Art. 15
Exigences générales applicables aux unités de production d'électricité de type C
En vigueur depuis le 14 avr. 2016
Article 15
Exigences générales applicables aux unités de production d'électricité de type C
1. Les unités de production d'électricité de type C satisfont aux exigences fixées aux articles 13 et 14, à l'exception de l'article 13, paragraphe 2, point b), de l'article 13, paragraphe 6, et de l'article 14, paragraphe 2.
2. Les unités de production d'électricité de type C satisfont aux exigences suivantes concernant la stabilité en fréquence:
a)
en ce qui concerne la capacité de réglage et la plage de réglage de la puissance active, le système de contrôle-commande de l'unité de production d'électricité est capable d'ajuster une consigne de puissance active selon les instructions données au propriétaire de l'installation de production d'électricité par le gestionnaire de réseau compétent ou le GRT compétent.
Le gestionnaire de réseau compétent ou le GRT compétent fixe le délai dans lequel la consigne ajustée de puissance active doit être atteinte. Le GRT compétent spécifie une tolérance (liée à la disponibilité de l'énergie primaire) applicable à la nouvelle consigne et au délai pour l'atteindre;
b)
des actions manuelles locales sont autorisées lorsque les dispositifs automatiques de commande à distance sont hors service.
Le gestionnaire de réseau compétent ou le GRT compétent communique à l'autorité de régulation le délai fixé pour atteindre la valeur de consigne de la puissance active, ainsi que la tolérance applicable à cette dernière;
c)
outre l'article 13, paragraphe 2, les exigences suivantes s'appliquent aux unités de production d'électricité de type C en ce qui concerne le mode LFSM-U:
i)
l'unité de production d'électricité est capable d'activer la fourniture de la réponse en puissance active aux variations de fréquence à un seuil de fréquence et à une valeur de statisme fixés comme suit par le GRT compétent, en coordination avec les GRT de la même zone synchrone:
—
le seuil de fréquence fixé par le GRT est compris entre 49,8 et 49,5 Hz, ces valeurs incluses,
—
les valeurs de statisme fixées par le GRT se situent dans la plage de 2 à 12 %.
La représentation graphique en est donnée à la figure 4;
ii)
la fourniture effective de la réponse en puissance active aux variations de fréquence en mode LFSM-U tient compte:
—
des conditions ambiantes lorsque la réponse doit être déclenchée,
—
des conditions d'exploitation de l'unité de production d'électricité, en particulier des restrictions sur l'exploitation au voisinage de la puissance maximale en situation de basses fréquences et de l'incidence respective des conditions ambiantes conformément à l'article 13, paragraphes 4 et 5, et
—
de la disponibilité des sources d'énergie primaire;
iii)
l'activation de la réponse en puissance active aux variations de fréquence par l'unité de production d'électricité n'est pas indûment retardée. Si ce retard est supérieur à 2 secondes, le propriétaire de l'installation de production d'électricité en communique la justification au GRT compétent;
iv)
en mode LFSM-U, l'unité de production d'électricité est capable de fournir une augmentation de puissance jusqu'à sa puissance maximale;
v)
le fonctionnement stable de l'unité de production d'électricité en mode LFSM-U est assuré.
Figure 4
Capacité de réponse en puissance active aux variations de fréquence des unités de production d'électricité en mode LFSM-U
·
Unités de production d’électricité synchrones:
Pref est la puissance maximale
·
Parcs non synchrones de générateurs:
Pref est la production effective de puissance active au moment où est atteint(e) le seuil LFSM-U ou la capacité maximale, comme spécifié par le GRT compétent
Pref est la puissance active de référence à laquelle ΔΡ est liée et peut être spécifiée différemment pour les unités de production d'électricité synchrones et les parcs non synchrones de générateurs. ΔΡ est la variation de la production de puissance active de l'unité de production d'électricité. fn est la fréquence nominale (50 Hz) du réseau et Δf est la variation de la fréquence sur le réseau. En cas de sous-fréquences avec Δf inférieur à Δf1, l'unité de production d'électricité augmente sa puissance active conformément au statisme S2;
d)
outre le paragraphe 2, point c), les dispositions suivantes s'appliquent de façon cumulative en mode de sensibilité à la fréquence (mode FSM):
i)
l'unité de production d'électricité est capable de fournir une réponse en puissance active aux variations de fréquence en conformité avec les paramètres fixés par chaque GRT compétent dans les plages figurant au tableau 4. Aux fins de la fixation de ces paramètres, le GRT compétent tient compte des éléments factuels suivants:
—
en cas de surfréquence, la réponse en puissance active aux variations de fréquence est limitée par le niveau de régulation minimal,
—
en cas de sous-fréquence, la réponse en puissance active aux variations de fréquence est limitée par la puissance maximale,
—
la fourniture effective de la réponse en puissance active aux variations de fréquence dépend des conditions ambiantes et d'exploitation de l'unité de production d'électricité au moment de l'activation de cette réponse, en particulier des restrictions d'exploitation au voisinage de la puissance maximale en situation de basses fréquences conformément à l'article 13, paragraphes 4 et 5, ainsi que de la disponibilité des sources d'énergie primaire.
