INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
De manière plus précise, considérant un réseau de distribution comprenant une branche moyenne tension HTA à laquelle est rattachée une branche basse tension BT, le réseau de distribution peut être décrit par : la matrice d’admittance Y a de la branche moyenne tension HTA avec le nœud d’indice ref comme nœud de référence ; la matrice d’admittance Y b de la branche basse tension BT avec le nœud d’indice 1 comme nœud de référence (cet indice est donné à titre indicatif) ; le nœud de rattachement entre la branche basse tension et moyenne tension HTA, ici par exemple le nœud 1 peut être rattaché à tout nœud r de la branche moyenne tension HTA, r étant différent de ref ; le vecteur de puissances complexes S a injectées/soutirées en tous nœuds de la branche moyenne tension HTA ; le vecteur de puissances complexes S b injectées/soutirées en tous nœuds de la branche basse tension BT.
Sur la , le domaine d’ajustement des puissances actives et réactives non convexe est représenté en hachuré.
La convexification du domaine est représenté sur la , avec le domaine non convexe initial représenté par les hachures, et le domaine supplémentaire ayant donné lieu à la convexification représenté par les croisillons.
Lors de la vérification de l’appartenance de la solution au domaine initial, il est déterminé si la solution obtenue se trouve bien dans le domaine initial, c’est-à-dire se trouve bien dans la partie hachurée de la .
Si la solution obtenue se trouve dans le domaine initial, alors il n’y a pas de correction à faire.
Si la solution obtenue ne se trouve pas dans le domaine initial, comme illustré sur la par le point en forme de croix, un ajustement est nécessaire. L’ajustement peut être fait en substituant à la solution obtenue un point du domaine initial selon toute technique choisie. Un exemple de technique peut-être une substitution par une projection selon une norme choisie.
La illustre un exemple, non limitatif, de deux substitutions possibles.
La première substitution, illustrée par le point rond, est effectuée par la projection orthogonale de la solution obtenue sur le domaine initial, au moyen de la norme euclidienne.
La deuxième substitution, illustrée par le point triangulaire, est effectuée par la projection oblique de la solution obtenue sur le domaine initial, pour limiter la perte de puissance active.
Les contraintes relatives à la configuration d’une branche basse tension BT triphasée peuvent également être prises en compte.
Notamment, lorsqu’une branche basse tension BT est triphasée, sont prises en compte les contraintes d’égalités supplémentaires à imposer aux différentes variables de décision pour les puissances active et réactive correspondant à des producteurs opérant en triphasé au niveau de nœuds commandables.
Ces contraintes sont de la forme : Tx = p .
L'ajout des deux contraintes liant la tension au nœud de référence et la valeur de l'objectif dans le programme linéaire sont rendues inactives en raison du fait que, pour une branche basse tension BT triphasée utilisant la matrice d'admittance YTP, la tension au nœud de référence (numéroté 1) n'a pas à être prise en compte dans le calcul de l'écart à la tension cible.
Pour obtenir la formulation complète en programmation linéaire (PL) du problème de régulation, il reste à tenir compte du fait que les composantes du vecteur des puissances relatives aux injections et aux soutirages aux nœuds non commandables sont fixées et connues. Ce ne sont donc pas des variables du problème. Ces contraintes sont de la forme Sx = v .
Finalement, le problème d’optimisation prenant en compte toutes les contraintes et données fixes (étape S30, S31 de la ), peut s’écrire :
Le problème d’optimisation peut être résolu par des solveurs connus.
Le problème d’optimisation peut être réécrit sous la forme d’un programme linéaire :
Dans un premier cas, la matrice d’admittance de chaque branche basse tension BT triphasée peut être construite en tenant compte des pertes liées au transformateur HTA/BT.
