Brevet FR2727809A1 — publié le 19960607

La présente invention est relative aux dispo- sitifs de régulation de vitesse de groupes turbo-alter- nateurs. Un régulateur primaire fréquence/puissance pour groupe turboalternateur a pour objectif d'une part de participer au maintien de l'équilibre production/con- sommation et d'autre part d'assurer un bon fonctionnement transitoire de l'alternateur. I1 s'agit dans ce cas, d'aider à éviter les pertes de synchronisme lors d'inci- dents survenant sur le réseau (cas des courts-circuits) et de limiter la survitesse lors de passages en réseau séparé ou d'ilotages. Pour atteindre ces deux objectifs, les dispo- sitifs classiques présentent deux caractéristiques com- plémentaires. D'une part, l'objectif de participation à l'équilibre production/consommation est assuré, en géné- ral, par un régulateur proportionnel dont l'entrée est le signal Po-k.Af, o P. est un consigne de puissance et Af est la différence entre la fréquence mesurée et la fré- quence nominale du réseau (50Hz). D'autre part, ce régulateur ayant des perfor- mances très limitées, il est nécessaire la plupart du temps, en grands transitoires, de le compléter par un dispositif particulier permettant la fermeture rapide des soupapes de la turbine d'entrainement de l'alternateur suite à un ilotage, un passage en réseau séparé ou un court-circuit important proche de la centrale. Ce disposi- tif, pouvant être appelé régulateur en "grands mouvements" agit sur dépassement d'un seuil de vitesse, d'accélération ou de déséquilibre entre puissance mécanique et puissance électrique. I1 est en effet impératif de conserver en permanence la vitesse de l'alternateur dans la plage de fonctionnement admissible. Celle-ci étant très étroite, il est nécessaire de réagir énergiquement lorsqu'une pertur- bation importante apparaît sur le réseau. On connaît en particulier, un dispositif tout- ou-rien, dénommé accéléromètre à seuils, utilisé pour assurer le fonctionnement transitoire. Le rôle de l'ac- céléromètre à seuils consiste à fermer rapidement les soupapes d'admission de vapeur et par conséquent à réduire rapidement le couple moteur lorsque l'accélération du groupe est supérieure à un seuil fixé par avance, variable suivant le type du groupe. Par exemple, pour les groupes du palier CP1, ce seuil est fixé à une valeur égale à 35% de l'accélération nominale, tandis que pour les groupes de puissance 1300 MW le seuil vaut 50% de l'accélération nominale. Cette façon de procéder présente plusieurs inconvénients, aussi bien en ce qui concerne le compor- tement en petits mouvements que celui en grands mouve- ments. a) Comportement en petits mouvements. La puissance électrique délivrée par l'alter- nateur n'est en général pas mesurée. Les régulateurs classiques, que l'on appelle asservissements d'ouverture élaborent tout d'abord un signal Po-k.Af, qu'ils appliquent ensuite directement en entrée du dispositif de commande des soupapes par l'intermédiaire d'un module réalisant une inversion de la caractéristique statique débit-ouverture des soupapes haute pression. La soupape basse pression ne participe pas ou peu au comportement en petits mouvements. Ce dispositif ne permet pas de régler très précisément le régime permanent obtenu. En effet, il suppose que la caractéristique statique des soupapes est très bien connue, et qu'elle ne se modifie pas avec le temps. Or, l'usure provoquée par le mouvement des soupapes modifie cette caractéristique, ce qui diminue la précision du réglage obtenu par ce dispositif. De plus, ce régulateur ne dispose que d'un degré de liberté (paramètre de réglage) qui est le paramètre k (dont l'inverse est couramment dénommé statisme). Il n'est donc pas possible de régler indépendamment le régime permanent et le comportement transitoire de la régulation. En particulier, avec un statisme courant (k=25), on obtient un régime transitoire qui sollicite assez violem- ment les soupapes, et cause donc une usure plus importante que celle strictement tolérable. La Demanderesse utilise également un dispositif appelé asservissement de puissance qui utilise une mesure de la puissance électrique P. fournie par le groupe. Dans ce dispositif un signal Po-P, - K.Af est appliqué en entrée d'un régulateur PI (Proportionnel - Intégral). Ce dispositif permet d'éviter le premier inconvénient de l'asservissement d'ouverture. Par contre, ses caractéristiques dynamiques sont très mauvaises: lors d'un