Services de simulation et de validation

Services de validation des systèmes de contrôle, de protection et du système électrique pour les réseaux HVDC, MVDC et AC/DC hybrides

À mesure que les systèmes électriques reposent davantage sur l’électronique de puissance, la validation des composants pris individuellement ne suffit plus. La réussite d’un projet dépend désormais de la capacité des convertisseurs, contrôleurs, systèmes de protection, interfaces de communication et plateformes SCADA à fonctionner ensemble en un système unique et fiable.

SuperGrid Institute accompagne les fabricants d’équipements, les gestionnaire de réseau, les développeurs d’énergies renouvelables et les intégrateurs de systèmes dans le développement, l’intégration et la validation des fonctions critiques de contrôle et de protection avant la mise en service.

Au-delà de son rôle de prestataire d’essais, SuperGrid Institute combine une expertise en systèmes électriques, en contrôle HVDC et MVDC, en ingénierie de protection et en exploitation des réseaux afin d’aider ses clients à identifier les risques, comprendre le comportement du système et valider les fonctions critiques avant leur déploiement.

Pourquoi travailler avec nous

  • Identifier les problèmes d’interopérabilité avant les FAT et la mise en service

  • Valider les interactions entre contrôleurs, protections et systèmes de communication

  • Réduire les risques d’intégration dans les environnements multi-fournisseurs

  • Sécuriser les mises à jour logicielles et les évolutions du système

  • Accélérer la réalisation des projets
  • Accéder à des experts en ingénierie des systèmes HVDC, MVDC et AC/DC hybrides

  • Bénéficier d’une analyse indépendante au niveau système, au-delà des seuls essais équipements

Notre approche :
une validation adaptée à votre enjeu

Des études de conception préliminaires à la validation des contrôleurs et aux essais d’intégration système, nous sélectionnons l’environnement de validation le plus adapté afin de répondre aux questions clés à chaque étape de votre projet.

Offline Simulation 

Idéale pour la validation des concepts en phase amont, l'évaluation d'architectures et les études de performance.

Software-in-the-Loop (SIL) 

Validez les algorithmes de contrôle et de protection ainsi que le code réel au sein de modèles EMT représentatifs avant l'intégration matérielle.

Hardware-in-the-Loop (HIL) 

Cette approche connecte le contrôleur réel, l'équipement de protection ou le matériel de communication à un modèle représentatif du système électrique exécuté en temps réel. L'équipement physique interagit avec le réseau simulé comme il le ferait avec l'installation réelle, ce qui permet d'évaluer son comportement, ses interfaces et son interopérabilité avant les essais en usine et l'intégration sur site.

De nombreux problèmes critiques sont découverts lors des FAT (Factory Acceptance Tests), des SAT (Site Acceptance Tests) ou de la mise en service, à un stade où les actions correctives deviennent coûteuses et où les calendriers de projet sont déjà fortement contraints. C'est là que la simulation temps réel entre en jeu !

La simulation temps réel reproduit le comportement d'un système électrique dans un environnement maîtrisé fonctionnant au même rythme que le monde réel. Elle permet aux ingénieurs d'évaluer les performances des fonctions de contrôle, de protection et d'interopérabilité dans des conditions d'exploitation réalistes, de réduire les risques liés à la mise en service et d'identifier les problèmes plus tôt.

Cas d'usage typiques du HIL

  • Intégration des contrôleurs et des dispositifs de protection
  • Essais d’interopérabilité multi-fournisseurs et à l’échelle du système
  • Tests des communications industrielles et de la norme CEI 61850
  • Préparation des FAT (Factory Acceptance Tests) et validation de type FAT
  • Validation des nouvelles versions logicielles et des composants mis à niveau
  • Reproduction et analyse des incidents observés sur le terrain
  • Environnements d’intégration SCADA

Applications couvertes

La validation HIL peut être appliquée à un large éventail de fonctions de contrôle-commande et de protection, notamment :

  • Les systèmes de contrôle HVDC et MVDC
  • Les contrôleurs de convertisseurs et de MMC
  • Les contrôleurs de réseaux maillés DC (DC Grid Controllers)
  • Les fonctions grid-forming
  • Les stratégies de détection de défauts et de coordination des protections

En identifiant les problèmes avant les essais en usine, les essais sur site ou la mise en service, nous contribuons à réduire les risques techniques, à éviter des modifications de conception coûteuses et à améliorer le niveau de préparation des projets.

