Contribution to Assessment Methods for Low-Frequency Interactions in Inverter Dominated Power Systems

Dans le cadre de l´actuelle transition énergétique, les réseaux électriques ont connu un essor ra-pide du raccordement d'onduleurs de puissance, principalement motivé par l´intégration à grande échelle de production éolienne et solaire ainsi qu´à l´utilisation de systèmes de courant continu à haute tension (HVDC). Même si les onduleurs couplés au réseau peuvent offrir des services réseaux avancés, leurs caractéristiques et dynamiques diffèrent de celles bien connues des composants du système classique. Par conséquent, l'accroissement rapide de leur utilisation change de façon significative la dynamique des réseaux électriques. Plusieurs événements ont été signalés indiquant des interactions néfastes entre des onduleurs et les réseaux électriques sur lesquels ils sont connectés. Ces incidents, en particulier ceux survenus ces dernières années, démontrent de façon probante la nécessité de revoir substantiellement la planification et les méthodes d'analyse des réseaux électriques afin d'intégrer harmonieusement ces « nouveaux » dispositifs et d'évaluer leur impacts sur les réseaux. Dans ce contexte, un des principaux défis rencontrés auxquels est confronté l'industrie des réseaux électriques est la nécessité de comprendre et d'évaluer correctement et efficacement les risques potentiels de telles interactions indésirables, même si en pratique, pour des raisons de protection de la propriété intellectuelle, peu d'information et des données sur les composants sont disponibles, notamment aussi à cause de l'utilisation de modèles « boîtes noires ». Afin de relever ce défi, des méthodes rapides de détection d´interactions ont été présentées dans plusieurs études. Le recours à des représentations très simplifiées des onduleurs et les réseaux électriques dans ces études rendent toutefois difficile l´application de ces résultats à des cas réels. À cette fin, cette thèse vise à proposer une analyse fondamentale de la stabilité à basse fréquence impliquant des onduleurs raccordés aux réseaux électriques, tout en considérant une représentation détaillé et réaliste des onduleurs et des réseaux.