Dans ce premier cas, un nœud supplémentaire est ajouté à chaque phase de la branche basse tension BT triphasée, le nœud supplémentaire représentant la sortie d’un transformateur supposé parfait et de même rapport de transformation ρ que le transformateur réel imparfait. Les trois nœuds supplémentaires ainsi introduits sont notés r1, r2 et r3. Chacun des trois nœuds est relié au nœud de référence de la branche basse tension BT correspondant à la phase associée par une branche formée par la mise en série d'une résistance R et d'une self-inductance L (de faibles valeurs), ce qui correspond à une admittance notée yt (yt = 1/(R+jLω)), l'indice t indiquant qu'il s'agit d'une admittance relative au transformateur.
Les valeurs de R et L sont des données qui sont déterminées de telle sorte que la différence entre les tensions complexes aux deux extrémités de cette branche est une bonne approximation des pertes et du déphasage induits par les imperfections du transformateur.
Par exemple, pour des transformateurs de puissance nominale entre 160 et 250 kVA, des valeurs typiques de R et de Lω sont dans les intervalles [8.e-3, 20.e-3] Ohm pour R et [25.e-3, 50.e-3] Henry-Ohm pour Lω.
Puisque les modules des tensions en sortie des trois enroulements secondaires du transformateur supposé parfait sont les mêmes et égaux à 1/ρ fois le module de la tension du côté de la branche HTA, les trois nœuds r1, r2, r3 peuvent être regroupés en un seul nœud correspondant au nouveau nœud de référence de la branche basse tension BT triphasée, représentée sous une forme développée. Ce nouveau nœud est numéroté 1. Cette convention permet la construction de la matrice d’admittance triphasée en prenant en compte les pertes du transformateur.
La matrice d’admittance de chaque branche basse tension BT triphasée avec pertes sous sa forme développée est notée YTP et est composée par les données des trois phases et des pertes liées au transformateur. La matrice YTP est de taille (3n + 1, 3n + 1).
La liste des nœuds de la branche basse tension BT, autres que le nœud de référence ref est appelé ind .
Ainsi, pour conserver la même numérotation pour les 3n-2 nœuds communs, les trois nœuds correspondant aux trois nœuds de rattachement respectifs des trois phases sont numérotés 3n-1, 3n et 3n+1 respectivement. De cette façon, les trois lignes et colonnes correspondant à ces nœuds dans la matrice YTP sont les trois dernières lignes et les trois dernières colonnes.
Une numérotation des nœuds de la branche basse tension BT triphasée sous sa forme développée est choisie telle que : Le premier nœud est le nœud de référence de la branche basse tension BT triphasée sous sa forme développée; ce nœud est le nœud de référence commun à chacune des trois phases; Les nœuds autres que le nœud de référence réf correspondant à la première phase sont numérotés de 2 à n (dans l'ordre où ils apparaissent dans la liste des indices de nœuds ind ) ; Les nœuds autres que le nœud de référence réf correspondant à la deuxième phase sont numérotés de n+1 à 2n-1 (dans l'ordre où ils apparaissent dans la liste des indices de nœuds ind ); Les nœuds autres que le nœud de référence réf correspondant à la troisième phase sont numérotés de 2n à 3n-2 (dans l'ordre où ils apparaissent dans la liste des indices de nœuds ind ); Les trois nœuds correspondant aux trois nœuds de rattachement des trois phases sont numérotés 3n-1, 3n et 3n+1 respectivement. De cette façon, les trois lignes et colonnes correspondant à ces nœuds dans la matrice d’admittance YTP sont les trois dernières lignes et les trois dernières colonnes.
