Inverseurs formant un réseau d'oscillateur virtuel : État de l'art, modélisation et stabilité

Les inverseurs formant un réseau (GFM) sont des convertisseurs dc–ac qui régulent leur tension terminale ac et leur fréquence en réponse à des mesures en temps réel. Les développements récents sur les contrôles GFM se sont concentrés sur un contrôle d'oscillateur virtuel dispatchable particulier dont l'implémentation présente un oscillateur Andronov–Hopf non linéaire en son cœur. Dans cet article, nous modélisons systématiquement et étudions ce régulateur, sa dynamique de synchronisation, ainsi que sa stabilité. Nous montrons que les tensions et la fréquence du système sont régulées de manière décentralisée et autonome tout en exhibant un comportement de type droop non linéaire. Des modèles à petits signaux sont formulés pour un inverseur individuel connecté à un bus de tension infini en plus des systèmes d'inverseurs GFM interconnectés. Ces modèles nous permettent de caractériser la stabilité dynamique et la synchronisation. La robustesse est démontrée après avoir balayé les paramètres clés du système selon les modèles mentionnés qui capturent les performances du système. Des simulations numériques et des résultats expérimentaux valident les développements analytiques.