Development of Accurate Voltage Source-based RMS Models of Type III and Type IV Wind Parks Suitable for Transient Studies

Avec le développement rapide des énergies renouvelables, l'intégration des ressources basées sur des onduleurs (IBR) dans le réseau à tous les niveaux de tension a considérablement augmenté ces dernières années. Parmi les IBR, les parcs éoliens (WP) représentent une part substantielle, leur capacité d'installation augmentant rapidement dans le monde entier. Des convertisseurs électroniques sont généralement nécessaires pour connecter les IBR au réseau électrique. Par exemple, les WP de type IV utilisent des générateurs synchrones (SG) pour produire de l'électricité. Cependant, la sortie des SG est intrinsèquement instable en termes de tension et de fréquence, ce qui nécessite l'utilisation de convertisseurs électroniques pour réguler leur sortie. Contrairement aux SG traditionnels, le comportement des IBR varie selon les différents scénarios, en fonction de la conception de leur contrôleur. Par conséquent, une modélisation précise des IBR est essentielle pour les études de systèmes électriques impliquant l'intégration des IBR. De nombreux outils logiciels existants, tels que les programmes de transitoires électromagnétiques (EMT) et MATLAB Simulink, fournissent des modèles détaillés des WP de type III et de type IV pour les simulations dans le domaine temporel et sont largement utilisés dans les études de systèmes électriques. Cependant, les simulations EMT pour les grands réseaux avec des niveaux élevés d'intégration IBR nécessitent beaucoup de calculs et prennent du temps, ce qui rend certaines études, telles que les analyses d'oscillation de puissance et de stabilité transitoire, difficiles. En revanche, les simulations RMS (Root Mean Square) sont efficaces sur le plan informatique et largement utilisées pour les études de systèmes électriques à grande échelle. Cependant, la plupart des modèles RMS existants de WP sont trop simplifiés, souvent représentés comme des sources de courant contrôlées. Cette simplification excessive peut conduire à des résultats inexacts ou même à des réseaux instables lorsque la pénétration IBR est élevée.