La matrice d’admittance YTP de la branche basse tension BT triphasée sous sa forme développée et en tenant compte des pertes est construite de la manière suivante : Un premier terme égal à Y(réf, réf), suivi des n-1 termes de la ligne Y(réf, ind), suivis encore des n-1 termes de la ligne Y(réf, ind) , et suivis, enfin, des n-1 termes de la ligne Y(ref,ind). La première colonne de la matrice d’admittance YTP est construite de façon analogue, en concaténant 3 fois la colonne Y(ind, réf) à la suite du terme diagonal Y(1,1). La première ligne a pour coefficients non nuls : YTP(1,1) = -3*yt ; YTP(1, 3*n-1) = yt ; YTP(1, 3*n) = yt ; YTP(1, 3*n+1) = yt ; La première colonne est la transposée de la première ligne : YTP(:,1) = (YTP(1,:))' ; La sous-matrice de YTP formée par les lignes et les colonnes numérotées de 2 à 3*n-2, est la même que la sous-matrice de YTP formée par les lignes et les colonnes numérotées de 2 à 3*n-2 : YTP(2:3*n-2, 2:3*n-2) = YT(2:3*n-2, 2:3*n-2); La ligne 3n-1 a pour coefficients non nuls : YTP(3*n-1,1) = yt ; YTP(3*n-1,3*n-1) = Y(réf, réf)-yt ; YTP(3*n-1, 2:n) = Y(ref,ind) La colonne 3n-1 a pour coefficients non nuls : YTP(1,3*n-1) = yt ; YTP(2:n,3*n-1) = Y(ind,ref); (Y(ind, réf) désigne la colonne de Y correspondant au nœud réf, privée de sa composante réf) La ligne 3n a pour coefficients non nuls: YTP(3*n,1) = yt ; YTP(3*n,3*n) = Y(réf, réf)-yt ; YTP(3*n, n+1:2*n) = Y(ref,ind) ; où Y(ref,ind) désigne la ligne de Y correspondant au nœud de référence réf, privée de la composante réf). La colonne 3n a pour coefficients non nuls: YTP(1,3*n) = yt ; YTP(n+1:2*n,3*n) = Y(ind,ref); La ligne 3n+1 a pour coefficients non nuls: YTP(3*n,1) = yt ; YTP(3*n,3*n) = Y(réf, réf)-yt ; YTP(3*n, n+1:2*n) = Y(ref,ind) ; La colonne 3n+1 a pour coefficients non nuls: YTP(1,3*n) = yt ; YTP(n+1:2*n,3*n) = Y(ind,ref);.
La matrice d’admittance YTP d’une branche basse tension BT triphasée sous sa forme développée, en tenant compte des pertes, ainsi construite est présentée à la .
En d’autres termes, pour construire la matrice d’admittance YTP d’une branche basse tension BT triphasée sous sa forme développée en tenant compte des pertes liées au transformateur HTA/BT, la liste de tous les nœuds de la branche basse tension BT est obtenue. Puis, une nouvelle liste de nœuds est créée en considérant que chaque nœud de la branche basse tension BT est triplé, un nœud par phase, et en établissant une correspondance d’indices entre les nœuds des phases. Puis, des sous-matrices d’admittances pour chacune des trois phases sont obtenues. La matrice d’admittance YTP est reconstruite à partir de la concaténation des trois sous-matrices d’admittances en prenant en compte l’admittance correctrice illustrant les pertes du transformateur, lorsque les pertes du transformateur sont prises en compte.
Dans un deuxième cas, une matrice d’admittance YT peut être construite pour les branches basse tension BT en ne tenant pas compte des pertes liées au transformateur HTA/BT.
Dans ce deuxième cas, et contrairement à la matrice YTP, un seul nœud de référence est défini pour les trois phases de la branche basse tension BT considérée. La matrice YT est donc une matrice de taille (3*n-2)x(3*n-2).
Lors de la construction de la matrice YT, les pertes yt du transformateur ne sont pas prises en compte. Plus précisément, dans le premier cas avec une prise en compte des pertes, trois nœuds de référence sont créés pour chacune des trois phases. Les trois nœuds de référence sont connectés à chaque phase par trois connexions électriques indépendantes, chacune d’admittance yt, où yt est supposé connu et donné. Les pertes du transformateur se produisent dans ces trois connexions électriques supplémentaires. Les courants parcourant les trois connexions électriques sont en général différents et les valeurs des pertes peuvent également être différentes, de même que les tensions aux nœuds de référence des trois phases.