court-circuit par exemple, il génère aux premiers instants un signal qui tend à ouvrir les soupapes, alors qu'il faudrait les fermer au plus vite. En réseau séparé, son comportement est encore plus mauvais puisqu'il peut conduire à un régime de fonctionnement très oscillant, voire instable. Ces inconvénients font que ce régulateur n'est utilisé qu'en régime permanent, et lorsqu'il est en service, il est associé à un dispositif qui commute sur l'asservissement d'ouverture dès qu'un défaut est détecté. b) Comportement en grands mouvements. Le dispositif presque universellement utilisé dans le monde est semblable à l'accéléromètre à seuils. Des variantes existent suivant les constructeurs, mais le principe de base est toujours le même: un dispositif estime l'accélération du groupe; dès que celle-ci est jugée anormale, on commande une fermeture rapide des soupapes haute pression et basse pression de la turbine. Ceci permet d'éviter au maximum les pertes de synchronisme en survitesse du groupe, en augmentant sensiblement les temps limites d'élimination de courts-circuits. Les inconvénients majeurs de ce système tiennent à sa rusticité, et en particulier au fait qu'il s'agit d'un dispositif en tout-ou-rien, ce qui rend extrêmement délicat le choix du seuil de commutation. Si l'accéléra- tion du groupe est inférieure au seuil, l'accéléromètre à seuils n'agit pas. Pour une accélération légèrement supérieure au seuil, on ferme les soupapes pendant un certain temps. Ceci représente une action extrêmement brutale, alors qu'une fermeture partielle des soupapes aurait suffi à maintenir la stabilité du groupe. Les désagréments évidents sont d'une part que l'on cause une usure des soupapes très importante, et d'autre part que l'on diminue pendant un certain temps la puissance produite par le groupe, ce qui nuit à l'équili- bre global production-consommation. Il faut alors que d'autres groupes sur le réseau compensent ce déséquilibre, et la perturbation ainsi causée augmente la fatigue de groupes qui n'étaient pas a priori concernés par le premier incident. Un autre inconvénient provient du fait que la perturbation engendrée par la fermeture rapide des soupapes provoque un à-coup qui entraîne des oscillations électromécaniques au niveau de l'alternateur. Ces oscilla- tions sur la fréquence de rotation du groupe causent dans de nombreux cas d'autres sollicitations, intempestives celles-là, de l'accéléromètre à seuils.Ce processus aug- mente encore le déficit de puissance produite, et peut conduire dans certaines configurations du réseau à un régime d'oscillations entretenues, voire à des pertes de synchronisme en sous vitesse. Il est à noter que l'estimation de l'accéléra- tion du groupe est réalisée en général en dérivant la mesure de la vitesse. Cette façon de procéder présente l'inconvénient d'amplifier le bruit de la mesure de la vitesse qui est souvent très important. Il est alors nécessaire d'atténuer très fortement ce bruit par filtrage et ceci est souvent la cause d'un retard non négligeable dans la détection des défauts. On connait en outre, un régulateur dénommé p-rec (voir D.Deloues " Advantages of the Microrec System" GEC. Alsthom Technical Review, 1990 n 3) sensiblement plus performant que l'accéléromètre à seuils. Il s'agit de la combinaison d'un élément dit de correction dynamique et d'un élément d'interaction dynamique haute pression - basse pression. L'élément de correction dynamique est un régulateur de grands mouvements agissant de façon conti- nue, et non pas en tout ou rien. Il permet d'augmenter temporairement le gain du régulateur lorsqu'un défaut est détecté, et donc de réagir avec l'action exactement appropriée à l'ampleur du défaut. L'interaction dynamique permet alors de coordonner l'action des soupapes haute pression et basse pression en imposant à la soupape basse pression de suivre les mouvements de la soupape haute pression lors des premiers instants du défaut. Toutefois, la méthodologie à partir de laquelle ce régulateur a été conçu n'est pas claire. L'optimisation de son réglage paraît donc très délicate. Il ne semble pas d'autre part que ce régulateur ait des capacités de resynchronisation satisfaisantes, ni qu'aucune mesure ait été prise à cet effet. En effet, une autre caractéristique importante d'un régulateur est sa capacité à faire retrouver le synchronisme à une machine qui l'a perdu lors d'un défaut trop important, car une machine ou une région