Brevet FR3069389A1 — publié le 20190125

Dispositif de contrôle de flux de puissance pour contrôler la répartition des courants dans un réseau maillé Domaine technique de l'invention La présente invention se rapporte à un dispositif de contrôle de flux de puissance destiné à être employé dans un réseau maillé. Le dispositif de l'invention pourra notamment être employé dans un réseau maillé haute tension à courant continu. Etat de la technique Un réseau est un ensemble de lignes aériennes ou de câbles appelés par la suite « liaisons » qui connectent entre elles des dispositifs (ou terminaux) afin qu'ils échangent de l'énergie. Dans un réseau à courant continu, les dispositifs qui fournissent ou consomment de l'énergie sont généralement des convertisseurs électroniques de puissance nommés "stations de conversion". Si le réseau est maillé, le courant dispose de plusieurs chemins possibles pour aller d'une station de conversion à une autre. Les courants dans les liaisons se répartissent en fonction des caractéristiques des liaisons (en continu, cette caractéristique est la résistance de la liaison). La figure 1 représente un réseau maillé doté d'une seule maille. Ce réseau comporte ainsi trois noeuds qui sont chacun à une tension déterminée et trois liaisons, dites première liaison reliant le premier noeud au deuxième noeud, deuxième liaison reliant le premier noeud au troisième noeud et troisième liaison reliant le deuxième noeud au troisième noeud. Par exemple, sur le réseau représenté sur la figure 1, les trois tensions Va, Vb, V, représentent les tensions imposées par des stations de conversions. Les trois résistances Ri, R2, R3 représentent les résistances des liaisons. Chaque station de conversion est apte à injecter ou extraire une puissance du réseau. Dans cette configuration, les courants (11, 12, 13) dans chaque liaison ne sont pas contrôlés par les stations de conversion. En effet, chaque station de conversion impose au réseau, au noeud où elle est connectée, une tension déterminée. Alors que le courant dans chaque station de conversion est inférieur à son courant maximal, il est possible d'atteindre des points de fonctionnement pour lesquels une liaison est traversée par un courant supérieur à son courant maximal alors que d'autres liaisons dans le réseau (qui pourraient être utilisées pour transférer l'énergie) sont en sous-charge. 2 Dans une architecture telle que représentée sur la figure 1, dans le cas où les stations de conversion B et C fournissent de l'énergie au réseau et la station de conversion A reçoit de l'énergie, le courant dispose de deux chemins possibles pour aller de la station B à la station A : 5 - Il peut passer directement par la première liaison 11 ou, - Il peut passer par les deux liaisons 13 et 12. Son chemin sera notamment déterminé en fonction des valeurs des résistances des liaisons et des tensions imposées par les stations de conversion du réseau. 10 Des solutions ont déjà été proposées dans l'état de la technique pour assurer une meilleure répartition du courant dans les liaisons d'un réseau maillé. Une solution décrite dans la demande de brevet W02012/037957A1 consiste à insérer un convertisseur électronique de puissance afin de modifier la tension à une extrémité d'une liaison. 15 D'autres solutions consistent à insérer une source de tension en série avec une liaison, comme schématisé sur la figure 2. Le réglage de cette tension permet de modifier la répartition des courants dans le réseau. Pour cela, différentes architectures ont été décrites dans les demandes de brevet W02010/115452A1, W02013/013858A1. Des convertisseurs qui ajoutent une source de tension en série avec deux 20 liaisons en alternance ont également été décrits dans les demandes EP3007301A1 et EP3007300A1. Cependant, ce type de structure présente des limitations : les courants (lui et 11N2 dans ces documents) doivent être de même signe (Ic est égal à IIN1 et à - en alternance), la structure n'est pas extensible au cas où plus de deux liaisons sont connectées à la troisième liaison (lour) et génère plus d'harmoniques en fonctionnement. 25 Une autre solution décrite dans la demande de brevet W02013/178807A1 et schématisée sur la figure 3 consiste à insérer deux sources de tension (Vxl, Vx2) en série chacune avec une liaison distincte et une source de tension (Vo) en série avec une station de conversion. Sur cette figure, les double-flèches symbolisent la capacité d'échange d'énergie entre les sources. 30 Ce type de solution présente trois degrés de libertés alors que le système ne doit satisfaire que deux contraintes : - Vx=Vx1-Vx2 qui permet de régler le courant dans les liaisons, et - L'égalité des puissances Vx111-EVx212-Vxola=0 en régime permanent (en considérant un rendement de 1)). 35 Elle présente donc plus de degrés de liberté que nécessaire et s'avère donc plus complexe que nécessaire. 3 Un premier but de l'invention est de proposer une solution qui permette d'augmenter la capacité de transport d'un tel réseau maillé et d'éviter les congestions de liaisons (courant supérieur au courant nominal) sans avoir à investir dans de nouvelles liaisons. 