En faisant de nouveau référence à la , dans le cas où l’état en tension d’une des branches basse tension BT ou de la branche moyenne tension HTA n’est pas conforme, et donc qu’une régulation est à faire, des valeurs de commandes de régulation possibles sont déterminées.
Avantageusement, l’entrée du liquide de la première partie de la chambre de refroidissement est disposée à proximité de l’ensemble électronique de sorte que le liquide de refroidissement utilisé pour l’ensemble électronique soit à une température plus basse que le liquide de refroidissement utilisé pour le stator.
Avantageusement, le liquide est un caloporteur, en particulier de l’eau ou de l’huile.
Avantageusement, la première partie de la chambre de refroidissement présente une forme circulaire d’orientation radiale. La deuxième partie étant quant à elle sous forme de cylindre, qui ne s’étend qu’a une périphérie externe de la machine.
Avantageusement, le dissipateur thermique comprend au moins une cavité dans laquelle est logée l’au moins un composant de puissance, ladite cavité faisant saillie à l’intérieur de la première partie de la chambre de refroidissement. De préférence, la cavité présente une forme de cylindre. De préférence, la cavité fait saillie axialement à l’intérieur de la première partie de la chambre de refroidissement.
Avantageusement, l’au moins une cavité comporte un fond et au moins une face latérale, ledit fond et chaque face latérale étant au contact du liquide passant dans la première partie de la chambre de refroidissement de manière à refroidir ledit composant de puissance logé dans ladite cavité.
Avantageusement, le dissipateur thermique comprend une pluralité de cavités dans lesquelles sont logés des composants de puissances, lesdits composants étant des condensateurs. De préférence, chaque cavité recevant un condensateur présente une forme de cylindre. La cavité cylindrique est composée d’un fond appelé base circulaire et d’une face latérale qui s’étend sur 360 degrés. En variante, tout autre forme adaptée permettant de recevoir un condensateur peut être prévue.
Avantageusement, l’au moins un composant de puissance est maintenu dans la cavité du dissipateur thermique au moyen d’une résine thermiquement conductrice.
Avantageusement, l’au moins une cavité est apte à être entourée d’un liquide.
Avantageusement, le dissipateur thermique comprend un support circulaire qui s’étend radialement depuis une périphérie externe jusqu’à une extrémité interne du premier palier pour former avec ledit premier palier la première partie de la chambre de refroidissement.
Avantageusement, le dissipateur thermique est solidaire du premier palier, en particulier de sa paroi transversale. De préférence, ils sont solidarisés ensemble au moyen d’une soudure par friction malaxage. Par soudure par friction malaxage (abrégé en FSW pour Friction Stir Welding selon la terminologie anglaise), on entend désigner au sens de la présente invention une soudure obtenue par le procédé de soudage à l'état solide qui consiste à assembler deux pièces en les amenant dans un état pâteux grâce à un pion en rotation.
Avantageusement, la première partie de la chambre de refroidissement s’étend sur au moins 50%, de préférence 75%, de la hauteur radiale de la machine.
Avantageusement, le dissipateur thermique comprend une pluralité d’excroissances, telles que des plots ou ailettes, aptes à augmenter la turbulence du liquide.
Avantageusement, la première et deuxième partie de la chambre de refroidissement sont disposées axialement l’une à côté de l’autre.
Avantageusement, l’ensemble électronique comprend une carte de circuit imprimée qui s’étend sur le dissipateur thermique. De préférence, la carte de circuit imprimé s’étend sur au moins toute la hauteur radiale du dissipateur thermique. De préférence, la carte de circuit imprimé est au contact du dissipateur thermique au niveau de sa périphérie externe et de son extrémité interne.
Avantageusement, la carte de circuit imprimée et le dissipateur thermique sont en contact par l’intermédiaire d’une résine thermiquement conductrice.
Avantageusement, le dissipateur thermique et le carter, en particulier le premier palier, comprennent respectivement une première et deuxième série de fentes disposées en en regard l’une de l’autre pour le passage de barres conductrice d’alimentation de bobinages du stator.