désynchro- nisée ne fournit plus de puissance active au réseau et doit être déconnectée au bout de quelques secondes. Si elle a la possibilité de se resynchroniser pendant ce laps de temps, cela évite aux autres machines d'avoir à compen- ser le déficit de puissance. Il est donc important de remettre en service au plus vite une machine qui a perdu le synchronisme. Un bon régulateur de vitesse doit donc assurer un comportement correct aussi bien en petits mouvements qu'en grands mouvements. Ces deux objectifs sont trop antagonistes pour être réalisés au moyen d'un seul module fonctionnel. L'invention vise à remédier aux inconvénients des régulateurs connus en créant à partir de principes méthodologiques clairs, un dispositif de régulation de vitesse qui présente les performances requises pour chaque situation et à chaque instant de son fonctionnement. Elle a donc pour objet un dispositif de régu- lation de vitesse pour groupe turbo-alternateur, carac- térisé en ce qu'il comporte un premier régulateur pour les petits mouvements destiné à assurer un asservissement de puissance opérationnel, ce premier régulateur étant optimisé pour maintenir la stabilité de l'alternateur autour de son régime permanent quelle que soit la configu- ration de réseau considérée, un second régulateur pour les grands mouvements destiné à s'opposer efficacement aux perturbations les plus violentes susceptibles de se produire, et un dispositif détecteur des variations du signal de puissance électrique assurant la commutation du premier et du second régulateurs en vue de la commande par le premier régulateur ou par le second du degré d'ouver- ture des soupapes haute pression et basse pression de la turbine d'entraînement du turbo-alternateur. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la Fig.1 est un schéma synoptique représentant un dispositif de linéarisation de la soupape basse pres- sion d'un dispositif de régulation suivant l'invention; - la Fig.2 est un schéma synoptique général du dispositif de régulation suivant l'invention; - la Fig.3 est un schéma synoptique du régula- teur de petits mouvements qui fait partie du dispositif de régulation suivant l'invention; - la Fig.4 est un schéma synoptique du régula- teur de grands mouvements entrant dans la construction du dispositif de régulation suivant l'invention; et - la Fig.5 est un schéma synoptique d'un dispo- sitif de commutation entrant dans la construction du dispositif de régulation suivant l'invention. Pour des raisons invoquées ci-dessus, ni l'accé- léromètre à seuils ni les améliorations apportées pour parvenir au régulateur à élément de correction dynamique et élément d'interaction dynamique combinés (p-rec) ne permettent de répondre de façon complète aux besoins exprimés. Ces deux régulateurs présentent des performances satisfaisantes pour un fonctionnement correct du système électrique, et leur utilisation donne relativement satis- faction pour les régimes de fonctionnement habituels. Le dispositif décrit ci-après permet en fait d'obtenir des performances supérieures, qui sont sensibles aussi bien en régime permanent qu'en régime perturbé. La régulation de vitesse des groupes turbo- alternateurs est un sujet qui est à l'origine d'une littérature extrêmement abondante notamment à l'étranger. La plupart des articles récents sont malheureusement des recherches universitaires dont l'application pratique semble difficile en dehors des exemples académiques présentés. En particulier, les performances des régula- teurs présentés sont mises en avant sur un nombre toujours très restreint d'exemples. S'il est facile d'atteindre chacun des objectifs décrits ci-dessus, aucun des travaux présentés ne semble satisfaire à l'ensemble des contrain- tes demandées. Les réalisation les plus marquantes ayant fait l'objet d'une application industrielle sont en nombre assez restreint. L'étude de Y.Morioka, H.Tanaka, T.Kojima, T.Suzuki, S.Hanada. "Application of Multivariable Optimal Controller to Real Power Systems". IEEE PES Winter Mee- ting, Février 1994 présente des résultats qui sont inté- ressants en petits mouvements. Rien n'est par contre précisé quant au comportement en grands mouvements du dispositif décrit, et en particulier sur la façon dont sont atteints les objectifs contradictoires d'obtenir une action efficace en grands mouvements sans trop solliciter les soupapes en petits mouvements. NEI-Parsons présente pour sa part dans P.A.L. Ham Digital Turbine Governor and AVR Systems. 