5 Un deuxième but de l'invention est de proposer un dispositif de contrôle de flux de puissance permettant de remplir ce premier but et destiné à venir se connecter dans un réseau maillé à courant continu, ce dispositif étant : - D'une architecture simple et peu couteuse, - Facile à installer et à commander, 10 - Capable de s'adapter à différentes architectures et modes de fonctionnement de réseau maillé. Le dispositif de l'invention sera également adapté pour fonctionner dans un réseau maillé à courant alternatif. 15 Exposé de l'invention Ces deux buts sont atteints par un dispositif de contrôle de flux de puissance destiné à être employé dans un réseau maillé, une maille comportant au moins trois 20 noeuds chacun à une tension déterminée et trois liaisons, dites première liaison reliant le premier noeud au deuxième noeud, deuxième liaison reliant le premier noeud au troisième noeud et troisième liaison reliant le deuxième noeud au troisième noeud, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte : - une première borne destinée à être connectée en série sur la première 25 liaison, une deuxième borne destinée à être connectée en série sur la deuxième liaison et une troisième borne destinée à être connectée au premier noeud, - une première source de tension connectée entre sa première borne et sa troisième borne, 30 - une deuxième source de tension connectée entre sa deuxième borne et sa troisième borne, - une source de courant connectée alternativement à la première source de tension et à la deuxième source de tension et configurée pour assurer un transfert d'énergie entre la première source de tension et la deuxième 35 source de tension, 4 - des moyens de commutation agencés pour permettre une connexion de ladite source de courant en alternance, en parallèle de la première source de tension ou en parallèle de la deuxième source de courant, - des moyens de commande configurés pour commander lesdits moyens de 5 commutation de manière à réaliser ladite connexion de ladite source de courant en alternance, en parallèle de la première source de tension ou en parallèle de la deuxième source de courant et commander un transfert d'énergie entre la première source de tension et la deuxième source de tension via ladite source de courant. 10 Selon une réalisation particulière, la première source de tension comporte au moins un condensateur. Selon une réalisation particulière, la deuxième source de tension comporte au moins un condensateur. 15 Selon une réalisation particulière, la source de courant comporte au moins une inductance. Selon une réalisation particulière, les moyens de commutation comportent six commutateurs : - Un premier ensemble de deux premiers commutateurs, connecté entre la 20 première borne et la troisième borne du dispositif, en parallèle de la première source de tension, les deux commutateurs du premier ensemble définissant entre eux un premier point milieu de connexion ; - Un deuxième ensemble de deux deuxièmes commutateurs, connecté entre la deuxième borne et la troisième borne, en parallèle de la deuxième source 25 de tension, les deux commutateurs du deuxième ensemble définissant entre eux un deuxième point milieu de connexion ; - Un troisième commutateur connecté entre la deuxième borne et le premier point milieu du premier ensemble de commutateurs ; - Un quatrième commutateur connecté entre la première borne et le 30 deuxième point milieu du deuxième ensemble de commutateurs. Selon une réalisation particulière, l'inductance est connectée entre le premier point milieu et le deuxième point milieu. Selon une réalisation particulière, chaque commutateur est choisi en fonction du signe des paramètres suivants : 35 - Le courant li ; 5 - Le courant 12 ; - Le ratio 11/12 ; - La différence 11-12 ; - La différence Vx=V1-V2 ; 5 vi -v2 - Le ratio 11+12 ' Dans lesquelles : - 11 correspond au courant qui circule dans la première liaison ; - 12 correspond au courant qui circule dans la deuxième liaison ; - V1 correspond à la tension aux bornes de la première source de tension ; 10 - V2 correspond à la tension aux bornes de la deuxième source de tension ; Selon une autre réalisation particulière, chaque commutateur est choisi parmi : - Un circuit ouvert ; - Un court-circuit ; 15 - Une diode ; - Un interrupteur contrôlé non réversible ; - Un interrupteur contrôlé réversible en courant ; - Un interrupteur contrôlé réversible en tension ; - Un interrupteur contrôlé réversible en courant et en tension ; 20 - Un commutateur mécanique seul ; - Un commutateur mécanique en série avec une diode ; - Un commutateur mécanique en série avec un interrupteur contrôlé ; Selon une réalisation particulière, lesdits moyens de commutation et ladite source de courant sont répartis dans plusieurs blocs de conversion identiques, et en ce 25 qu'il comporte un premier bloc de conversion connecté de manière distincte à la première borne, à la deuxième borne et à la troisième borne. Selon une réalisation particulière, le dispositif comporte un système de contournement dudit dispositif, commandé par lesdits moyens de commande et comprenant des moyens de commutation agencés en parallèle de chaque source de 30 tension. 