Dispositif 100 de pilotage de la consommation électrique de l’équipement consommateur EQC
On décrit ci-dessous des exemples dans lesquels le dispositif 1 de pilotage de la source 11 de tension peut comporter également un dispositif 100 de pilotage de la consommation électrique de l’équipement consommateur EQC, pouvant être combinés, en référence aux figures 10 à 15.
Le dispositif 100 de pilotage de la consommation électrique de l’équipement consommateur EQC comporte un dispositif 102 de détermination de la fréquence f d’une tension électrique V présente au point PDL de livraison de puissance électrique et sur le réseau RD de consommation de puissance électrique. Le dispositif 102 de détermination comporte une entrée 104 reliée au réseau RD de consommation de puissance électrique, sur laquelle est présente la tension électrique V. Le dispositif 102 de détermination détermine la fréquence f de la tension électrique V présente sur l’entrée 104. Le dispositif 102 de détermination peut être ou comporter un (ou plusieurs) capteur de mesure de la tension électrique alternative V et/ou du courant électrique alternatif I sur l’entrée 104, et un (ou plusieurs) calculateur de calcul de la fréquence f à partir de la tension V mesurée, fournie sur le réseau RD et/ou du courant mesuré I, fourni sur le réseau RD. Par exemple, le dispositif 102 de détermination calcule la fréquence fondamentale f du réseau RD à partir de la ou des tension(s) V fournie(s) par le circuit de mesure via une bibliothèque logicielle existante, ou en filtrant le signal mesuré de la tension et/ou du courant et en calculant sa fréquence à partir des passages par zéro de la tension et/ou du courant. Le dispositif 102 de détermination comporte une sortie 105, sur laquelle il fournit la fréquence f, ayant été déterminée. Le dispositif 102 de détermination de la fréquence f de la tension électrique V peut être associé au compteur CP de consommation électrique et/ou intégré au compteur CP de consommation électrique. Le dispositif 102 de détermination de la fréquence f de la tension électrique V peut être présent dans un boîtier installé sur ou dans l’équipement consommateur EQC. Le dispositif 102 de détermination de la fréquence f de la tension électrique V peut être présent dans le dispositif 103 décrit ci-dessous, représenté à la .
Le dispositif 100 de pilotage de la consommation électrique de l’équipement consommateur EQC comporte un dispositif 103 de contrôle, configuré pour provoquer un effacement d’un pourcentage E d’une puissance électrique disponible PD pour l’équipement consommateur EQC selon une consigne prescrite P(f) (ou loi de pilotage en fonction de la fréquence f) donnant le pourcentage E en fonction de la fréquence f. La puissance électrique disponible PD pour l’équipement consommateur EQC est une puissance interruptible pour l’équipement consommateur EQC. Le pourcentage E est la puissance électrique interrompue PI de l’équipement consommateur EQC, divisée par puissance électrique disponible PD pour l’équipement consommateur EQC, soit E=PI/PD. La puissance électrique disponible PD est la puissance électrique normalement soutirée du réseau RD par l’équipement consommateur EQC, en l’absence du dispositif 100 de pilotage. Par conséquent, suivant l’invention, le dispositif 103 de contrôle alimente en électricité chaque équipement consommateur EQC avec la puissance électrique P = PD - PI. Le dispositif 103 de contrôle peut être ou comporter un (ou plusieurs) contrôleur et/ou un (ou plusieurs) microcontrôleur et/ou un (ou plusieurs) processeurs et/ou un (ou plusieurs) microprocesseurs et/ou un (ou plusieurs) calculateur et/ou un (ou plusieurs) ordinateur et/ou peut comporter un ou plusieurs programmes d’ordinateur. L’invention permet à un équipement consommateur EQC relié au réseau principal RP de transport et de distribution d’électricité ou au micro-réseau MG d’assurer un service d’effacement diffus de toute ou partie d’une charge. Le dispositif 100 de pilotage peut assurer une modulation de la charge de l’équipement consommateur EQC en fonction de la fréquence f mesurée, lorsque cela est possible sur l’équipement consommateur EQC (par exemple : modulation de la puissance de recharge d’un équipement EQC formé par une borne de recharge d’un véhicule électrique) plutôt qu’une interruption totale, ou bien en tout ou rien lorsque cela n’est pas possible (par exemple : interruption de certains équipements EQC formés par certains chauffages de type non modulable ou certains ballons d’eau chaude électriques de type non modulable). Chaque consigne P(f) consigne prescrite P(f) donnant le pourcentage E d’effacement de la puissance électrique disponible PD est individuelle à chaque équipement consommateur EQC.
