxième borne (Bbri2) du bras, la deuxième borne (Bcel32) de la troisième cellule étant reliée à la deuxième borne (Bcel42) d’une quatrième cellule (CEL4) et la première borne (Bcel41) de la quatrième cellule étant reliée à la troisième borne (Bbri3) du bras.
11. Système selon l’une des revendications 8 et 9, dans lequel le bras de commutation comprend quatre cellules (CEL1, CEL2, CEL3, CEL4) de commutation comprenant chacune une première (BceliI, BceliI, Bcel31, Bcel41) borne, une deuxième borne (Bceli2, Bcel22, Bcel32, Bcel42) et une borne (BCceli, BCcel2, BCcel3, BCcel₄) de pilotage reliée à l’entrée de commande (El), et deux diodes (DI, D2), la première borne (BceliI) d’une première cellule (CEL1) étant reliée à la première borne (BbriI) du bras de commutation, la deuxième borne (Bceli2) de la première cellule étant reliée à la première borne (Bcel21) d’une deuxième cellule (CEL2) et à la cathode d’une première diode (Dl), la deuxième borne (Bcel22) de la deuxième cellule étant reliée à la quatrième borne (Bbri4) du bras et à la première borne (Bcel3 1) d’une troisième cellule (CEL3), la deuxième borne (Bcel32) de la troisième cellule étant reliée à l’anode de la deuxième diode (D2) et à la première borne (Bcel41) d’une quatrième cellule (CEL4), la deuxième borne (Bcel42) de la quatrième cellule (CEL4) étant reliée à la deuxième borne (Bbri2) du bras et l’anode de la première diode et la cathode de la deuxième diode étant reliée à la troisième (Bbri3) borne du bras.
12. Système selon l’une des revendications 3 à 6, dans lequel le module de stockage comprend un transformateur (T) comprenant un circuit primaire et un circuit secondaire, au moins un sous module (Mil, M12) de stockage d’énergie électrique aptes à stocker et restituer de l’énergie électrique et relié au circuit primaire du transformateur et comprenant une entrée (EU) de commande reliée à l’interface (BCmi) de supervision du module, le circuit secondaire étant relié à la première et la deuxième borne du chemin d’alimentation.
13. Système selon la revendication 12, dans lequel le sousmodule (Mil) de stockage comprend quatre cellules (CEL1, CEL2, CEL3, CEL4) de commutation comprenant chacune une première (BceliI, BceliI, BcelvI, Bcel41) borne, une deuxième borne (Bceli2, Bcel22, B cel32, Bcel42) et une borne (BCceli, BC CEL2, BC CEL3, BC cel4) de pilotage reliée à l’interface (BCmi) de supervision du module, un moyen (MS3) de stockage d’énergie électrique comprenant une première (Bms3 1) et une deuxième borne (Bms32) et un quatrième moyen (MC4) de mesure de la tension comprenant une première borne (Bmc41) reliée à la première borne du moyen de stockage, une deuxième borne (Bmc42) reliée à la deuxième borne du moyen de stockage et une sortie (Bmc4) reliée à l’interface (BCmi) de supervision du module, la première borne (BceliI, Bcel21) d’une première (CEL1) et d’une deuxième cellule (CEL2) étant reliée à la première borne (Bms3 1) du moyen de stockage d’énergie, la deuxième borne (Bcel32, Bcel42) d’une troisième (CEL3) et d’une quatrième (CEL4) cellule de commutation étant reliée à la deuxième borne (Bms32) du moyen de stockage, la deuxième borne (Bceli2) de la première cellule et la première borne (Bcel31) de la troisième cellule et la deuxième borne (Bcel22) de la deuxième cellule et la première borne (Bcel41) de la quatrième cellule étant reliées au circuit secondaire du transformateur.
14. Système selon la revendication 12, dans lequel le sousmodule de stockage (Mil) comprend deux bras (BRI, BR2) de commutation identiques comprenant chacun quatre bornes (BbriI, Bbri2, Bbri3, Bbri4, Bbr21, Bbr22, Bbr23, Bbr24) de connexion et une entrée (El, E2) de commande reliée à l’interface (BCmi) de supervision du module, ledit module comprenant un bras (BS) de stockage comprenant trois bornes (BbsI, Bbs2, Bbs3) de connexion et une sortie (Sbs) reliée à l’interface de supervision (BCmi), une première borne (BbriI, Bbr21) des deux bras de commutation et une première borne (BbsI) du bras de stockage étant reliées entre elles, une deuxième borne (Bbri2, Bbr22) des deux bras de commutation et une deuxième borne (Bbs2) étant reliées entre elles, une troisième borne (Bbri3, Bbr23) des deux bras de commutation et une troisième borne (Bbs3) du bras de stockage étant reliées entre elles, la quatrième borne (Bbri4) du premier bras et la quatrième borne (Bbr24) du deuxième bras étant reliées au circuit secondaire du transformateur.