6 Selon une réalisation particulière, ledit système de contournement comporte des moyens commandés de décharge de chaque source de tension. L'invention concerne également l'utilisation du dispositif tel que défini ci-dessus dans un réseau maillé à courant continu, ledit réseau comprenant au moins trois noeuds 5 qui sont chacun à une tension déterminée et trois liaisons, dites première liaison reliant le premier noeud au deuxième noeud, deuxième liaison reliant le premier noeud au troisième noeud et troisième liaison reliant le deuxième noeud au troisième noeud. L'invention concerne également l'utilisation du dispositif tel que défini ci-dessus dans un réseau maillé à courant alternatif, ledit réseau comprenant au moins trois noeuds 10 qui sont chacun à une tension déterminée et trois liaisons, dites première liaison reliant le premier noeud au deuxième noeud, deuxième liaison reliant le premier noeud au troisième noeud et troisième liaison reliant le deuxième noeud au troisième noeud. 15 Par ailleurs, le dispositif pourra être adapté pour atteindre d'autres objectifs, notamment : Pour répartir les courants dans le réseau de manière à minimiser les pertes ; - Pour contrôler la répartition du courant dans des liaisons, et ainsi par exemple annuler le courant dans une liaison en vue par exemple d'ouvrir un 20 contacteur pour une opération de reconfiguration du réseau ; - Pour équilibrer les courants dans les liaisons, notamment dans le cas d'un réseau mixte (bipolaire / monopolaire (« tap converters » insérés dans un réseau bipolaire par exemple)) ; 25 Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages vont apparaître dans la description détaillée qui suit, faite en regard des dessins annexés dans lesquels : - La figure 1 représente un réseau maillé minimal à une seule maille. 30 - Les figures 2 et 3 représentent de manière schématique des solutions connues dans l'état de la technique. - La figure 4A représente de manière schématique le dispositif de contrôle de flux de puissance de l'invention incorporé dans un réseau maillé. - La figure 4B représente de manière schématique un exemple de réalisation 35 du dispositif de contrôle de flux de puissance de l'invention, incorporé dans le réseau maillé. 7 - La figure 5 représente l'architecture générale du dispositif de contrôle de flux de puissance de l'invention incorporé dans un réseau maillé. - Les figures 6A à 61 représentent plusieurs modes de réalisation du dispositif de contrôle de flux de puissance de l'invention répondant à une première 5 série de besoins. - Les figures 7A à 7K représentent plusieurs modes de réalisation du dispositif de contrôle de flux de puissance de l'invention répondant à une deuxième série de besoins. - La figure 8 représente une évolution du dispositif de l'invention dans un 10 réseau maillé plus complexe. - La figure 9 représente un système dit de "bypass" employé dans le dispositif de l'invention. 15 Description détaillée d'au moins un mode de réalisation Le dispositif de contrôle de flux de puissance de l'invention est destiné à être employé dans un réseau maillé, préférentiellement haute tension, à courant continu. Selon sa configuration, il pourra également être employé dans un réseau maillé à courant alternatif. On verra que cela sera le cas lorsque les moyens de commutation 20 comportent des interrupteurs de puissance réversibles en courant et en tension. Comme déjà évoqué ci-dessus en liaison avec la figure 1, un réseau maillé se présente, de la manière la plus simple, sous la forme de trois noeuds interconnectés. Chaque noeud est avantageusement connecté directement ou indirectement à une ou plusieurs stations de conversion. La station de conversion A est ainsi connectée 25 au premier noeud. La station de conversion B est ainsi connectée au deuxième noeud du réseau. La station de conversion C est ainsi connectée au troisième noeud du réseau. Chaque station de conversion est destinée à injecter une puissance sur le réseau ou extraire une puissance du réseau. Chaque station de conversion est destinée à injecter un courant sur le réseau 30 ou extraire un courant du réseau maillé. Il s'agit du courant I, pour la station de conversion A, du courant lb pour la station de conversion B et du courant Ic pour la station de conversion C. Une tension est imposée sur chaque noeud par la station connectée sur le noeud. La tension V, est appliquée au premier noeud du réseau. La tension Vb est 8 appliquée au deuxième noeud du réseau. La tension V, est appliquée au troisième noeud du réseau. Une première liaison 11 relie le premier noeud au deuxième noeud. Une deuxième liaison 12 relie le premier noeud au troisième noeud. Une troisième liaison 13 5 relie le deuxième noeud au troisième noeud. Chaque liaison pourra être formée d'une ligne aérienne, d'un câble ou de toute autre solution permettant de transporter du courant. Comme déjà décrit ci-dessus, dans une configuration où