Tableau 4
Paramètres de la réponse en puissance active aux variations de fréquence en mode FSM (explication pour la figure 5)
Paramètres
Plages
Plage de puissance active par rapport à la puissance maximale
1,5 – 10 %
Insensibilité de la réponse à une variation de fréquence
10 – 30 mHz
0,02 – 0,06 %
Bande morte de la réponse à une variation de fréquence
0 – 500 mHz
Statisme s
1
2 – 12 %
Figure 5
Capacité de réponse en puissance active aux variations de fréquence des unités de production d'électricité en mode FSM, dans le cas d'une bande morte et d'une insensibilité nulles
·
Unités de production d’électricité synchrones:
Pref est la puissance maximale
·
Parcs non synchrones de générateurs:
Pref est la production effective de puissance active au moment où est atteint(e) le seuil LFSM-O ou la puissance maximale, comme spécifié par le GRT compétent
Pref est la puissance active de référence à laquelle ΔΡ est liée. ΔΡ est la variation de la production de puissance active de l'unité de production d'électricité. fn est la fréquence nominale (50 Hz) du réseau et Δf est la variation de la fréquence sur le réseau;
ii)
la bande morte de la réponse à une variation de fréquence, relative au réglage de la fréquence, et le statisme doivent pouvoir être redéfinis par la suite, à plusieurs reprises;
iii)
en cas d'échelon de fréquence, l'unité de production d'électricité est capable d'activer entièrement la réponse en puissance active aux variations de fréquence, sur ou au-dessus de la ligne pleine de la figure 6 conformément aux paramètres spécifiés par chaque GRT (qui visent à éviter les oscillations de puissance active pour l'unité de production d'électricité), dans les plages figurant au tableau 5. La combinaison de choix des paramètres spécifiés par le GRT tient compte des éventuelles limitations liées à la technologie;
iv)
le début de l'activation de la réponse en puissance active aux variations de fréquence requise n'est pas indûment retardé.
Si le retard dans le début de l'activation de la réponse en puissance active aux variations de fréquence est supérieur à 2 secondes, le propriétaire de l'installation de production d'électricité communique des éléments techniques justifiant la nécessité d'un délai plus long.
Pour les unités de production d'électricité sans inertie, le GRT compétent peut spécifier une durée inférieure à 2 secondes. Si le propriétaire de l'installation de production d'électricité ne peut satisfaire à cette exigence, il communique les éléments techniques probants justifiant la nécessité d'un délai plus long pour le début de l'activation de la réponse en puissance active aux variations de fréquence.
Figure 6
Capacité de réponse en puissance active aux variations de fréquence
Pmax est la puissance maximale à laquelle ΔΡ est liée. ΔΡ est la variation de la production de puissance active de l'unité de production d'électricité. L'unité de production d'électricité fournit la production de puissance active ΔΡ jusqu'au point ΔΡ1 conformément aux temps t1 et t2, les valeurs de ΔΡ1, t1 et t2 étant spécifiées par le GRT compétent conformément au tableau 5; t1 est le retard initial; t2 est la durée nécessaire à l'activation complète.
v)
l'unité de production d'électricité est capable de fournir la pleine réponse en puissance active aux variations de fréquence durant 15 à 30 minutes selon les spécifications du GRT compétent. Dans le cadre de la fixation de cette période, le GRT prend en considération la capacité réelle d'augmentation ou de baisse de la puissance active et la source d'énergie primaire de l'unité de production d'électricité;
vi)
dans les limites de durée fixées au paragraphe 2, point d) v), le réglage de la puissance active ne doit pas avoir d'effet négatif sur la réponse en puissance active aux variations de fréquence des unités de production d'électricité;
vii)
les paramètres spécifiés par le GRT compétent conformément aux points i), ii), iii) et v) sont communiqués à l'autorité de régulation compétente. Les modalités de cette notification sont fixées conformément au cadre national de régulation applicable.