Au-delà de la validation : accompagnement au développement des contrôles et protections

Si la validation constitue le cœur de notre offre, SuperGrid Institute accompagne également le développement de solutions avancées de contrôle et de protection pour les réseaux HVDC, MVDC et AC/DC hybrides.

Nos équipes peuvent intervenir depuis la définition des spécifications système et la conception de l’architecture jusqu’à l’implémentation et à la validation, afin de développer des solutions techniquement robustes tout au long du projet.

  • Conception d’architectures de contrôle et de protection
  • Développement de contrôles pour convertisseurs, MMC et réseaux DC
  • Développement de fonctions de contrôle grid-forming et de supervision
  • Définition de concepts de protection et de stratégies de coordination
  • Simulation et validation SIL et HIL

L’association des activités de développement et de validation contribue à garantir des solutions robustes depuis la phase de spécification jusqu’au déploiement.

Pourquoi SuperGrid Institute ?

SuperGrid Institute combine une expertise des systèmes électriques, de l’ingénierie du contrôle-commande et de la protection, ainsi que des capacités avancées de simulation pour accompagner le développement des réseaux AC/DC de nouvelle génération.

Nous accompagnons nos clients depuis la conception du système et le développement des contrôleurs jusqu’à la validation en temps réel et la préparation à la mise en service, au sein d’un cadre d’ingénierie unique.

En associant études réseaux, conception des contrôles, validation SIL/HIL et technologies de jumeaux numériques, nous faisons le lien entre les performances des équipements et le comportement global du système, afin d’identifier les risques plus tôt et d’accélérer le déploiement.

SuperGrid Institute is an Institute for Energy Transition.

Nos références

Construction et maintenance
d’un jumeau numérique temps réel

SuperGrid Institute a développé avec succès un jumeau numérique avancé d’un démonstrateur en courant continu moyenne tension (MVDC) destiné aux centrales photovoltaïques linéaires (projet OPHELIA), répondant à plusieurs défis majeurs des systèmes modernes de transport de l’énergie électrique.

Les jumeaux numériques constituent un outil puissant pour vérifier qu’un système et ses équipements fonctionneront comme prévu. Ils permettent également de mettre en évidence des comportements inattendus et, par conséquent, d’identifier des pistes d’amélioration pour les équipements ou de faciliter le diagnostic lors des phases de développement d’un réseau. Si la valeur de cette approche est aujourd’hui largement reconnue, peu de démonstrateurs de projets réels sont actuellement couplés à un jumeau numérique.

Grâce à sa plateforme Hardware-in-the-Loop (HIL), l’équipe de SuperGrid Institute a développé un jumeau numérique temps réel du réseau démonstrateur MVDC OPHELIA.

Ce jumeau numérique sera exploité pendant deux ans (jusqu’en 2028). Durant cette période, il servira à accompagner l’exploitation quotidienne du réseau en facilitant l’analyse et la résolution des problèmes éventuels. Il permettra également d’acquérir un retour d’expérience précieux sur les technologies de jumeaux numériques, ouvrant la voie au développement de versions plus avancées à l’avenir.

InterOpera: développement du contrôle
de réseau DC pour les réseaux MTDC

Dans le cadre du projet européen InterOPERA, SuperGrid Institute contribue au développement de fonctions avancées de contrôle de réseau DC (DC Grid Control) destinées à l’exploitation des futurs réseaux multi-terminaux à courant continu (MTDC). Ces fonctions apportent l’intelligence nécessaire pour exploiter efficacement le réseau dans des conditions de fonctionnement évolutives.

L’un des principaux défis consiste à dépasser le contrôle individuel des convertisseurs pour optimiser le comportement du réseau dans son ensemble. Cela nécessite des fonctionnalités avancées capables de coordonner en permanence les échanges de puissance, d’adapter l’exploitation du réseau et de soutenir la prise de décision à l’échelle du système.

Pour relever ce défi, SuperGrid Institute développe et valide des fonctions de contrôle au niveau du réseau, notamment :

  • Calcul de flux de puissance optimal (Optimal Power Flow – OPF)
  • Stratégies coordonnées de démarrage et d’arrêt
  • Fonctions de reconfiguration du réseau
  • Gestion des rampes de puissance et de tension
  • Coordination opérationnelle à l’échelle du système

En associant son expertise des systèmes électriques, des algorithmes avancés et du contrôle des réseaux, SuperGrid Institute contribue à transformer des concepts de recherche innovants en solutions opérationnelles pour la prochaine génération de réseaux DC interopérables.

Ils nous font confiance

Laurent Chedot

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Laurent Chedot, Research group leader – Control & protection prototyping and validation