10th Int. Conf. on Power Stations, Liège, Belgique, Septembre 1989, un régulateur associé à des soupapes à mouvement ultra- rapide. Les performances obtenues ne sont cependant pas meilleures que pour le régulateur à élément de correction dynamique et élément d'interaction dynamique combinés, alors que, d'un point de vue théorique, l'augmentation de la vitesse des soupapes devrait conduire à des performan- ces accrues. On peut donc déduire que la logique de commande de ces soupapes n'est pas optimale pour rejeter au mieux les perturbations présentes sur le réseau. Le dispositif de régulation qui va être décrit en référence aux Fig.1 à 5 permet de satisfaire aux objectifs énoncés plus haut. Il s'agit en fait de réaliser un dispositif qui calcule la position des soupapes haute pression et basse pression de la turbine d'entraînement de l'alternateur à partir de mesures disponibles. Les équations de la turbine d'entraînement de l'alternateur sont les suivantes: Tai, = - x1 + u1 Tsi2 = x1 - x2x3 T1X3 = - x3 + U2 TBx4 = - X4 + x2x3 o xl est le débit ou la haute pression HP, x2 est la pression du surchauffeur, x3 est l'ouverture de la soupape basse pression BP et x4, la basse pression BP. On note z le débit sortant du surchauffeur de la turbine (z=x2x3), mais ce n'est pas une variable d'état supplémentaire. ul et u2 sont respectivement les commandes de la soupape HP et de la soupape BP. TN désigne la constante de temps équivalente du corps HP avec la chaîne de commande des soupapes, Ts est la constante de temps du resurchauffeur, T1 la constante de temps de la chaîne de commande des soupapes BP et TB représente la constante de temps du corps BP. Ceci représente un modèle non-linéaire dont le comportement en petits mouvements varie suivant le point de fonctionnement de l'alternateur. Ces variations rendent plus difficiles la conception de la régulation de vitesse: un régulateur optimisé pour un point de fonctionnement donné fournira des performances moins bonnes aux autres points de fonctionnement. Il est aisé de constater que la seule non- linéarité du système provient de la soupape basse pres- sion. L'idée est donc d'intercaler un dispositif linéari- sant entre le régulateur de vitesse et la soupape BP. Au lieu d'appliquer simplement la sortie du régulateur à la commande de la soupape BP, on l'applique en entrée du dispositif linéarisant. Celui-ci calcule alors la commande de la soupape BP, de façon à ce que la non- linéarité due à la soupape BP ne soit pas visible extérieurement. Autrement dit, l'association turbine-régulateur linéari- sant présente un comportement linéaire (qui ne varie donc pas en fonction de point de fonctionnement). Ceci peut être résumé par le schéma de la Fig.l. La Fig.l est un schéma synoptique représentant une turbine 1 d'entrainement d'un alternateur non repré- senté. La sortie de la turbine 1 est connectée d'une part à l'entrée d'un régulateur de type linéaire-quadrati- que, LQ, et d'autre part à une entrée de commande d'un circuit de bouclage non-linéaire 3. La sortie du circuit 3 est connectée à une entrée 5 de commande de la soupape basse pression de la turbine 1. Le régulateur 2 comporte une première sortie connectée à une entrée 4 de commande de la soupape haute pression HP de la turbine 1 et une seconde sortie connec- tée à une autre entrée du circuit de bouclage non linéaire 3. Sur la Fig.2, on a représenté, le schéma synop- tique général du dispositif de régulation suivant l'inven- tion. Ce dispositif comporte un régulateur pour petits mouvements I et un régulateur pour grands mouvements Il dont les entrées sont connectées par l'intermédiaire de cartes d'acquisition classiques à des capteurs non repré- sentés: - de pression du corps haute pression, - de pression du surchauffeur, - de position de la soupape basse pression, - de pression du corps basse pression, - de Af, et - de puissance électrique. L'ensemble constitué par les régulateurs I et II, et le commutateur III commandé par le détecteur de défauts IV est mis en oeuvre par exemple sur un micro- ordinateur de type PC et commande les actionneurs des soupapes haute pression HP et basse pression BP. On désignera par la suite v2 comme l'entrée du dispositif linéarisant. Ce dispositif assure un fonctionnement à la fois linéaire et aussi proche que possible du fonctionnement naturel de la turbine. Il est facile de vérifier qu'il peut être réalisé par la fonction suivante: X20- V2 = (u2-1)x2 + Tl/T,(xl-z)(z/x2-1) (1) o x20 désigne le point de conception du régulateur, qui peut par exemple être le point de fonctionnement nominal de la turbine: x20 = 1. Ce régulateur assure à la turbine le comporte- ment linéaire suivant: TiX1 = - x1 + u1 TsX2 = X1 - Z TlZ = T1/T.