Tableau 5
Paramètres de l'activation entière de la réponse en puissance active aux variations de fréquence à la suite d'un échelon de fréquence (explication pour la figure 6)
Paramètres
Plages ou valeurs
Plage de puissance active par rapport à la puissance maximale (plage de réponse aux variations de fréquence)
1,5 – 10 %
Dans le cas des unités de production d'électricité avec inertie, retard initial maximal admissible t
1, sauf justification contraire conformément à l'article 15, paragraphe 2, point d) iv)
2 secondes
Dans le cas des unités de production d'électricité sans inertie, retard initial maximal admissible t
1, sauf justification contraire conformément à l'article 15, paragraphe 2, point d) iv)
Telles que fixées par le GRT compétent
Choix maximal admissible pour la durée d'activation complète t
2, sauf autorisation de durées d'activation plus longues par le GRT compétent pour des raisons liées à la stabilité du réseau
30 secondes
e)
En ce qui concerne la restauration de la fréquence, l'unité de production d'électricité présente des fonctionnalités conformes aux spécifications du GRT compétent, en vue de restaurer la fréquence à sa valeur nominale ou de maintenir les flux d'échange d'électricité entre les zones de contrôle à leurs valeurs programmées;
f)
en ce qui concerne les déconnexions dues à des sous-fréquences, les installations de production d'électricité capables de fonctionner comme une charge, notamment les installations des unités de pompage-turbinage, sont capables de déconnecter leur consommation en cas de sous-fréquence. L'exigence visée dans le présent point ne couvre pas l'alimentation des auxiliaires;
g)
en ce qui concerne le suivi en temps réel du mode FSM:
i)
afin de suivre le déroulement de la réponse en puissance active aux variations de fréquence en exploitation, l'interface de communication est équipée de façon à transmettre en temps réel et de manière sécurisée, de l'installation de production d'électricité vers le centre de conduite du réseau du gestionnaire de réseau compétent ou du GRT compétent, à la demande du gestionnaire de réseau compétent ou du GRT compétent, au moins les signaux suivants:
—
signal d'état du mode FSM (marche/arrêt),
—
production de puissance active programmée,
—
valeur réelle de la production de puissance active,
—
réglages effectifs des paramètres de la réponse en puissance active aux variations de fréquence,
—
statisme et bande morte;
ii)
le gestionnaire de réseau compétent et le GRT compétent spécifient les signaux complémentaires à transmettre par l'installation de production d'électricité au moyen de ses dispositifs de suivi et d'enregistrement afin de vérifier l'exécution de la réponse en puissance active aux variations de fréquence fournie par les unités de production d'électricité en jeu.
3. En ce qui concerne la stabilité en tension, les unités de production d'électricité de type C sont capables de se déconnecter automatiquement lorsque la tension au point de raccordement atteint les niveaux spécifiés par le gestionnaire de réseau compétent en coordination avec le GRT compétent.
Les modalités et réglages de la déconnexion automatique effective des unités de production d'électricité sont spécifiés par le gestionnaire de réseau compétent en coordination avec le GRT compétent.
4. Les unités de production d'électricité de type C satisfont aux exigences suivantes concernant la robustesse:
a)
en cas d'oscillations de puissance, les unités de production d'électricité restent stables en régime permanent en tout point de fonctionnement du diagramme de capacité P-Q;
b)
sans préjudice de l'article 13, paragraphes 4 et 5, les unités de production d'électricité sont capables de rester connectées au réseau et de fonctionner sans réduction de puissance tant que la tension et la fréquence demeurent dans les limites fixées en application du présent règlement;
c)
les unités de production d'électricité sont capables de rester connectées au réseau pendant les réenclenchements automatiques monophasés ou triphasés sur des lignes du réseau maillé, si ces réenclenchements sont pratiqués sur le réseau auquel lesdites unités sont connectées. Les détails de cette aptitude font l'objet d'une coordination et d'accords sur les systèmes et réglages de protection visés à l'article 14, paragraphe 5, point b).