les stations B et C 10 fournissent de l'énergie sur le réseau maillé et où la station A reçoit cette énergie, les courants lb et 1c peuvent disposer de deux chemins pour rejoindre la station A. Sur la figure 1, on ainsi trois courants 11, 12 et 13 circulant sur chaque liaison du réseau. En référence aux figures 4A, 4B et 5, le dispositif 20 de l'invention comporte : 15 - Une première borne B1 destinée à être connectée à la première liaison, une deuxième borne B2 destinée à être connectée à la deuxième liaison et une troisième borne B3 destinée à être connectée au premier noeud ; - Une première source de tension connectée entre sa première borne et sa troisième borne ; 20 - Une deuxième source de tension connectée entre sa deuxième borne et sa troisième borne ; - Une source de courant (représentée comme une inductance) connectée à la première source de tension (représentée comme un condensateur) et à la deuxième source de tension (représentée comme un condensateur) et 25 utilisée pour assurer un transfert d'énergie entre la première source de tension et la deuxième source de tension ; - Des moyens de commutation agencés pour permettre une connexion de ladite source de courant dans une configuration déterminée. Selon une particularité de l'invention, il s'agira notamment de connecter la source de 30 courant, en alternance, en parallèle de la première source de tension ou en parallèle de la deuxième source de tension ; - Des moyens de commande 21 configurés pour commander lesdits moyens de commutation de manière à réaliser ladite connexion de ladite source de courant en alternance, en parallèle de la première source de tension ou en 9 parallèle de la deuxième source de tension et commander un transfert d'énergie entre la première source de tension et la deuxième source de tension via ladite source de courant ; 5 Bien entendu, il faut considérer les trois bornes B1, B2, B3 comme équivalentes. La connexion des trois bornes B1, B2, B3 du dispositif, respectivement aux trois liaisons 11, 12, 13, est donc non limitative. Le dispositif peut être inséré dans le réseau de manière à connecter ses bornes de manière différente aux liaisons. Etant donné que le dispositif comporte trois bornes et que le réseau comporte trois liaisons, 10 on aura ainsi six configurations de connexion permanente du dispositif dans le réseau. Lesdits moyens de commande 21 ne sont pas détaillés dans la présente demande. Ils comportent avantageusement une unité de traitement destinée à générer des signaux de commande pour assurer la commande en alternance et éventuellement des unités de commande ("drivers") adaptés aux moyens de commutation employés. 15 Ces moyens de commande font avantageusement partie du dispositif 20 de l'invention. La première source de tension peut comporter au moins un premier condensateur Cl ayant une capacité déterminée. La deuxième source de tension peut comporter au moins un deuxième condensateur 02 ayant une capacité déterminée. 20 La source de courant peut comporter une inductance L. Les moyens de commutation comportent notamment un ou plusieurs interrupteurs électroniques de puissance. Les deux condensateurs Ci, 02 sont connectés tous deux à la troisième borne 25 B3 du dispositif 20 et présentent leur autre borne connectée respectivement à la première borne B1 et à la deuxième borne B2 du dispositif de manière à venir se connecter aux deux liaisons 11, 12 dont on souhaite contrôler les courants (11, 12). En variante de réalisation, l'un des deux condensateurs (Cl, 02) pourrait être connecté entre les bornes B1 et B2 alors que l'autre condensateur resterait connecté 30 entre les bornes B1 et B3 ou B2 et B3. La constitution des interrupteurs électroniques de puissance et leur arrangement dépend d'une part des signes des courants (11 et 12) qui circulent dans les liaisons, d'autre part du signe de la tension (Vx=Vi-V2) qui doit être insérée dans la maille 10 dans laquelle on cherche à contrôler les courants. La structure des moyens de commutation est donc choisie en fonction du réseau dans lequel le dispositif sera inséré et des points de fonctionnement attendus. La figure 4B représente un mode de réalisation particulier du dispositif qui 5 comporte plusieurs blocs de conversion identiques. Chaque bloc de conversion 200, 201, 202 comporte trois bornes, chacune étant connectée de manière distincte respectivement à la borne B1, à la borne B2 et à la borne B3. Les trois blocs de conversion sont identiques et comportent chacun au moins une inductance et des moyens de commutation. L'architecture de chaque bloc de 10 conversion et leur association dans le dispositif permet notamment de réaliser toutes les topologies qui seront décrites ci-dessous, pour répondre à tous les cas ou besoins de fonctionnement possibles. Cette architecture modulaire à plusieurs blocs de conversion identiques permet notamment d'assurer un fonctionnement en mode dégradé si un bloc est défaillant et de 15 réduire les coûts de fabrication en réalisant un convertisseur particulier en associant des convertisseurs élémentaires produits en série. Par ailleurs, cette architecture présente, grâce à la commande, certains avantages en termes d'oscillations dans les courants dans les liaisons et dans les tensions aux bornes des condensateurs. Il est ainsi possible de décaler facilement les 20 commandes des blocs de conversion 200, 201, 202 entre eux (N blocs commandés à une période T avec des ordres décalés de TIN). Il est également possible de coupler les inductances (sur un même circuit magnétique) des blocs de conversion, permettant de limiter le nombre de circuits magnétiques employés. 