(xl-z) + X2 - z + v2 Tai4 = - X4 + z On va maintenant décrire les régulateurs pour petits et grands mouvements qui calculent ul et v2 à partir des mesures disponibles sur la turbine. Le régulateur pour petits mouvements est repré- senté sous forme de schéma synoptique à la Fig.3. Ce régulateur comporte un premier intégrateur 7 pour élaborer la grandeur: E1 =Jot (Po-P. - kAf) dt (2) qui garantit l'absence d'erreur statique en régime perma- nent. L'intégrateur 7 reçoit à ses entrées, le signal de sortie Pe d'un capteur de puissance électrique non représenté et un signal Af. Pour obtenir un comportement transitoire correct matérialisé par un temps de réponse suffisamment rapide et pas d'oscillations faiblement amorties, il est nécessaire d'utiliser pour la régulation les variables importantes de fonctionnement de l'alternateur. En plus, des signaux Pe et Af précités, il faut mesurer les valeurs de pression de vapeur dans les diffé- rents corps désignées dans la suite par Pi, i représentant le corps de la soupape haute pression, le surchauffeur, le corps de la soupape basse pression. Ceci conduit & réaliser un régulateur qui pilote la position des soupapes haute pression HP et basse pression BP (ul et u2) d'après la loi suivante: [ulv2]T = f(X) avec X = [El E2 Af P. Pi]T avec E2 =/' (u2 - 1) dt (3) qui permet d'assurer que la soupape basse pression reste ouverte à 1 en régime permanent. L'équation (3) est matérialisée sur la Fig.3 par un second intégrateur 8. Les sorties E1 et E2 des intégrateurs 7 et 8 sont appliquées à un circuit 9 générateur des signaux ul et v2 qui reçoit sur quatre autres de ses entrées respectivement un signal de sortie d'un capteur de pression relié au corps haute pression HP, d'un capteur de pression du surchauffeur, d'un capteur de position de la soupape basse pression et d'un capteur de pression du corps basse pression (non représentés). Le circuit 9 est un circuit permettant la mise en oeuvre d'une fonction linéaire, ce qui conduit au régulateur suivant: [ulV2]T = K(X) (4) o K est une matrice qui comporte deux lignes et autant de colonnes que de variables mesurées. K peut être calculée par exemple par une méthode de type linéaire quadratique (LQ). Cette méthode est particulièrement appropriée dans le présent cas, car on pondère les différentes variables mises en jeu dans le système: la pondération sur El permet de régler la vitesse avec laquelle on rejoint la consigne; celle sur X permet d'ajuster le comportement transitoire du groupe, et celles sur ul et u2 définissent l'action respective des deux soupapes dans la réalisation de ces objectifs. On pondère très fortement u2 de façon à limiter au maximum son action. Seule la soupape HP est en effet réellement utile en petits mouvements. La sortie du circuit 9 délivrant le signal v2 est connectée à un circuit 10 de linéarisation de la commande de la soupape basse pression mettant en oeuvre l'équation (1). Le régulateur de grands mouvements va être décrit en référence à la Fig.4. Ce régulateur est simi- laire à celui décrit en référence à la Fig.3 à l'exception du fait qu'il comporte un filtre passe-bas 11 connecté à l'entrée de l'intégrateur 7 reliée au capteur de puissance électrique. Ce régulateur qui entre en service après un défaut doit avoir une action énergique afin d'éviter au maximum les risques de perte de synchronisme. Fonctionnel- lement, sa structure est très proche de celle du régula- teur de petits mouvements, mais deux différences fondamen- tales expliquent son comportement différent. D'une part, la matrice de gains K de l'équation (4) a des valeurs sensiblement plus importantes qu'en petits mouvements. Ceci permet d'obtenir des mouvements de soupapes plus importants pour une variation similaire des grandeurs mesurées (fréquence de rotation par exemple). Ceci confère au régulateur une plus grande bande passante et permet de rétablir au plus vite les équilibres qui avaient été rompus suite au défaut. Cette matrice de gains peut être calculée comme précédemment par une méthode LQ en augmentant les pondérations correspondant à et à El. La matrice de pondération sur les commandes