15. Système selon la revendication 14, dans lequel le bras de stockage comprend deux moyens (MS1, MS2) de stockage d’énergie électrique identiques comprenant chacun une première (BmsiI, Bms21) et une deuxième borne (Bmsi2, Bms22), ledit bras comprenant un deuxième (MC31) et un troisième moyen (MC32) de mesure de la tension comprenant chacun une première borne (Bmc3i1, Bmc321) reliée à la première borne d’un moyen de stockage d’énergie électrique et une deuxième borne (Bmc3i2, Bmc322) reliée à la deuxième borne du moyen de stockage d’énergie électrique et une sortie (Bmc31, Bmc32) reliée à la sortie (Sbs) du bras de stockage, chaque moyen de mesure de la tension étant raccordé à un moyen de stockage d’énergie différent, la première borne (BmsiI) d’un premier moyen (MS1) de stockage étant reliée à la première borne du bras de stockage, la deuxième borne (Bmsi2) du premier moyen de stockage et la première borne (Bms21) du deuxième moyen de stockage (MS2) étant reliées à la troisième borne (Bbs3) du bras et la deuxième borne (Bms22) du deuxième moyen de stockage étant reliée à la deuxième borne du bras.
16. Système selon l’une des revendications 14 et 15, dans lequel le bras de commutation comprend quatre cellules (CEL1, CEL2, CEL3, CEL4) de commutation comprenant chacune une première (BceliI, BceliI, BcelxI, BcelH) borne, une deuxième borne (Bceli2, Bcel22, Bcel32, Bcel42) et une borne (BCceli, BCcel2, BCcel3, BCcel₄) de pilotage reliée à l’entrée de commande (El), la première borne (BceliI) d’une première cellule (CEL1) étant reliée à la première borne (BbriI) du bras de commutation, la deuxième borne (Bceli2) de la première cellule étant reliée à la quatrième borne (Bbri4) du bras, à la première borne (Bcel21) d’une deuxième cellule (CEL2) et à la première borne (Bcel3 1) d’une troisième cellule (CEL3), la deuxième borne (Bcel22) de la deuxième cellule étant reliée à la deuxième borne (Bbri2) du bras, la deuxième borne (Bcel32) de la troisième cellule étant reliée à la deuxième borne (Bcel42) d’une quatrième cellule (CEL4) et la première borne (Bcel41) de la quatrième cellule étant reliée à la troisième borne (Bbri3) du bras.
17. Système selon l’une des a revendications 14 et 15, dans lequel le bras de commutation comprend quatre cellules (CEL1, CEL2, CEL3, CEL4) de commutation comprenant chacune une première (BceliI, BceliI, Bcel31, Bcel41) borne, une deuxième borne (Bceli2, Bcel22, Bcel32, Bcel42) et une borne (BCceli, BCcel2, BCcel3, BCcel₄) de pilotage reliée à l’entrée de commande (El), et deux diodes (DI, D2), la première borne (BceliI) d’une première cellule (CEL1) étant reliée à la première borne (BbriI) du bras de commutation, la deuxième borne (Bceli2) de la première cellule étant reliée à la première borne (Bcel₂1) d’une deuxième cellule (CEL2) et à la cathode d’une première diode (Dl), la deuxième borne (Bcel₂2) de la deuxième cellule étant reliée à la quatrième borne (Bbri4) du bras et à la première borne (BcelsI) d’une troisième cellule (CEL3), la deuxième borne (Bcel32) de la troisième cellule étant reliée à l’anode de la deuxième diode (D2) et à la première borne (BcelH) d’une quatrième cellule (CEL4), la deuxième borne (Bcel42) de la quatrième cellule (CEL4) étant reliée à la deuxième borne (Bbri2) du bras et l’anode de la première diode et la cathode de la deuxième diode étant reliée à la troisième (Bbri3) borne du bras.
18. Système selon l’une quelconque des revendications 7, 9, 13 et 15, dans lequel le moyen de stockage comprend un condensateur.
19. Procédé de compensation de tension pour circuit de distribution d’énergie électrique multiphase comprenant au moins deux chemins d’alimentation comprenant chacun une première borne (Bl, B2, B3) de connexion être couplée à une source (G) de tension électrique multiphase et une deuxième borne (B4, B5, B6) de connexion couplée à une charge (Z) électrique, caractérisé en ce que lorsqu’on détecte une chute de tension dans au moins un chemin d’alimentation, au moins un dispositif (1, 2, 3) de stockage d’énergie électrique et de compensation de tension relié entre la première borne du chemin d’alimentation et la deuxième borne du chemin d’alimentation compense la chute de tension du chemin d’alimentation de manière que la tension d’alimentation de la charge soit constante.
20. Procédé selon la revendication 19, dans lequel on détecte une chute de tension en mesurant la tension de chaque chemin d’alimentation (ALIM1, ALIM2, ALIM3), on détermine le déphasage (φ) des tensions d’alimentation, on calcule la tension instantanée idéale d’alimentation de la charge en fonction du déphasage puis on soustrait la valeur de la tension de la valeur de tension calculée.
21. Procédé selon la revendication 20, dans lequel lorsqu’un résultat de la soustraction est non nul, on commande au moins un module (Ml, M2) de stockage d’énergie électrique incorporé dans le dispositif du chemin d’alimentation (ALIM1, ALIM2, ALIM3) considérée de manière à compenser la chute de tension.
22. Procédé selon la revendication 21, dans lequel lorsqu’on détecte un courant traversant la deuxième borne (B4, B5, B6) d’un chemin d’alimentation supérieur à un premier seuil, on courtcircuite le courant de manière à ce qu’il ne traverse pas un module (Ml, M2) du chemin de stockage d’énergie électrique.
23. Procédé selon l’une des revendications 21 et 22, dans lequel lorsqu’on détecte un courant traversant la deuxième borne (B4, B5, B6) d’un chemin d’alimentation supérieur à un premier seuil et sur une durée supérieure à un deuxième seuil, on ouvre le chemin d’alimentation.