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Les compensateurs statiques de puissance réactive (SVC) assurent une compensation dynamique et rapide de la puissance réactive.

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Compensateur statique de puissance réactive (SVC)

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Un compensateur statique de puissance réactive (SVC) est un dispositif FACTS (système de transport flexible en courant alternatif) connecté en dérivation, utilisé pour assurer une compensation dynamique et rapide de la puissance réactive dans les réseaux électriques. Il régule la tension du réseau en générant ou en absorbant rapidement de la puissance réactive (MVAR) grâce à la commutation contrôlée de réacteurs et de batteries de condensateurs à l'aide de thyristors.

Les SVC sont largement utilisés dans les réseaux de transport à haute tension, les installations industrielles, les systèmes d’énergie renouvelable et les applications liées à la qualité de l’énergie.

1. Principe de fonctionnement

Un SVC contrôle le flux de puissance réactive en faisant varier sa susceptance équivalente :
Lorsque la tension du réseau est faible :
· Le SVC fournit de la puissance réactive (fonctionnement capacitif)
·La tension augmente
Lorsque la tension du réseau est élevée :
·Le SVC absorbe de la puissance réactive (fonctionnement inductif)
·La tension diminue

2. Principaux composants

A.) Reactor commandé par thyristors (TCR)
Fonction :
·Fournit une puissance réactive inductive variable en continu
Construction :
·Bobine de réacteur
·Thyristors montés en antiparallèle
·Système de commande
Fonctionnement :
·L’angle de déclenchement des thyristors contrôle le courant du réacteur.

B.) Condensateur commuté par thyristors (TSC)
Fonction :
·Fournit une puissance réactive capacitive à commande par paliers
Caractéristiques :
· Banques de condensateurs commutées par des thyristors
· Réponse de commutation rapide
· Absence de retard de commutation mécanique

C.) Banque de condensateurs fixe (FC)
Fonction :
· Fournit une compensation capacitive constante

D.) Filtres d’harmoniques
Objectif :
· Absorber les harmoniques générées par la commutation des thyristors
·Amélioration de la forme d’onde de tension
Types de filtres courants :
·Filtre de 3e harmonique
·Filtre de 5e harmonique
·Filtre de 7e harmonique

E.) Système de commande
Comprend :
·Régulateur de tension
·Contrôleur d’allumage des thyristors
·Système de protection
·Circuits de mesure

3. Types de configurations de SVC

A.) TCR + condensateur fixe (TCR-FC)
Caractéristiques :
· Compensation inductive variable
· Sortie capacitive fixe
Applications :
· Contrôle de la tension de transport
· Compensation des charges industrielles

B.) TCR + TSC
Caractéristiques :
·Commande inductive en continu
·Commutation capacitive par paliers
Avantages :
·Meilleure régulation de tension
·Réduction de la génération d’harmoniques

C.) TSC seul
Caractéristiques :
·Apport de puissance réactive capacitive
·Commutation très rapide
Applications :
·Systèmes de soutien de tension

4. Modes de fonctionnement
Mode capacitif
Le SVC fournit de la puissance réactive :
·Améliore la stabilité de la tension
·Soutient les réseaux fragiles
·Corrige un faible facteur de puissance

Mode inductif
Le SVC absorbe de la puissance réactive :
·Prévient les surtensions
·Contrôle les lignes de transport peu chargées

5. Caractéristiques techniques types
·Classe de tension : 1 kV – 765 kV
·Capacité : de ±10 MVAR à ±1 000 MVAR
·Temps de réponse : 1 à 3 cycles
·Fréquence : 50/60 Hz
·Raccordement : en dérivation
·Refroidissement : par air ou par eau
·Commande : à thyristors

6. Avantages
·Régulation rapide de la tension : temps de réponse de l’ordre de la milliseconde
·Améliore la stabilité : maintient la tension de transport
·Compensation réactive dynamique : s’adapte aux variations de charge
·Améliore le facteur de puissance : réduit la demande en puissance réactive
·Augmentation de la capacité de transport : améliore la capacité de transfert d’énergie
·Réduction des fluctuations de tension : stabilise les charges variables

7. Applications
Réseaux de transport
·Stabilisation de la tension
·Compensation sur les longues lignes de transport
·Amortissement des oscillations de puissance
·Augmentation de la capacité de transfert d’énergie
Centrales d’énergie renouvelable
·Parcs éoliens
·Parcs solaires
·Conformité aux codes de réseau
Charges industrielles
·Fours à arc électrique
·Laminoirs
·Installations de soudage
Systèmes d’alimentation ferroviaires
·Équilibrage de la tension
·Réduction des fluctuations de tension

8. Applications des SVC dans les réseaux électriques
Une installation SVC HT typique comprend :
Barre omnibus de transport → Disjoncteur → Transformateur SVC → Thyristors → Réacteurs + batteries de condensateurs + filtres harmoniques
Elle assure :
·Le soutien dynamique de la tension
·L’équilibrage de la puissance réactive
·Une meilleure stabilité du réseau
·Une réduction des fluctuations de tension

Résumé du compensateur statique de puissance réactive (SVC) :
Un SVC est un système de compensation de puissance réactive commandé par thyristors qui régule dynamiquement la tension de transport en absorbant ou en fournissant des MVAR. Il s'agit de l'un des dispositifs FACTS les plus largement déployés pour la stabilisation de la tension, l'amélioration de la qualité de l'énergie et le renforcement de la fiabilité du réseau de transport.