permet en outre de choisir la participation respective des deux soupapes HP et BP au maintien de l'équilibre. Dans ce cas, on souhaitera un mouvement parallèle des deux soupapes pour profiter au maximum de leur efficacité. D'autre part, et c'est un des points qui consti- tue une différence fondamentale par rapport aux régula- teurs connus, le signal E1 n'est plus calculé conformément à l'équation (2). Il vérifie l'équation: E1 d.o (Po-P.f - kAf) dt o P, est la valeur P. filtrée par le filtre passe-bas 11. On choisira par exemple un filtre de Butterworth d'ordre 2, de pulsation de coupure 1 Hz. Cette façon de procéder permet d'améliorer le comportement du régulateur pour la raison suivante. Le comportement en basses fréquences n'est pas modifié, et E1 permet toujours d'atteindre le même régime permanent. Par contre, lors d'un défaut, quand P. varie rapidement, P, ne bouge pas dans les premiers instants. De ce fait, E1 représente l'intégrale des variations de la fréquence, ce qui revient à dire qu'on prend en compte les variations angulaires du groupe considéré par rapport au reste du réseau. En pratique, on obtient l'effet suivant: quand la survitesse est maitrisée, on regarde si le groupe a pris de l'avance sur le reste du réseau. Si oui, on maintient les soupapes fermées un certain temps pour faire ralentir le groupe et compenser cette avance. Il est à noter que cette fermeture prolongée des soupapes est favorable à la resynchronisation. En effet, quand le groupe a perdu le synchronisme, sa vitesse est supérieure à la vitesse de référence. L'angle relatif augmente donc rapidement, ce qui se traduit par une variation de E1. Les gains correspondants dans la matrice K permettent alors de maintenir fermées les soupapes plus longtemps, ce qui a bien entendu un effet favorable pour la resynchronisation. Des simulations ont confirmé l'effi- cacité de ce dispositif. Le dispositif de commutation entre les régula- teurs pour petits mouvements et le régulateur pour grands mouvements va maintenant être décrit en référence à la Fig.5. Dès qu'une perturbation survient, il est indis- pensable de réagir rapidement. Pour cela, il s'agit de détecter la perturbation le plus rapidement possible, afin d'entreprendre l'action appropriée. Les techniques de détection de défaut utilisées en France sont toutes basées sur le même principe. Le point de départ est qu'il faut éviter que le groupe atteigne une vitesse trop importante (ou rappelle qu'il existe une protection déclenchant le groupe dès que la vitesse de rotation dépasse un seuil fixé, 53 Hz par exemple). Pour anticiper, on dérive électroniquement la mesure de la vitesse afin d'estimer l'accélération, et on compare cette accélération à un seuil. Dès que le seuil est franchi, on commute sur le régulateur pour grands mouvements. Les inconvénients de cette méthode proviennent du fait que la mesure de la vitesse est dérivée. Comme cette mesure est très chargée de bruit (notamment par les oscillations de torsion de la ligne d'arbres), l'estima- tion de cette dérivée est peu fiable et cause souvent des déclenchements intempestifs. Pour limiter ces déclenche- ments, on est obligé de filtrer la dérivée, ce qui intro- duit un retard qui est préjudiciable à l'entrée en action rapide du régulateur grands mouvements. Pour pallier ces inconvénients, la Demanderesse a pensé à revenir aux causes de la variation de vitesse. D'après l'équation des masses tournantes, l'accélération du groupe est due à la différence entre le couple moteur fourni par la turbine et le couple mécanique envoyé au réseau. Au lieu de dériver la mesure de la vitesse, il est donc naturel d'utiliser la mesure de la puissance électri- que et de regarder ses variations. Comme on n'a pas effectué de dérivation, ce signal est peu chargé de bruit. Il est donc inutile de le filtrer trop énergiquement, et on évite alors d'introduire du retard néfaste aux bonnesperformances de l'ensemble. Dès qu'un défaut est détecté, on commute alors sur le régulateur pour grands mouvements (Fig.4). Afin d'éviter un à-coup brutal sur les soupapes, on ajoute un dispositif dit d'anti à-coup qui fait en sorte que la sortie du régulateur qui n'est pas en service suive celle de l'autre régulateur. Lors de la commutation, le bascule- ment entre les deux régulateurs se fait alors sans discon- tinuité. La commutation en sens inverse se fait en observant les mesures de vitesse et de puissance de l'alternateur. Dès