25 Dans la suite de la description et sur les dessins annexés, un transistor doit être compris comme pouvant représenter un ou plusieurs transistors agencés en série et/ou en parallèle pour assurer le fonctionnement du dispositif. Il en est de même pour chaque diode qui pourra être un groupe de plusieurs diodes connectées en série et/ou parallèle, ou chaque condensateur qui pourra être un groupe de plusieurs condensateurs 30 connectés en série et/ou parallèle. Dans un réseau bipolaire ou dans un réseau monopolaire symétrique, la structure du dispositif proposé est à installer sur les deux pôles. 11 Dans l'architecture la plus générale du dispositif, représentée sur la figure 5, les moyens de commutation comportent six commutateurs : - Un premier ensemble de deux commutateurs Si, S2 connecté entre la première borne B1 et la troisième borne B3 du dispositif 20 (en parallèle de 5 la première source de tension, c'est-à-dire du premier condensateur Cl), les deux commutateurs Si, S2 définissant entre eux un premier point milieu de connexion ; - Un deuxième ensemble de deux commutateurs S5, 56 connecté entre la deuxième borne B2 et la troisième borne B3 (en parallèle de la deuxième 10 source de tension, c'est-à-dire du deuxième condensateur 02), les deux commutateurs S5, S6 définissant entre eux un deuxième point milieu de connexion ; - Un commutateur S3 connecté entre la deuxième borne B2 du dispositif 20 et le premier point milieu du premier ensemble de commutateurs ; 15 - Un commutateur S4 connecté entre la première borne B1 du dispositif 20 et le deuxième point milieu du deuxième ensemble de commutateurs ; Dans cette architecture générale, l'inductance L est connectée entre le premier point milieu et le deuxième point milieu. 20 Chaque commutateur des moyens de commutation pourra ensuite être choisi en fonction du signe des valeurs suivantes : - Le courant li ; - Le courant 12 ; - Le ratio 11/12 ; 25 - La différence 11-12 ; - La différence Vx=V1-V2 ; vi -v2 - Le ratio 11+12 ' Les signes de ces valeurs définissent ce qu'on appelle par la suite un « cas de fonctionnement ». En outre, certains commutateurs définis dans l'architecture générale 30 pourront être supprimés (circuit ouvert) en fonction du nombre de cas de fonctionnement désirés. 12 En référence aux figures 6A à 61, plusieurs architectures sont ainsi proposées pour répondre à différents cas de fonctionnement. Bien entendu, il faut comprendre que la liste des cas exposés ci-dessous n'est pas exhaustive et que d'autres cas sont bien 5 entendu envisageables. Certaines adaptations seront alors nécessaires pour parvenir à un dispositif optimal permettant notamment de tenir compte du nombre de cas de fonctionnement désirés. Dans les différents cas décrits ci-dessous, les références rapportées sur les dessins sont conservées d'une réalisation à l'autre dans la mesure où les composants restent identiques, au moins dans leur fonction. 10 Dans chaque cas de fonctionnement, les interrupteurs S1 à S6 sont choisis selon une réalisation particulière afin de répondre au besoin. De manière non exhaustive et non limitative, chaque commutateur sera alors choisi selon l'une des réalisations listées ci-dessous : - Un circuit ouvert (c'est-à-dire aucune liaison électrique) ; 15 - Un court-circuit (c'est-à-dire une connexion permanente) ; - Une diode ; - Un interrupteur contrôlé non réversible (par exemple : IGBT ou BJT) ; - Un interrupteur contrôlé réversible en courant (par exemple : IGBT avec diode en parallèle ou MOSFET) ; 20 - Un interrupteur contrôlé réversible en tension (Par exemple : IGBT et diode en série) ; - Un interrupteur contrôlé réversible en courant et tension (Par exemple : deux IGBT avec diode en série) ; - Un commutateur mécanique seul ; 25 - Un commutateur mécanique en série avec une diode ; - Un commutateur mécanique en série avec un interrupteur contrôlé ; - Eventuellement une combinaison de plusieurs de ces réalisations ; Une première série de réalisations présentée ci-dessous est relative au fait que 30 les courants 11 et 12 sont toujours de signes identiques. 13 - Cas où 11>0, 12 >0 et V.