Skip to main navigation Skip to main content Skip to page footer

Le système de mesure iba surveille l'une des plus grandes installations CCHT d'Europe

Plus qu'un simple enregistreur de défauts

Depuis un an, l'un des systèmes de courant continu à haute tension (CCHT) les plus puissants d'Europe fonctionne entre l'Espagne et la France. Ce système, qui convertit le courant alternatif en courant continu pour la transmission, permet d'échanger jusqu'à 2 × 1 000 MW d'énergie électrique entre les deux pays et sert de modèle pour le marché européen intégré de l'énergie. Pour surveiller en permanence cette transmission d'énergie, Siemens s'appuie sur le système de mesure modulaire d'iba. Capable d'enregistrer jusqu'à 20 000 mesures par seconde, le système peut capturer et analyser même des phénomènes électriques à très court terme.

the Power Plant by air

Le pouvoir transfrontalier

Une liaison CCHT de 700 millions d'euros entre la France et l'Espagne

Pour le compte des entreprises Réseau de Transport d'Électricité (RTE) en France et Red Eléctrica de España (REE) en Espagne, Siemens a construit deux stations de conversion entre 2010 et 2015 - une à Baixas, en France, et une à Santa Llogaia, en Espagne - pour un coût de 700 millions d'euros. La société de projet Inelfe (Interconnexion Electrique France Espagne) a été créée pour superviser la construction.

Les deux stations utilisent des convertisseurs pour transformer le courant alternatif triphasé en courant continu, qui est ensuite transmis par un câble souterrain de 65 kilomètres de 320 kV. À la station réceptrice, le courant continu est reconverti en courant alternatif et ajusté pour correspondre aux paramètres du réseau local, tels que la fréquence et l'angle de phase. Cette interconnexion transparente de deux réseaux nationaux a effectivement doublé la capacité de transmission entre l'Espagne et la France. L'installation contribue à réduire la congestion du réseau européen de transport d'électricité.

Pour Siemens, ce projet est également une vitrine de la technologie HVDC Plus, qui transmet l'énergie à ±320 kV à l'aide de convertisseurs à source de tension (VSC) dans une conception compacte de convertisseur multiniveau modulaire (MMC). Unlike traditional thyristor-based line-commutated converters, the HVDC Plus technology uses IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors), allowing self-commutation and enabling the creation of arbitrary output voltage waveforms. Le système est ainsi capable de redémarrer à froid, ce qui signifie qu'il peut restaurer indépendamment un segment de réseau après une panne sans dépendre d'un réseau externe.

En outre, ces convertisseurs offrent des fonctions de contrôle et de protection rapides qui contribuent à une plus grande stabilité du réseau.

Un partenariat de longue date

Pour surveiller en permanence les opérations CCHT, Siemens utilise le système de mesure modulaire et évolutif d'iba dans toutes ses installations CCHT. Le système est utilisé à la fois comme enregistreur numérique de défauts et pour surveiller les systèmes de contrôle des systèmes électriques auxiliaires des stations de conversion et pour analyser la qualité de l'énergie.

"Pour que l'innovation réussisse, les partenariats à long terme sont essentiels. Ils sont plus rentables que les économies à court terme réalisées grâce à de nouveaux fournisseurs apparemment moins chers", explique Martin Haushofer, expert clé en ingénierie matérielle CC pour les systèmes CCHT chez Siemens. "Cela s'est avéré particulièrement vrai dans le cadre de notre collaboration avec iba.

A l'instar d'un enregistreur de vol, le système iba enregistre les valeurs des systèmes de commande Pluscontrol et SIMATIC TDC de Siemens, ainsi que les signaux des transformateurs de courant et de tension. En plus de capturer des données électriques brutes, le système fournit maintenant des mesures avancées de la qualité de l'énergie telles que les harmoniques, les interharmoniques, le papillotement, le facteur de crête et la distorsion harmonique totale.

Le système de mesure peut gérer des perturbations qui dépassent largement les niveaux de courant nominaux. Il prend en charge des mesures de 1 A dans des conditions nominales et jusqu'à 100 A lors d'événements de surcharge, avec une résolution de 16 bits dans les deux cas. Lorsqu'un défaut se produit, les données sont enregistrées avec une résolution temporelle complète sur la base d'un déclencheur. Cela permet une analyse précise des perturbations du réseau et d'autres événements. L'enregistrement à long terme et l'établissement de rapports personnalisés ou basés sur des normes peuvent être ajoutés selon les besoins. Comme le système capture également les valeurs numériques du système de contrôle, il est idéal pour surveiller le convertisseur et la logique de contrôle.

