GEL-10274 Réseaux électriques1 Travail pratique no. 2 SIMULATION DES RÉSEAUX ÉLECTRIQUES AVEC SIMULINK ET SIMPOWERSYSTEMS 1. Objectifs • Modéliser et simuler un réseau électrique utilisant Simulink et SimPowerSystems. • Étudier le régime transitoire d’un réseau simple. • Étudier la compensation shunt d’une ligne de transport. 2. Description des travaux 2.1 Mise sous tension d’une ligne triphasée On étudie le réseau suivant: 6*350 MVA 13.8 kV/735 kV ∆/Yg CB1 100 MW 165 Mvar Q = 250 Alternateurs 13.8 kV 6*350 MVA X = 0.22 pu X/R = 15 B1 Ligne triphasée 735 kV (l = 300 km) B2 165 Mvar Q = 250 Les paramètres de la ligne 735 kV sont: Z0 = (0.3129 + j0.9831) Ω/km Z1 = Z2 = (0.0130 + j0.3309) Ω/km Y0 = j0.3217 x 10-5 S/km Y1 = Y2 = j0.5005 x 10-5 S/km Modélisation Construire un diagramme Simulink représentant le réseau triphasé à l’aide des blocs du SimPowerSystems. Les alternateurs sont représentés par un bloc Three-Phase Source. Le transformateur est représenté par un bloc Three-Phase Transformer (Two Windings). La ligne de transport est modélisée par un bloc Distributed Parameters Line. Les réactances de compensation sont représentées par des blocs Three-Phase RLC series load. Le disjoncteur CB1 est modélisé par un bloc Three-Phase Breaker. Ajouter des capteurs de tension et de courant pour mesurer V1, V2, et I1 sur la phase a. Ajouter également un capteur de tension aux bornes du disjoncteur de la phase a pour observer la tension transitoire de rétablissement du disjoncteur. Simulation a) Mise sous tension de la ligne non compensée à vide Déconnecter les réactances shunt de compensation. Dans la fenêtre de dialogue du bloc Three-Phase Breaker, spécifier le temps de fermeture correspondant à une crête de la tension de la source (1.25/60 s par exemple). Simuler le réseau pour une durée de 0.1 s et observer (et rapporter) les formes d’onde de V1a, V2a, Vdisja et I1a. Faire varier l’instant de fermeture des disjoncteurs et observer (et rapporter) l’impact sur les tensions aux deux bouts de la ligne. choisir l’état initial (Initial status of breakers) comme «closed» et spécifier le temps d’ouverture correspondant à 2. b) Ligne à compensation shunt Connecter les réactances shunt de compensation (165 Mvar) aux deux extrémités de la ligne. Simulation Dans la fenêtre de dialogue du bloc Three-Phase Breaker.25 cycles (Le disjoncteur change d’état de 1 à 0 à t = 2.8 kV/735 kV ∆/Yg CB1 100 MW 165 Mvar Q = 250 Alternateurs 13.2 Ligne triphasée en régime permanent . 2.22 pu X/R = 15 B1 Ligne triphasée 735 kV (l = 300 km) B2 750 MW 165 Mvar Q = 250 Modélisation Dans le diagramme Simulink déjà construit. a) Ligne non compensée Déconnecter la charge et les réactances shunt de compensation. Quel est le pourcentage de compensation? Déconnecter la charge et simuler le réseau pour une durée de 0.GEL-10274 Réseaux électriques 2 b) Mise sous tension de la ligne à compensation shunt à vide Ajouter au diagramme une réactance shunt (triphasée) de 165 Mvar à chaque extrémité de la ligne.1 s et observer (et rapporter) les formes d’onde de V1a.1 s.8 kV 6*350 MVA X = 0. V2a. Relever les tensions VsFL et VrFL.Compensation shunt On étudie le même réseau avec une charge de 750 MW: 6*350 MVA 13. Comparer avec la valeur obtenue avec la ligne non compensée. À partir des valeurs mesurées. c) Ouverture de la ligne à compensation shunt à vide Dans la fenêtre de dialogue du bloc Three-Phase Breaker. Le facteur de qualité des réactances est égal à 250 (X/R =250). Comparer les tensions transitoires de la ligne compensée et celles de la ligne non-compensée. V2a. Simuler le réseau pour une durée de 0. Relever les nouvelles valeurs de VsNL et VrNL. Observer que la simulation commence en régime permanent. Simuler le réseau pour une durée de 0.25/60 s). Relever les tensions VsNL et VrNL. Ajouter un voltmètre efficace (bloc RMS dans Extra Library/Measurement) et un bloc Display pour mesurer les tensions aux barres B1 et B2. La compensation utilisée dans cette expérience estelle suffisante? . ajouter un bloc Three-Phase RLC series load pour représenter la charge. À partir des valeurs mesurées.5 s et observer (et rapporter) les formes d’onde de V1a. Simuler le réseau pour une durée de 0. calculer le facteur de régulation de tension sur la ligne. Vdisja et I1a.1 s. choisir l’état initial (Initial status of breakers) comme «closed» et spécifier le temps d’ouverture correspondant à 10 s (Le disjoncteur change d’état de 1 à 0 à t = 10 s). calculer le nouveau facteur de régulation de tension sur la ligne. Reconnecter la charge et simuler le réseau pour une durée de 0.1 s. Vdisja et I1a. Donner des commentaires sur la forme d’onde de la tension transitoire aux bornes du disjoncteur.
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