Dans les modes de réalisation décrits ci-dessous en référence aux figures 11 à 13, la consigne prescrite P(f) donnant le pourcentage E d’effacement de la puissance électrique disponible PD pour l’équipement consommateur EQC est au moins partiellement décroissante pour une fréquence f croissante.
Dans les modes de réalisation des figures 11 et 12, le pourcentage E d’effacement de la puissance électrique disponible PD pour l’équipement consommateur EQC est à un plateau bas PB de pourcentage, lorsque la fréquence f est supérieure ou égale à la fréquence nominale prescrite fn, ou est supérieure ou égale à un premier seuil f1 de fréquence inférieur à la fréquence nominale prescrite fn. Le plateau bas PB de pourcentage peut être par exemple de 0 % aux figures 11 à 14. Dans le cas où le plateau bas PB de pourcentage est 0 %, le dispositif 103 de contrôle fournit dans cet exemple 100% de la puissance électrique disponible PD à l’équipement consommateur EQC, lorsque la fréquence f est supérieure ou égale à la fréquence nominale prescrite fn, ou est supérieure ou égale au premier seuil f1 de fréquence. Bien entendu, le plateau bas PB de pourcentage peut être différent de 0 % dans d’autres exemples.
Dans les modes de réalisation des figures 11 et 12, le pourcentage E d’effacement de la puissance électrique disponible PD pour l’équipement consommateur EQC est à un plateau PH haut de pourcentage, lorsque la fréquence f est inférieure ou égale à un deuxième seuil f2 de fréquence, lequel est inférieur à la fréquence nominale prescrite fn et est inférieur au premier seuil f1 de fréquence. Le plateau PH haut de pourcentage peut être par exemple de 100 % aux figures 11 à 14. Dans le cas où le plateau PH haut de pourcentage est 100 %, le dispositif 103 de contrôle ne fournit pas la puissance électrique disponible PD à l’équipement consommateur EQC, lorsque la fréquence f est inférieure ou égale au deuxième seuil f2 de fréquence.
Le plateau PH haut de pourcentage est supérieur au plateau bas PB de pourcentage.
Par exemple, dans le mode de réalisation de la , le pourcentage E d’effacement de la puissance électrique disponible PD pour l’équipement consommateur EQC est en marches d’escalier. A la , le pourcentage E d’effacement de la puissance électrique disponible PD pour l’équipement consommateur EQC peut être égal à une valeur intermédiaire fixe X1 prescrite de pourcentage (palier intermédiaire X1 prescrit de pourcentage), lorsque la fréquence f est entre le deuxième seuil f2 de fréquence et le premier seuil f1 de fréquence. Ce palier X1 intermédiaire de pourcentage est supérieur au plateau bas PB (qui de par exemple 0 % à la ) et est inférieur au plateau haut PH (de par exemple 100% à la ), et peut être est égale à 50 % par exemple à la . Le pourcentage E d’effacement de la puissance électrique disponible PD pour l’équipement consommateur EQC présente un saut S20 du plateau haut PH au palier X1, lorsque la fréquence f devient supérieure au deuxième seuil f2 de fréquence. Le pourcentage E d’effacement de la puissance électrique disponible PD pour l’équipement consommateur EQC présente un saut S10 du palier X1 au plateau bas PB, lorsque la fréquence f devient supérieure au premier seuil f1 de fréquence.