5. Les unités de production d'électricité de type C satisfont aux exigences suivantes concernant la reconstitution du réseau:
a)
en ce qui concerne la capacité de démarrage autonome (black-start):
i)
elle n'est pas obligatoire, sans préjudice du droit des États membres à introduire des règles obligatoires afin d'assurer la sûreté du réseau;
ii)
les propriétaires d'installations de production d'électricité fournissent, à la demande du GRT compétent, une offre pour la fourniture de la capacité de démarrage autonome. Le GRT compétent peut formuler une telle demande s'il estime que la sûreté du réseau est menacée du fait d'une insuffisance de capacité de démarrage autonome dans sa zone de réglage;
iii)
une unité de production d'électricité disposant d'une capacité de démarrage autonome est capable, alors qu'elle est à l'arrêt, de démarrer sans alimentation électrique externe dans un délai fixé par le gestionnaire de réseau compétent en coordination avec le GRT compétent;
iv)
une unité de production d'électricité disposant d'une capacité de démarrage autonome est capable de se synchroniser dans les limites de fréquence fixées à l'article 13, paragraphe 1, point a), et, le cas échéant, dans les limites de tension spécifiées par le gestionnaire de réseau compétent ou à l'article 16, paragraphe 2;
v)
une unité de production d'électricité disposant d'une capacité de démarrage autonome est capable de compenser automatiquement les baisses de tension provoquées par la connexion d'unités de consommation;
vi)
une unité de production d'électricité disposant d'une capacité de démarrage autonome:
—
est capable de supporter la reprise de la charge par blocs de puissance,
—
est capable de fonctionner en modes LFSM-O et LFSM-U, comme spécifié au paragraphe 2, point c), du présent article et à l'article 13, paragraphe 2,
—
règle la fréquence en cas de surfréquence et de sous-fréquence, dans toute la plage de production de puissance active, entre le niveau de régulation minimal et la puissance maximale, ainsi qu'au niveau de charge correspondant à l'alimentation des auxiliaires,
—
est capable de fonctionner en parallèle avec un petit nombre d'unités de production d'électricité au sein d'un réseau séparé, et
—
règle automatiquement la tension au cours de la phase de reconstitution du réseau;
b)
en ce qui concerne la capacité à participer à un réseau séparé:
i)
les unités de production d'électricité sont capables de participer à un réseau séparé si le gestionnaire de réseau compétent, en coordination avec le GRT compétent, l'exige et:
—
les limites de fréquence applicables au fonctionnement en réseau séparé sont celles fixées conformément à l'article 13, paragraphe 1, point a),
—
les limites de tension applicables au fonctionnement en réseau séparé sont celles fixées conformément à l'article 15, paragraphe 3, ou à l'article 16, paragraphe 2, selon le cas;
ii)
les unités de production d'électricité sont capables de fonctionner en mode FSM lors du fonctionnement en réseau séparé, comme indiqué au paragraphe 2, point d).
En cas de surproduction d'électricité, les unités de production d'électricité sont capables de réduire la production de puissance active depuis un point de fonctionnement antérieur jusqu'à tout nouveau point de fonctionnement figurant à l'intérieur du diagramme de capacité P-Q. À cet égard, l'unité de production d'électricité est capable de réduire la production de puissance active autant que cela est intrinsèquement faisable techniquement, mais jusqu'à au minimum 55 % de sa puissance maximale;
iii)
la méthode de détection du passage du fonctionnement sur le réseau interconnecté à un fonctionnement en réseau séparé est convenue entre le propriétaire de l'installation de production d'électricité et le gestionnaire de réseau compétent en coordination avec le GRT compétent. La méthode de détection convenue ne s'appuie pas uniquement sur les signaux de position de l'organe de coupure du gestionnaire de réseau;
iv)
les unités de production d'électricité sont capables de fonctionner en modes LFSM-O et LFSM-U lors du fonctionnement en réseau séparé, comme spécifié au paragraphe 2, point c), du présent article et à l'article 13, paragraphe 2;
c)
en ce qui concerne la capacité de resynchronisation rapide:
i)
si l'unité de production d'électricité se déconnecte du réseau, elle est capable de se resynchroniser rapidement conformément à la stratégie de protection convenue entre le gestionnaire de réseau compétent en coordination avec le GRT compétent et l'installation de production d'électricité;
ii)
une unité de production d'électricité dont le temps minimal de resynchronisation est supérieur à 15 minutes après sa déconnexion de toute alimentation électrique extérieure est conçue pour basculer vers un fonctionnement en îlotage sur les auxiliaires à partir de tout point de fonctionnement de son diagramme de capacité P-Q. En pareil cas, l'identification du fonctionnement en îlotage sur les auxiliaires ne repose pas uniquement sur les signaux de position de l'organe de coupure du gestionnaire de réseau;
iii)
les unités de production d'électricité sont capables de continuer à fonctionner à la suite du basculement vers un fonctionnement en îlotage sur les auxiliaires, indépendamment de tout raccordement auxiliaire au réseau externe. La durée minimale de fonctionnement est spécifiée par le gestionnaire de réseau compétent en coordination avec le GRT compétent, compte tenu des spécificités de la source d'énergie primaire.