"Il s'agit d'une fonction essentielle, car l'installation CCHT doit s'adapter en permanence à l'évolution des conditions du réseau dans les deux pays et repose sur un contrôle précis", explique Maria Dimitsanti, spécialiste des systèmes de transmission d'énergie chez iba. Le système doit non seulement ajuster en permanence sa production pour répondre à la demande, mais aussi être capable d'inverser rapidement le sens du flux d'énergie.

Mesures à grande vitesse : 20 000 échantillons par seconde

Au cœur du dispositif de surveillance se trouve le système d'acquisition de données de processus ibaPDA, qui se connecte par fibre optique aux unités de conversion analogique-numérique et aux cartes d'acquisition de signaux du système de contrôle. Les données provenant de diverses sources affluent dans le système ibaPDA grâce à ses vastes capacités de connectivité.

"Le système iba se distingue des enregistreurs de défauts conventionnels par son intégration directe au système de contrôle de Siemens", explique M. Dimitsanti. Les utilisateurs peuvent regrouper les signaux connexes par thème ou par fonction et définir des déclencheurs qui indiquent au système quand enregistrer de manière permanente les données dans des fichiers .dat au lieu de les mettre temporairement en mémoire tampon. Avec le logiciel d'analyse ibaAnalyzer, les utilisateurs peuvent identifier les corrélations et rechercher les causes des défauts et des déviations de la qualité de l'énergie. Un défi majeur : de nombreux défauts dans les systèmes CCHT ne durent que quelques fractions de seconde. C'est pourquoi ibaPDA fonctionne à des taux d'échantillonnage élevés - jusqu'à 20 kHz, soit 20 000 mesures par seconde et par signal. En utilisant des convertisseurs AD compatibles d'iba, des taux d'échantillonnage jusqu'à 100 kHz sont possibles. Cela permet une analyse approfondie des événements transitoires qui ne durent que quelques millisecondes. Grâce aux fonctions d'alarme intégrées, les opérateurs peuvent être alertés en temps réel et réagir immédiatement. Des statistiques à long terme peuvent également être générées pour optimiser les performances du système.

Mesures garanties de la qualité de l'énergie électrique conformément à la norme EN50160

Les opérateurs de réseaux doivent garantir la qualité de l'énergie électrique conformément à la norme européenne EN50160. L'augmentation de la part des sources d'énergie décentralisées et renouvelables s'accompagne de fluctuations dans la disponibilité de l'énergie, ce qui peut compromettre la stabilité du réseau. Une mauvaise qualité de l'énergie peut endommager les appareils électroniques sensibles et entraîner des pannes de système coûteuses.

Le système iba soutient la conformité à la norme EN50160 en enregistrant les valeurs brutes et calculées de la qualité de l'énergie électrique (EEQ) dans la base de données centrale ibaPDA. Cela permet aux utilisateurs d'effectuer des évaluations complètes, de comprendre le comportement du système et de rechercher les causes profondes des défauts ou des problèmes de qualité. Des mécanismes de synchronisation spéciaux alignent les données EEQ synchronisées avec le réseau sur les paramètres de processus synchronisés avec le temps. Par conséquent, les mesures de la qualité de l'énergie peuvent être corrélées avec les modes de fonctionnement du système HVDC.

Optimisez les performances de votre réseau

Découvrez comment le système iba favorise l’excellence opérationnelle et assure la visibilité des réseaux de demain. Venez nous rencontrer au CIGRE à Paris.

Dries Boone

Soutenir la stabilité de l'approvisionnement en électricité en Europe

Les installations CCHT telles que celle exploitée par Installateur jettent les bases d'un marché européen de l'électricité robuste et intégré. En permettant des interconnexions transfrontalières, ces systèmes contribuent à atténuer la congestion et à équilibrer les fluctuations locales de la production et de la consommation d'électricité.

La technologie VSC-MMC renforce la sécurité et la fiabilité du réseau. Elle offre également un degré de protection contre les oscillations à grande échelle qui sont autrement difficiles à contrôler dans le système électrique interconnecté de l'Europe.