qu'on a rejoint l'état d'équilibre (cela dure en général de quelques secondes à quelques dizaines de secondes), on peut à nouveau basculer sur le régulateur de petits mouvements afin d'économiser les soupapes. Le dispositif de commutation représenté à la Fig.5 comporte un circuit 12 de mesure de la puissance électrique délivrée par le groupe et dont la sortie est connectée à un circuit à seuil 13 qui commande le passage du régulateur pour petits mouvements (Fig.3) au régulateur pour grands mouvements (Fig. 4) ou inversement selon le processus décrit ci-dessus. Le dispositif qui vient d'être décrit permet d'obtenir des performances supérieures à tout ce qui est actuellement connu, aussi bien en régime permanent qu'en régime perturbé. * Il réalise de façon correcte l'asservissement de puissance, et assure donc un parfait suivi de la consigne en régime permanent, et ce, même en présence d'incertitu- des de modélisation des soupapes de la turbine. Cet asservissement de puissance fonctionne correctement quelle que soit la topologie de réseau considérée, c'est à dire aussi bien sur réseau intercon- necté que sur réseau isolé. Le passage du régulateur pour petits mouvements au régulateur pour grands mouvements est rapide et est assuré avec peu de risques de déclenchements intempestifs. De plus, les déclenchements inutiles sont beaucoup moins gênants qu'avec l'accéléromètre à seuils puisque l'action du régulateur pour grands mouvements n'est pas en tout-ou-rien. Il n'y a donc pas de grosse perturbation introduite sur le réseau, ni de déficit temporaire de production. Le régulateur pour grands mouvements a une action énergique mais parfaitement dosée. Il garantit des temps limites d'élimination de courtcircuit plus grands que ceux habituellement constatés, tout en amortissant plus vite que l'accéléromètre à seuils les oscillations électromécaniques consécutives au défaut. L'approche globale de synthèse du régulateur permet une grande souplesse dans la réalisation de régula- teurs pour différents modèles de turbines. Il est facile d'optimiser le comportement des régulateurs pour petits et grands mouvements à l'aide des différentes matrices de pondération du dispositif linéaire quadratique LQ. On peut par exemple régler la bande passante des régulateurs pour trouver le meilleur compromis entre les performances de la régulation et l'usure des soupapes, et également décider de l'amplitude respective des mouvements des soupapes HP et BP. En petits mouvements, par exemple, on demandera à ce que la soupape BP bouge très peu, alors qu'en grands mouvements, on préférera un mouvement parallèle des deux soupapes. Les bonnes capacités de resynchronisation du régulateur permettent de se prémunir contre les incidents les plus graves, ce qui assure une bonne sécurité au réseau même dans les configurations les plus perturbées. Enfin, la linéarisation de la soupape BP assure un comportement optimal de la régulation pour tous les régimes de fonctionnement. REVENDICATIONS 1. Dispositif de régulation de vitesse pour groupe turbo-alternateur, caractérisé en ce qu'il comporte un premier régulateur (I) pour les petits mouvements destiné à assurer un asservissement de puissance opérationnel, ce premier régulateur (I) étant optimisé pour maintenir la stabilité de l'alternateur autour de son régime permanent quelle que soit la configuration de réseau considérée, un second régulateur (II) pour les grands mouvements destiné à s'opposer efficacement aux perturbations les plus violentes susceptibles de se produire, et un dispositif (IV) détecteur des variations du signal de puissance électrique assurant la commutation du premier et du second régulateurs (I,II) en vue de la commande par le premier régulateur (I) ou par le second (II) du degré d'ouverture des soupapes haute pression et basse pression de la turbine d'entraînement du turbo- alternateur. 