Transformateur intelligent (Tri)
Un prototype numérique d’un transformateur intelligent est visé et plus particulièrement son étude et sa modélisation numérique pour son intégration dans une plateforme PHIL d'un transformateur intelligent à base d'électronique de puissance et de contrôles avancés pour sa participation au réglage de la tension et de la fréquence du réseau de distribution électrique.
Les travaux sont menés sous la responsabilité de Mme Afef BENNANI BEN ABDELGHANI.
Le mastère de M.Tarek NEFZI, ingénieur STEG, a porté sur l'étude de l'architecture détude à retenir pour le transformateur intelligent appelé aussi Solid State Transformer (SST)Résumé
Le travail s’est intéresse à la proposition d’une architecture d’un Solid State Transformer basée sur la topologie multi-niveaux MMC (Modular Multilevel Converter) pour assurer l’intégration d’un microgrid sur un réseau de distribution en garantissant la stabilité de ce réseau. Dans un premier temps, ces travaux de recherche se concentrent sur l’étude bibliographique et l’état de l’art sur les transformateurs intelligents et les Solid State Transformer. Nous avons étudié les transformateurs classiques et leurs limites, les transformateurs à base d’électronique de puissance et leurs avantages, ainsi que les différentes topologies des convertisseurs multi-niveaux Dans un second temps, nous avons proposé une architecture de puissance d’un transformateur SST tout en prenant compte de sa puissance et de ses différents paramètres clés tels que les tensions d’entrée et de sortie et les courants d’entrée et de sortie. Finalement, nous avons réservée une troisième partie pour étudier et proposer un algorithme de contrôle de chaque étage du SST dans le but de valider les schémas de puissance et les schémas de contrôle à travers les résultats de simulation obtenus.
Importance du transformateur
Le taux d'intégration de plus en plus élevé de la génération photovoltaïque résidentielle pose de nouveaux défis aux réseaux électriques de distribution (RED) dûs notamment aux échanges de puissance plus élevés et bidirectionnels entraînant des problématiques spécifiques, tels que la variation de la tension et de la fréquence au niveau des consommateurs, la saturation des transformateurs au niveau des postes de distribution.
Les transformateurs actuellement installés n'ont pas été conçus pour accueillir une intégration massive de systèmes photovoltaïques avec les échanges de puissance plus élevés et bidirectionnels
Le transformateur est composé de 3 transformateurs monophasés de 5 kVA chacune , couplé étoile-étoile. Les neutres du primaire et du secondaire sont ainsi isolés
Le transformateur s'est mis à s'échauffer de façon inquiétante, après quelques années de fonctionnement et juste quelques semaines après la mise a jour de l'installation électrique. Une campagne de mesure à l'aide d'une caméra thermique a permis de confirmer cela.
Les transformateurs ont été demontés et testés un à un , d'abord débitant sur des charges RL, puis pour faire transiter de l'énergie photovoltaïque
