Nos 5 programmes de recherche

Architecture & systèmes du supergrid

Nous recherchons et développons des technologies permettant de résoudre de nombreux problèmes techniques liés au réseau maillé DC, notamment la protection du réseau DC, la transformation de la tension en DC et le contrôle des flux de puissance dans un système maillé ou dans un système intégrant les technologies LCC et VSC. Les principes d’architecture doivent assurer la coexistence de différentes technologies et fabricants, ainsi qu’une philosophie de développement par étapes. Nous développons des concepts de contrôle et de protection pour les systèmes HVDC et définissons les cahiers des charges pour les composants clés du système.

Concevoir la performance technique des futurs réseaux DC ou des systèmes combinés en AC-DC par la simulation est la voie à suivre :

  • La stabilité du réseau DC implique une dynamique beaucoup plus rapide et une simulation des transitoires électromagnétiques est nécessaire dans laquelle les systèmes de contrôle des convertisseurs d’électroniques de puissance doivent être modélisés avec précision ;
  • La simulation en temps réel est indispensable pour démontrer les performances du système lors de l’intégration de nouvelles technologies dans le réseau.
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Appareillage électrique haute tension

Nous concentrons notre recherche sur les équipements des sous-stations haute tension à courant continu, en prenant en compte les nombreux défis liés à cette technologie. Etudier la capacité d’un disjoncteur à interrompre les courants de défaut dans un réseau continu maillé est essentielle. Nous développons des technologies associées à des stratégies de protection permettant de réduire le coût des infrastructures tout en maintenant la stabilité et la disponibilité des réseaux.

Les sous-stations à isolation gazeuse pour les applications en courant continu constituent une partie essentielle des futurs réseaux à courant continu. Nos recherches portent sur la compréhension, la modélisation et l’optimisation des systèmes d’isolation appliqués à la conception de composants de postes. De plus, les performances des sectionneurs, des commutateurs de mise à la terre et du transformateur doivent être adaptées aux contraintes de fonctionnement des réseaux à courant continu.

Une attention particulière est apportée dans nos recherches au développement et à l’intégration de nouveaux systèmes d’isolation solide et gazeux afin d’obtenir des principes de respect de l’environnement, de performance électrique élevée et d’interruption de la résilience.

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Electronique de puissance & convertisseurs

Notre programme de recherche se concentre sur les technologies de l’électronique de puissance pour répondre aux exigences du futur réseau à courant continu.

Notre recherche couvre les topologies innovantes et le contrôle pour construire des convertisseurs de puissance MVDC et HVDC très efficaces, en particulier pour la conversion DC/DC.

Les défis de l’industrie sur lesquels nous nous concentrons incluent :

  • la conception, le développement et le test de composants électroniques à haute tension avec des composants SiC haute tension ;
  • l’intégration d’une commande de contrôle innovante pour de meilleures performances et fiabilité ;
  • la surveillance de l’état des convertisseurs de puissance avec la modélisation de fiabilité et de durée de vie.
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Systèmes de câbles & jonctions HVDC

Ce programme de recherche a pour but de développer des briques technologiques spécifiques pour les systèmes de câbles HVDC et d’étudier les matériaux avec des performances avancées pour les composants de câbles.

Les grilles maillées peuvent nécessiter des spécificités qui ont des conséquences sur les exigences matérielles et sur les systèmes de câbles, tels que :

  • les nouveaux types de variation de la puissance, modes transitoires et harmoniques ;
  • les nouvelles configurations d’architecture et de déploiement (en particulier sur la côte).

Nous explorons et développons une modélisation précise des câbles HVDC, en tenant compte des phénomènes physiques du courant continu. Tout en nous concentrant sur la surveillance et le diagnostic des tests du système de câble HVDC. Avec notre plateforme de test hyperbare, nous développons de nouvelles approches pour les liaisons sous-marines y compris la faisabilité technique des nœuds sous-marins.

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Equilibrage & stockage d’énergie

Nous misons sur l’utilisation de solutions de stockage et de solutions hybrides innovantes pour intégrer et gérer massivement des énergies renouvelables intermittentes. Nous développons des solutions pour prendre en charge la flexibilité du réseau, y compris le stockage adaptatif.

Nous avons développé le concept le plus abouti en termes de capacité installée et de volume de stockage avec le système « Stations de Pompage Et de Turbinage » (STEP). Nous avons développé et conçu une nouvelle forme hydraulique garantissant un comportement plus sûr en mode turbine lors des séquences transitoires.

Dans notre laboratoire, nous testons tous les types de turbines réversibles dans les quatre quadrants pour fournir des données d’efficacité, de cavitation ou de comportement dynamique conformes aux exigences de la norme CEI 60193. Nous nous concentrons sur le développement de solutions hybrides, soit pour de nouveaux projets HVDC, soit pour des infrastructures AC existantes.

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