Virtualization of Line Differential Protection and Distance Protection in the contexte of significant integration of Inverter-Based Resources into the Grid.

L’augmentation des énergies renouvelables (EnRs) sur le réseau de transport d’électricité représente un défi majeur pour les protections des réseaux de transport d’électricité, à savoir la protection différentielle ligne et la protection distance. Ces protections ont été développée en se basant sur le comportement des générateur synchrones (GSs) lors de courts-circuits (Icc). Les Icc des GSs peuvent atteindre, voire dépasser dix fois leurs courant nominal.Au contraire, le comportement des EnRs lors courts-circuits dépend du contrôle de convertisseurs qu’ils utilisent. Ces convertisseurs ne peuvent pas supporter des Icc élevés en raison des effets thermiques dans les convertisseurs. Raison pour laquelle, une limitation de Icc qui est généralement autour de 120% du courant nominal du convertisseur est mise en place, ce qui largement inférieur aux Icc des GSs. Les EnRs connectés actuellement au réseau utilisent deux types de contrôles, le contrôle appelé CSC (Coupled Sequence Control) et le DSC (Decoupled Sequence Control). La différence entre les deux, ce que le premier ne permet pas de fournir la composante inverse du courant pendant les défauts déséquilibrés et le dernier le permet. Cette composante inverse est beaucoup utilisée par les relais de protection de distances.Donc, le comportement des EnRs is complètement différent de celui des réseaux conventionnels (générateur synchrones) en termes de valeur de courant de court-circuit et de nature de courant fourni pendant les défauts.L’objectif de cette thèse est d’étudié les impacts des EnRs sur la protection différentielle de ligne et la protection de distance et ensuite proposées des solutions faire face à ces impacts.Les résultats de cette thèse montrent que les impacts des EnRs sur la protection différentielle de line sont uniquement liés aux courants capacitifs des câbles. Des solutions ont été proposées pour faire face à ces impacts. Les résultats de cette thèse montrent aussi que la protection de distance est fortement impactée par les EnRs.Pour faire aux impacts d’EnRs sur la protection de distance, un algorithme de protection de distance capable de fonctionner en présence ou pas d’EnRs is proposé dans cette thèse. Cet algorithme a été testé et validé par simulations et aussi par expérimentation en présence d’EnRs. Cet algorithme a été virtualisée, c’est-à-dire mise dans un serveur de calculé.