Initialization Methods of Inverter‑Based Resources for Accelerated Computation of Power System Transients

Les ressources basées sur des convertisseurs (IBR, sigle en anglais), telles que les parcs photovoltaïques, les éoliennes à convertisseur pleine échelle et les générateurs asynchrones à double alimentation (DFIG, sigle en anglais), sont devenues des éléments essentiels des réseaux modernes de transmission et de distribution. Les études des transitoires électromagnétiques (EMT) sont indispensables pour analyser leur interaction avec le réseau, ainsi que leur protection et leur contrôle. Cependant, elles deviennent coûteuses en temps de calcul et sujettes à des erreurs lorsque les modèles démarrent avec des conditions initiales arbitraires. Cette thèse propose une analyse des méthodes existantes et de nouvelles avancées pour l’initialisation des IBR. Le processus développé détermine les états de commande, mécaniques et électriques de chaque sous-modèle, ce qui permet aux simulations EMT de commencer directement au point de fonctionnement réel. En alignant le modèle temporel avec la solution du flux de charge, la procédure réduit fortement les transitoires initiaux et le coût de calcul. L’approche repose sur trois étapes : (i) un calcul de flux de charge multi phasé établit le point de fonctionnement, (ii) les éléments passifs et synchrones sont initialisés, et (iii) les états des convertisseurs et des parties mécaniques sont reconstruits à leur consigne stationnaire. Implémentée dans EMTP et testée sur différents cas de référence, elle montre jusqu’à 92 % de réduction du temps de simulation, la suppression de transitoires indésirables et une meilleure robustesse numérique.