>0 - Figure 6A Dans cette réalisation, on a ainsi : - = Circuit ouvert - S2 = IGBT 5 - 53 = Diode - 54 = Circuit ouvert - 55 = Court-circuit - S6 = Circuit ouvert 10 Sur la figure 6A, le transistor T peut être de type bipolaire, à effet de champs (MOSFET), un GTO (éventuellement asymétrique, c'est à dire qui ne supporte pas de tension inverse) ou un IGCT (éventuellement asymétrique). Le transistor T est commandé à la fermeture avec un rapport cyclique a. Lorsque le transistor T est passant, on a VL=Vi. Lorsque le transistor est ouvert, dans 15 l'hypothèse selon laquelle le courant dans l'inductance ne s'annule jamais, la diode D est passante, on a VL=V2 En régime permanent, la tension moyenne aux bornes de l'inductance qui vaut aVi+ (1-a) V2 doit être nulle. V1 et V2 sont donc de signes différents. Le courant moyen dans les condensateurs est nul en régime permanent, on a donc la moyenne de IL égale à I. Le courant moyen dans le transistor est égal à 11 et à alL donc 20 à 11=a1. De même, on a 12= (1-a) I. Le rapport cyclique a permet donc de régler la répartition du courant 1 dans les liaisons 11 et 12, ce qui est l'effet escompté. - Cas où 11 0 - Figure 6B Pour ce cas, les positions du transistor et de la diode sont échangées. Le 25 principe de fonctionnement est le même que dans le cas précédent. - Cas où 11>0, 12 >0 et Vx 0, 12 >0 et V, de signe quelconque (le signe de V, peut changer lors du fonctionnement) - Figure 6E - S1 = Circuit ouvert - S2 = IGBT + Diode 5 - 53 = IBGT + Diode - 54 = Circuit ouvert - 55 = Court-circuit - 56 = Circuit ouvert Pour ce besoin, les interrupteurs doivent être réversibles en tension. Ainsi, on 10 utilisera des transistors en série avec des diodes (comme représenté sur la figure 6E ou des Thyristors GTO symétriques (qui supportent une tension inverse) ou IGCT symétriques. - Cas où lia, 12 0 et 11 et 12 de signes identiques mais pouvant changer (11>0 et 12>0 ou li 0 et 12>0 ou li 0 et 12>0 ou 11 0, 12 0 et 11A. On a donc : - soit V'>0 et la et alors a 0 et alors a>0,5. 15 - Cas où lia, 12>0 avec 1 et Vx de signes quelconques mais différents (I/Vx 0) - Figure 7C Le principe de fonctionnement est le même que dans les deux cas précédents, à l'exception que V, et V2 sont négatifs. 25 - Cas où lia, 12>0 avec 1 et Vx de signes quelconques mais identiques (I/Vx>0) - Figure 7D Il s'agit d'une adaptation de la réalisation précédente. - Cas où 11A, 12 0 et 1 et Vx de signes quelconques - Figure 7F 35 Il s'agit d'une adaptation de la réalisation précédente. 17 - Cas où 1/V,>0 et 11 et 12 de signes qui peuvent changer mais avec toujours li et 12 de signes opposés (11/12 0, 12 de signe quelconque, V'>0 et 1>0 - Figure 7J Pour ce besoin, on a alors la configuration suivante : 20 S1 = IGBT et diode en parallèle S2 = IGBT et Diode en série 53 = Circuit ouvert 54 = IGBT et Diode en série 55 = IGBT et Diode en série 25 56 = IGBT et diode en parallèle On représente ici le convertisseur selon le principe précédent adapté au cas où 11, Vx et 1 sont positifs et 12 de signe pouvant changer. Ici l'interrupteur S3 n'est pas utilisé. 30 Par ailleurs, dans certaines réalisations, il sera également possible de remplacer des transistors par un simple contact mécanique, notamment lorsque l'un des courants 11 ou 12 change de signe. La figure 7K représente ainsi la variante de réalisation de l'architecture de la figure 7J, dans laquelle certains transistors et diodes ont été remplacés par un contact mécanique. Cette solution permet de réduire les pertes à l'état 35 passant et le nombre de composants semi-conducteurs. 18 Lorsque les contacts mécaniques CM1 et CM2 sont fermés, les contacts CM3 et CM4 sont ouverts et réciproquement. Dans le premier cas, le fonctionnement est identique à celui de la réalisation de la figure 6A. Dans le deuxième cas, le fonctionnement est identique à celui de la réalisation de la figure 70. 5 Bien entendu, comme évoqué précédemment, il faut comprendre qu'il existe encore d'autres réalisations, non décrites dans la présente demande mais qui résultent comme ceux déjà décrits ci-dessus, d'une adaptation de l'architecture générale du dispositif représentée sur la figure 5. 10 En référence à la figure 8, il faut également comprendre que la structure du dispositif pourra être étendue à un réseau maillé dans lequel plus de deux liaisons sont connectées à la station de conversion A. Sur la figure 8, trois liaisons sont ainsi reliées à la station de conversion A, sur lesquelles circulent respectivement les courants 11, 12 15 et 13. Sur cette figure, les commutateurs sont représentés de manière générique et pourront donc prendre une architecture adaptée au cas de fonctionnement tenant compte des signes possibles des différents courants et différentes tensions impliqués. Selon un autre aspect de l'invention, il est également possible de prévoir un 20 système dit de "bypass" (c'est-à-dire contournement) du dispositif de contrôle de flux de puissance de l'invention, afin de le contourner lorsqu'il n'est pas utile. Le système de "bypass" permet d'éviter la mise hors-tension complète du réseau. Ce système est visible sur la figure 9. Ce système fait avantageusement partie du dispositif de contrôle de flux de puissance. Les moyens de commande 21 du dispositif 25 sont configurés pour assurer la commande de ce système de contournement. Sur la figure 9, les moyens de commutation et l'inductance sont représentés dans un même bloc de conversion 203 comprenant une borne B30 connectée à la borne B3, une borne B10 connectée au condensateur Cl et une borne B20 connectée au condensateur 02. 