Martin Haushofer

Pour que l'innovation soit couronnée de succès, les partenariats à long terme sont essentiels. Cela s'est avéré particulièrement vrai dans notre collaboration avec l'iba.

Martin Haushofer
Expert clé en ingénierie matérielle, Siemens Energy

YouTube Video Thumbnail

Fonctions utilisées

Les fonctions suivantes du système iba sont utilisées dans cette Success Stories.

Découvrez d'autres Success Stories

Lisez d'autres success stories inspirantes de nos clients satisfaits.

Questions fréquemment posées (FAQ)

ibaPDA fait office de pilier central de surveillance et offre une visibilité complète sur tous les processus pertinents au sein d’un système HVDC. Son intérêt réside dans la collecte et la synchronisation en continu des données provenant des systèmes de contrôle, des dispositifs de protection et des appareils de mesure. Sur le plan technique, les données issues de multiples sources sont agrégées via la fibre optique et traitées avec une haute résolution temporelle, ce qui permet d’obtenir une vue d’ensemble complète de l’exploitation. Concrètement, cette visibilité centralisée permet une évaluation plus rapide de l'état du réseau, améliore les diagnostics et aide les opérateurs à maintenir un transport d'électricité stable et efficace.

Avec ibaPDA, les données peuvent être échantillonnées à des fréquences allant jusqu’à 100 kHz par canal — et, à l’avenir, même jusqu’à 500 kHz avec ibaMAQS et 1 MHz via ibaNet-E —, ce qui permet d’observer intégralement les événements transitoires ultra-rapides. L’avantage principal réside dans l’analyse précise des phénomènes dynamiques tels que les opérations de commutation ou les conditions de défaut. Techniquement, les signaux sont enregistrés à des intervalles très courts et stockés avec une résolution maximale en fonction des conditions de déclenchement. Concrètement, cette granularité temporelle fine permet aux ingénieurs de reconstituer avec précision des événements à l'échelle de la milliseconde, ce qui leur permet de prendre des décisions éclairées pour stabiliser et optimiser les performances du réseau.

ibaPDA permet la collecte intégrée de mesures brutes et d’indicateurs calculés de qualité de l’énergie, tels que les harmoniques, le scintillement et les facteurs de distorsion. L’avantage réside dans la corrélation directe de ces paramètres avec le fonctionnement de l’installation. Sur le plan technique, les données énergétiques synchronisées avec le réseau sont alignées sur des signaux de processus synchronisés dans le temps, puis stockées de manière centralisée. Grâce à ibaAnalyzer, ces ensembles de données peuvent être examinés en détail. Concrètement, cela permet aux opérateurs d’identifier les causes profondes des fluctuations de qualité et de mettre en œuvre des mesures ciblées pour améliorer la qualité de l’énergie et la fiabilité du système.

ibaPDA utilise des déclencheurs configurables pour capturer et stocker de manière sélective les événements pertinents. Le principal avantage réside dans le fait que seules les données significatives sont conservées avec une résolution temporelle complète, ce qui permet d'éviter des volumes de données excessifs. Techniquement, des conditions prédéfinies déterminent à quel moment les données mises en mémoire tampon sont extraites et enregistrées dans des fichiers. Dans la pratique, cette approche simplifie considérablement l’analyse en garantissant que les incidents critiques sont entièrement documentés et immédiatement accessibles, sans qu’il soit nécessaire de procéder à un filtrage fastidieux des données.

ibaPDA assure une synchronisation temporelle précise entre plusieurs sources de données, notamment grâce à la prise en charge de normes telles que le PTP (IEEE 1588). Cela garantit que tous les signaux peuvent être analysés sur une chronologie unifiée. D’un point de vue technique, les mesures provenant de différentes sources sont alignées et traitées de manière cohérente. Dans les applications concrètes, cela permet une corrélation précise entre les signaux de commande, les grandeurs électriques et les événements réseau, rendant ainsi transparentes les interactions complexes. Cette capacité est essentielle dans les systèmes HVDC pour comprendre le comportement dynamique et maintenir la stabilité à long terme du système.

Retour à la liste

Qu'aimeriez-vous faire aujourd'hui ?

En choisissant un pays, ma demande sera transmise à la branche nationale d'iba AG responsable des ventes et de l'assistance.Politique de confidentialité