2. Dispositif de régulation suivant la revendi- cation 1, caractérisé en ce que le premier régulateur (I) pour petits mouvements comporte un premier intégrateur (7) recevant à ses entrées un signal Pe de puissance électri- que délivrée par l'alternateur et un signal Af de diffé- rence entre la fréquence mesurée et la fréquence nominale du réseau, un second intégrateur dont l'entrée est connec- tée à un circuit (10) de linéarisation de la commande de la soupape basse pression de la turbine d'entraînement de l'alternateur, les sorties des premier et second intégra- teurs étant connectées à un circuit (9) de mise en oeuvre d'une fonction linéaire [u1v2]T = K(X) dans laquelle ul est le signal de commande de la soupape haute presion, v2 est le signal de sortie du circuit (9) commandant la soupape basse pression, K est une matrice à deux lignes et autant de colonnes qu'il y a de variables mesurées, ledit circuit (9) ayant par ailleurs des entrées auxquelles sont appli- qués des signaux de pression du corps haute pression, du corps basse pression, du surchauffeur de la turbine et de position de la soupape basse pression, et en ce que la sortie du circuit (9) de mise en oeuvre de ladite fonction linéaire est en outre reliée à l'entrée du circuit (10) de linéarisation. 3. Dispositif de régulation suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le second régulateur (II) pour grands mouvements, comporte un premier intégrateur (7) recevant à ses entrées un signal Pe de puissance électrique délivrée par l'alternateur et un signal Af de différence entre la fréquence mesurée et la fréquence nominale du réseau, un second intégrateur dont l'entrée est connectée à un circuit (10) de linéari- sation de la commande de la soupape basse pression de la turbine d'entraînement de l'alternateur, les sorties des premier et second intégrateurs étant connectées à un circuit (9) de mise en oeuvre d'une fonction linéaire [u1v2]T = K(X) dans laquelle u1 est le signal de commande de la soupape haute presion, v2 est le signal de sortie du circuit (9) commandant la soupape basse pression, K est une matrice à deux lignes et autant de colonnes qu'il y a de variables mesurées, ledit circuit (9) ayant par ail- leurs des entrées auxquelles sont appliqués des signaux de pression du corps haute pression, du corps basse pression, du surchauffeur de la turbine et de position de la soupape basse pression, et en ce que la sortie du circuit (9) de mise en oeuvre de ladite fonction linéaire est en outre reliée à l'entrée du circuit (10) de linéarisation, ledit second régulateur (II) pour grands mouvements comportant en outre un filtre passe-bas (11) connecté à l'entrée du premier intégrateur (7) recevant le signal Pe de puissance électrique. 4. Dispositif de régulation suivant la revendi- cation 2, caractérisé en ce que pour le premier régulateur (1) pour petits mouvements, le premier intégrateur (7) est destiné a élaborer une grandeur E1 = t (p-p, - kAf) dt dans laquelle P, est une consigne de puissance, P. est la puissance électrique fournie par le groupe, Af est la différence entre la fréquence mesurée et la fréquence nominale du réseau, et le second intégrateur (8) est destiné à élaborer une grandeur E2 satisfaisant à l'équa- tion E2 =Sot (U2 - 1) dt dans laquelle u2 est le signal de commande de la soupape basse pression de la turbine. 5. Dispositif régulateur suivant l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que pour le second régulateur (II) pour les grands mouvements, le premier intégrateur (7) est destiné à élaborer une gran- deur E1 satisfaisant à l'équation El =5t (Po-P.f - kAf) dt dans laquelle P, est une consigne de puissance, Pf est la valeur de la puissance électrique P. fournie par le groupe, filtrée par le filtre passe-bas (11). 6. Dispositif de régulation suivant l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le circuit (10) de linéarisation de la commande de la soupape basse pression met en oeuvre l'équation: x20 v2 = (u2-1) x 2 + T1/T. (xl-z)(z/x2 - 1) dans laquelle x20 désigne le point de conception du régulateur, qui peut par exemple être le point de fonc- tionnement nominal de la turbine x20=1, v2 est le signal d'entrée du circuit de linéarisation, u2 est le signal de commande de la soupape basse pression, x2 est la pression du surchauffeur, Tl est la constante de temps de la chaine de commande des soupapes basse pression, T. est la constan- te de temps du surchauffeur, xl est le débit ou la haute pression, z est le débit de sortie du surchauffeur. 7. Dispositif de régulation suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le dispositif détecteur des variations de la puissance électrique comporte un circuit (12) de mesure de la puissance élec- trique délivrée par le groupe et dont la sortie est connectée à un circuit a seuil (13) qui détermine la commande de soupapes haute pression et basse pression de la turbine par le premier régulateur pour petits mouve- ments (I) ou par le second régulateur pour grands mouve- ments (II).