30 Le système de "bypass" comporte une première résistance Ria permettant de décharger le condensateur Cl et une deuxième résistance R2, permettant de décharger le deuxième condensateur 02. La première résistance Ria est connectée d'une part à la première borne B1 et à la borne B10. La deuxième résistance R2a est connectée d'une part à la deuxième borne B2 et à la borne B20. Un premier interrupteur CM1, est 35 connecté en parallèle de la première résistance Ria et un deuxième interrupteur CM2, 19 est connecté en parallèle de la deuxième résistance R2a. Un interrupteur CM1b est connecté entre la première borne B1 et la troisième borne B3. Un interrupteur CM2b est connecté entre la deuxième borne B2 et la troisième borne B3. Les interrupteurs CM,,, CM1b, CM2, et CM1b peuvent être réalisés par des 5 contacts mécaniques de contacteurs. Le dispositif qui actionne ces interrupteurs n'est pas représenté ici. Quand le dispositif de contrôle de flux de puissance n'est pas employé (état 1) : - les interrupteurs CM1b et CM2b sont fermés ; - les interrupteurs CM1, et CM2, peuvent être dans n'importe quel état en 10 régime permanent. Quand le dispositif de contrôle de flux de puissance est employé (état 2) : - les interrupteurs CM1, et CM2, sont fermés (afin que les courants du réseau ne traversent pas les résistances de décharge ce qui créerait des pertes) ; 15 - les interrupteurs CM1b et CM2b sont ouverts. Pour passer de l'état 1 à l'état 2, les interrupteurs CM1, et CM2, sont fermés puis les interrupteurs CM1b et CM2b sont ouverts. Pour passer de l'état 2 à l'état 1, les interrupteurs CM1, et CM2, sont ouverts puis les interrupteurs CM1b et CM1b sont fermés. 20 De ce fait, le dispositif de contrôle de flux de puissance est court-circuité et les condensateurs sont déchargés dans les résistances. Après la décharge des condensateurs, les interrupteurs CM1, et CM2, peuvent être fermés pour préparer la mise sous tension suivante. La solution proposée permet donc de ne jamais interrompre le courant dans les liaisons. La séquence pour passer d'un état à l'autre est réalisée de 25 manière à ne pas court-circuiter les condensateurs. En variante de réalisation, le contrôle appliqué aux moyens de commutation du dispositif de contrôle de flux de puissance peut annuler la tension aux bornes des condensateurs (en agissant sur les rapports cycliques). Si cette fonctionnalité de contrôle est mise en oeuvre, les résistances et les interrupteurs CM1, et CM2, peuvent 30 être omis et seuls les interrupteurs CM1b et CM2b sont conservés. On comprend de ce qui précède que la solution de l'invention présente un certain nombre d'avantages. Elle permet d'augmenter la capacité de transport des réseaux maillés à courant continu, en évitant les congestions de liaisons sans investir 35 dans l'installation de nouvelles liaisons. 20 De plus, la solution de l'invention peut être utilisée pour réaliser les fonctions suivantes : - Elle peut aussi être utilisée pour répartir les courants dans les réseaux de manière à minimiser les pertes dans le réseau. 5 - Comme l'invention permet de contrôler le courant dans des liaisons, elle peut être utilisée pour annuler le courant dans une liaison. Ceci est utile pour ouvrir un contacteur pour une opération de reconfiguration du réseau. - Dans le cas d'un réseau mixte (bipolaire / monopolaire (« tap converters » insérés dans un réseau bipolaire) par exemple), l'invention peut être utilisée pour 10 équilibrer les courants dans les liaisons. Il faut également noter qu'aucune partie du dispositif n'est soumise à la tension qui existe entre les conducteurs des liaisons et la terre (comme c'est le cas dans des solutions antérieures). Les tensions qui doivent apparaitre aux bornes du dispositif sont 15 de l'ordre de grandeur des chutes de tension qui existent dans la maille du réseau considéré (Ri li-R212+R313 pour l'exemple considéré), c'est-à-dire des tensions beaucoup plus faibles que celles qui existent entre les conducteurs des liaisons et la terre (V, par exemple). Par ailleurs, le dispositif n'échange pas d'énergie avec le réseau alternatif et il n'y a donc aucun problème d'isolation avec ce dernier. Il s'agit donc d'un REVENDICATIONS1. Dispositif de contrôle de flux de puissance destiné à être employé dans un réseau maillé, une maille comportant au moins trois noeuds chacun à une tension déterminée et trois liaisons, dites première liaison (11) reliant le premier noeud au deuxième noeud, deuxième liaison (12) reliant le premier noeud au troi- sième noeud et troisième liaison (13) reliant le deuxième noeud au troisième noeud, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte : une première borne (B1) destinée à être connectée en série sur la première liaison (11), une deuxième borne (B2) destinée à être connectée en série sur la deuxième liaison (12) et une troisième borne (B3) destinée à être connectée au premier noeud, - une première source de tension connectée entre sa première borne (B1) et sa troisième borne (B3), une deuxième source de tension connectée entre sa deuxième borne (B2) et sa troisième borne (B3), - une source de courant connectée alternativement à la première source de tension et à la deuxième source de tension et configurée pour assurer un transfert d'énergie entre la première source de tension et la deuxième source de tension, - des moyens de commutation agencés pour permettre une connexion de ladite source de courant en alternance, en parallèle de la première source de tension ou en parallèle de la deuxième source de courant, - des moyens de commande (21) configurés pour commander lesdits moyens de commutation de manière à réaliser ladite connexion de ladite source de courant en alternance, en parallèle de la première source de tension ou en parallèle de la deuxième source de courant et commander un transfert d'énergie entre la première source de tension et la deuxième source de tension via ladite source de courant. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première source de tension comporte au moins un condensateur (Cl). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la deuxième source de tension comporte au moins un condensateur (C2). 22 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la source de courant comporte au moins une inductance (L). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de commutation comportent six commutateurs : - Un premier ensemble de deux premiers commutateurs (S1, S2) connecté entre la première borne (B1) et la troisième borne (B3) du dispositif, en parallèle de la première source de tension, les deux commutateurs (S1, S2) du premier ensemble définissant entre eux un premier point milieu de connexion ; Un deuxième ensemble de deux deuxièmes commutateurs (S5, S6) connecté entre la deuxième borne (B2) et la troisième borne (B3), en parallèle de la deuxième source de tension, les-deux commutateurs (S5, S6) du deuxième ensemble définissant entre eux un deuxième point milieu de connexion ; 15 - Un troisième commutateur (S3) connecté entre la deuxième borne (B2) et le premier point milieu du premier ensemble de commutateurs ; - Un quatrième commutateur (S4) connecté entre la première borne (B1) et le deuxième point milieu du deuxième ensemble de commutateurs. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'inductance (L) 20 est connectée entre le premier point milieu et le deuxième point milieu. 7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que chaque commutateur est choisi en fonction du signe des paramètres suivants : Le courant li; - Le courant 12; 25 Le ratio 11/12; - La différence 11-12; La différence Vx=V1-V2 ; vi -v2 - Le ratio - - 11+12 ' Dans lesquelles : 30 - h correspond au courant qui circule dans la première liaison ; - 12 correspond au courant qui circule dans la deuxième liaison ; 5 10 23 - V1 correspond à la tension aux bornes de la première source de tension - V2 correspond à la tension aux bornes de la deuxième source de tension. 5 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque com- mutateur est choisi parmi : Un circuit ouvert ; - Un court-circuit ; Une diode ; 10 - Un interrupteur contrôlé non réversible ; - Un interrupteur contrôlé réversible en courant ; Un interrupteur contrôlé réversible en tension ; - Un interrupteur contrôlé réversible en courant et en tension ; - Un commutateur mécanique seul ; 15 - Un commutateur mécanique en série avec une diode ; Un commutateur mécanique en série avec un interrupteur contrôlé ; 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdits moyens de commutation et ladite source de courant sont répartis dans plusieurs blocs de conversion (200, 201, 202) identiques, et en ce qu'il comporte un 20 premier bloc de conversion connecté de manière distincte à la première borne (B1), à la deuxième borne (B2) et à la troisième borne (B3). 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte un système de contournement dudit dispositif, commandé par lesdits moyens de commande (21) et comprenant des moyens de commutation agencés 25 en parallèle de chaque source de tension. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit système de contournement comporte des moyens commandés de décharge de chaque source de tension. 12. Utilisation du dispositif tel que défini dans l'une des revendications pré- 30 cédentes dans un réseau maillé à courant continu, ledit réseau comprenant au moins trois noeuds qui sont chacun à une tension déterminée et trois liaisons, 24 dites première liaison reliant le premier noeud au deuxième noeud, deuxième liaison reliant le premier noeud au troisième noeud et troisième liaison reliant le deuxième noeud au troisième noeud. 13. Utilisation du dispositif tel que défini dans l'une des revendications 1 à 11 5 dans un réseau maillé à courant alternatif, ledit réseau comprenant au moins trois noeuds qui sont chacun à une tension déterminée et trois liaisons, dites première liaison reliant le premier noeud au deuxième noeud, deuxième liaison reliant le premier noeud au troisième noeud et troisième liaison reliant le deuxième noeud au troisième noeud. 10