Transmission à Courant Continu de Haute Tension

Définition de la transmission HVDC

La transmission HVDC est la méthode de transmission d'électricité sous forme de courant continu (CC) sur de longues distances à l'aide de câbles sous-marins ou de lignes aériennes.

 Conversion et composants

Le système de transmission HVDC utilise des redresseurs et des inverseurs pour convertir le courant alternatif (CA) en courant continu (CC) et vice versa, avec des composants tels que des réacteurs de lissage et des filtres harmoniques pour assurer la stabilité et réduire les interférences.

 Système de transmission HVDC

Nous savons que l'énergie électrique CA est générée dans la centrale de production. Celle-ci doit d'abord être convertie en CC. La conversion est réalisée à l'aide d'un redresseur. L'énergie CC circulera à travers les lignes aériennes. À l'extrémité utilisateur, ce CC doit être converti en CA. Pour cela, un inverseur est placé à l'extrémité réceptrice.

 Il y aura donc un terminal de redresseur à une extrémité de la sous-station HVDC et un terminal d'inverseur à l'autre extrémité. La puissance à l'extrémité d'envoi et à l'extrémité utilisateur sera toujours égale (Puissance d'entrée = Puissance de sortie).

 Lorsqu'il y a deux postes de conversion aux deux extrémités et une seule ligne de transmission, on parle de systèmes à deux terminaux DC. Lorsqu'il y a deux ou plusieurs postes de conversion et des lignes de transmission DC, on parle de sous-stations multi-terminaux DC.

Les composants du système de transmission HVDC et leurs fonctions sont expliqués ci-dessous.

Convertisseurs : Les conversions CA-CC et CC-CA sont effectuées par les convertisseurs. Ils comprennent des transformateurs et des ponts de valves.

Réacteurs de lissage : Chaque pôle comprend des réacteurs de lissage qui sont des inducteurs connectés en série avec le pôle. Ils servent à éviter les échecs de commutation dans les inverseurs, à réduire les harmoniques et à éviter l'interruption du courant pour les charges.

Électrodes : Ce sont en réalité des conducteurs utilisés pour connecter le système à la terre.

Filtres harmoniques : Ils sont utilisés pour minimiser les harmoniques dans la tension et le courant des convertisseurs utilisés.

 Lignes DC : Elles peuvent être des câbles ou des lignes aériennes.

Fournitures de puissance réactive : La puissance réactive utilisée par les convertisseurs peut dépasser 50% de la puissance active totale transférée. Les condensateurs shunt fournissent cette puissance réactive.

Disjoncteurs de circuit CA : Les disjoncteurs éliminent les défauts dans les transformateurs. Ils sont également utilisés pour déconnecter le lien DC.

Types de liens

• Lien monopolaire

• Lien bipolaire

• Lien homopolaire

 Un seul conducteur est nécessaire et l'eau ou le sol agissent comme chemin de retour. Si la résistivité du sol est élevée, un retour métallique est utilisé.

Des double convertisseurs de même tension nominale sont utilisés à chaque terminal. Les jonctions de convertisseurs sont mises à la terre.

 Il comprend plus de deux conducteurs ayant généralement la même polarité, souvent négative. Le sol est le chemin de retour.

Liens multi-terminaux

Ils sont utilisés pour relier plus de deux points et sont rarement utilisés.

Comparaison des systèmes de transmission HVAC et HVDC

 Avantages d'efficacité

• Des convertisseurs avec une petite capacité de surcharge sont utilisés.

• Les disjoncteurs, les convertisseurs et les filtres CA sont coûteux, surtout pour la transmission sur de courtes distances.

• Aucun transformateur pour modifier le niveau de tension.

• Le lien HVDC est extrêmement complexe.

• Flux de puissance incontrôlable.

Applications pratiques

• Câbles sous-marins et souterrains

• Interconnexions de réseaux CA

• Interconnexion de systèmes asynchrones