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GridLab
Le transfert de l'énergie provenant des sources renouvelables vers le réseau de distribution électrique s'effectue par le biais d'onduleurs d'injection, pouvant affecter la qualité de la tension du réseau. En présence d'une injection décentralisée très densifiée, la tension fournie aux consommateurs ne pourra être maintenue dans des tolérances acceptables qu'à certaines conditions. Sous le terme générique "Injection décentralisée dans le réseau", sont regroupées les activités visant à développer des compétences, des solutions techniques et des outils pour faciliter l'intégration d'onduleurs d'injection d'énergie dans le réseau basse tension.
Nos efforts de recherche se concrétisent en premier lieu par la réalisation d'une plateforme d'essai permettant de reproduire et d'analyser en laboratoire le système d'alimentation électrique d'un quartier équipé d'installations de stockage et de production d'énergie renouvelable.
Le GridLab est un système modulaire, dont chaque unité est centrée autour d'un onduleur d'injection ou de batterie. Chaque unité est reliée électriquement au réseau basse tension par le point commun de connexion (PCC). L'onduleur d'injection est alimenté par une source réelle (installation photovoltaïque par ex.) ou par un simulateur programmable. Pour le stockage d'énergie électrique, la batterie sera réelle ou simulée à l'aide convertisseur bidirectionnel permettant la récupération d'énergie vers le réseau. Les éléments d'une unité GridLab sont contrôlés et paramétrés par un PC relié à chaque élément via un réseau de type Ethernet. Une mesure précise et l'acquisition continue des paramètres électriques en entrée et sortie de chaque élément permettent d'évaluer leurs performances: stabilité du contrôle, efficience énergétique, robustesse, EMC, etc.
Les unités du GridLab sont transportables et peuvent être connectées à n'importe quel point d'un réseau fixe existant ou d'un réseau isolé (microGrid). Les unités peuvent être programmées de manière flexible, par logiciels et réseau de communication développés dans le cadre de projets à l'échelle du bâtiment, du quartier ou du réseau de distribution en général.
Dès 2012, le GridLab constituera l'outil de base pour le développement et la validation de nouvelles solutions dans les domaines de l'injection distribuée: les onduleurs seront mis à profit pour maintenir la tension dans sa plage de tolérance en tout point du réseau de distribution ainsi que pour contrôler les flux d'énergie entre sources, éléments de stockage et consommateurs. La compatibilité électromagnétique (CEM) entre onduleurs d'injection, lignes et appareils consommateurs pourra être analysée et optimalisée en accord avec les nouvelles normes. Les éléments de stockage nécessaires au déploiement des énergies renouvelables et des véhicules électrique pourront être évalués avec précision (rendement, cycle de charge).
Les logiciels et outils de communication normalisés entre acteurs du réseau BT (IEC 61850 par ex.) seront implémentés sur un système électrique réel toutefois sans risque pour les consommateurs.
Le GridLab, utile à la formation et à l'enseignement, servira également de démonstrateur des activités de la HES-SO Valais-Wallis et des entreprises partenaires au projet.
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