Improvements personnalisées pour la détection des défauts dans les réseaux électriques renouvelables
par Clarence Oxford
Los Angeles, Californie (SPX), 01 septembre 2024
Les sources d’énergie renouvelables telles que les panneaux solaires et les éoliennes deviennent de plus en plus indispensables aux réseaux électriques de demain. Il est donc essentiel d’innover dans la détection des défauts. Joshua Taylor, professeur associé au NJIT, et son équipe mènent la cost pour adapter ces applied sciences à l’évolution du paysage.
Les réseaux électriques traditionnels s’appuient sur des méthodes de détection des défauts adaptées à la manufacturing synchrone, comme les centrales à gaz. Ces méthodes ne sont toutefois pas efficaces lorsqu’elles sont appliquées aux systèmes d’énergie renouvelable basés sur des onduleurs. Dans les réseaux synchrones, les défauts sont facilement détectables en raison de changements brusques de pressure, ce qui permet aux relais industriels d’agir comme des disjoncteurs, interrompant rapidement le flux d’énergie.
« En cas de panne, comme un coup de foudre, les interrupteurs s’ouvrent pour couper l’alimentation du défaut, puis se referment, rétablissant ainsi le fonctionnement regular », explique Taylor du département d’ingénierie électrique et informatique du NJIT. « Ce bref clignotement des lumières pendant un orage est souvent le résultat du fonctionnement de ces interrupteurs pour éliminer les pannes. »
Les sources d’énergie renouvelables basées sur des onduleurs présentent toutefois des défis particuliers. Les courants de défaut dans ces systèmes peuvent être minimes, ce qui complique la détection. De plus, la programmation variée des onduleurs de différents fabricants signifie qu’ils peuvent se comporter différemment en cas de défaut.
« Si une partie importante du réseau est alimentée par des onduleurs, les courants de défaut peuvent devenir imprévisibles, ce qui peut entraîner des erreurs potentielles dans la détection des défauts », a noté Taylor.
Pour résoudre ce problème, Taylor et Alejandro Dominguez-Garcia de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign mènent des recherches financées par la Nationwide Science Basis, chacun recevant 275 000 {dollars}. Leur approche consiste à ajouter une perturbation ou une asymétrie à la ligne, créant ainsi un sign que les circuits peuvent reconnaître de manière fiable.
« Ce problème implique l’utility de principes mathématiques pour créer de nouveaux schémas de détection », ont écrit Taylor et Dominguez-Garcia dans leur proposition. Taylor a ajouté : « Bien qu’il ne s’agisse pas de mathématiques pures, cela intègre des éléments théoriques qui pourraient offrir de nouvelles views sur la détection des pannes dans divers systèmes. »
L’équipe de recherche prévoit qu’un doctorant du NJIT travaillera à la formulation du problème de conception, tandis qu’un homologue de l’Illinois se concentrera sur la modélisation logicielle des réseaux électriques triphasés. L’Illinois fournira également l’accès à un laboratoire de take a look at qui simule le réseau. Taylor est optimiste quant au fait que les deux étudiants commenceront leurs travaux au semestre de printemps 2025.
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