6. Les unités de production d'électricité de type C satisfont aux exigences suivantes concernant la gestion générale du réseau:
a)
en ce qui concerne la perte de stabilité angulaire ou la perte des régulateurs, une unité de production d'électricité est capable de se déconnecter automatiquement du réseau afin de contribuer au maintien de la sûreté du système électrique ou d'éviter d'endommager l'unité de production d'électricité. Le propriétaire de l'installation de production d'électricité et le gestionnaire de réseau compétent, en coordination avec le GRT compétent, conviennent des critères pour la détection de la perte de stabilité angulaire ou de la perte des régulateurs;
b)
en ce qui concerne l'instrumentation:
i)
les installations de production d'électricité sont équipées d'un dispositif d'enregistrement des défauts et de suivi du comportement dynamique du réseau. Ce dispositif enregistre les paramètres suivants:
—
la tension,
—
la puissance active,
—
la puissance réactive, et
—
la fréquence.
Le gestionnaire de réseau compétent a le droit de spécifier des paramètres liés à la qualité de la fourniture, et d'imposer leur respect, à condition qu'un préavis raisonnable soit donné;
ii)
les réglages du dispositif d'enregistrement des défauts, y compris les critères de déclenchement et les taux d'échantillonnage, sont convenus entre le propriétaire de l'installation de production d'électricité et le gestionnaire de réseau compétent en coordination avec le GRT compétent;
iii)
le suivi du comportement dynamique du réseau se déclenche également sur oscillations, comme spécifié par le gestionnaire de réseau compétent en coordination avec le GRT compétent, aux fins de la détection des oscillations de puissance insuffisamment amorties;
iv)
les dispositifs de suivi de la qualité de la fourniture et du comportement dynamique du réseau permettent au propriétaire de l'installation de production d'électricité, au gestionnaire de réseau compétent et au GRT compétent d'accéder aux informations. Les protocoles de communication des données enregistrées sont convenus entre le propriétaire de l'installation de production d'électricité, le gestionnaire de réseau compétent et le GRT compétent;
c)
en ce qui concerne les modèles de simulation:
i)
à la demande du gestionnaire de réseau compétent ou du GRT compétent, le propriétaire de l'installation de production d'électricité fournit des modèles de simulation qui représentent correctement le comportement de l'unité de production d'électricité dans des simulations en régime permanent et en régime dynamique (composante à 50 Hz) ou dans des simulations de transitoires électromagnétiques.
Le propriétaire de l'installation de production d'électricité veille à ce que les modèles fournis aient été vérifiés sur la base des résultats des essais de conformité visés aux chapitres 2, 3 et 4 du titre IV, et notifie les résultats de la vérification au gestionnaire de réseau compétent ou au GRT compétent. Les États membres peuvent imposer que cette vérification soit effectuée par un organisme certificateur agréé;
ii)
les modèles fournis par le propriétaire de l'installation de production d'électricité comportent les sous-systèmes suivants, en fonction de l'existence de chacun des équipements:
—
alternateur et turbine,
—
régulateur de vitesse et de puissance,
—
régulateur de tension, y compris, le cas échéant, la fonction de stabilisation du système électrique (PSS) et le régulateur du système d'excitation,
—
les modèles de protection de l'unité de production d'électricité, comme convenu entre le gestionnaire de réseau compétent et le propriétaire de l'installation de production d'électricité, et
—
les modèles de convertisseur pour les parcs non synchrones de générateurs;
iii)
la demande du gestionnaire de réseau compétent visée au point i) est coordonnée avec le GRT compétent. Elle comprend:
—
le format dans lequel les modèles doivent être fournis,
—
une documentation sur la structure du modèle, avec des schémas blocs,
—
une estimation de la puissance de court-circuit minimale et maximale au point de raccordement, exprimée en MVA, comme représentation équivalente du réseau;
iv)
le propriétaire de l'installation de production d'électricité communique les enregistrements des performances de l'unité de production d'électricité au gestionnaire de réseau compétent ou au GRT compétent, à leur demande. Le gestionnaire de réseau compétent ou le GRT compétent peut faire une telle demande afin de comparer la réponse des modèles avec ces enregistrements;
d)
en ce qui concerne l'installation de dispositifs pour le fonctionnement du réseau ou pour la sûreté du réseau, si le gestionnaire de réseau compétent ou le GRT compétent considère qu'il est nécessaire d'installer des dispositifs supplémentaires dans une installation de production d'électricité afin de préserver ou de restaurer le fonctionnement ou la sûreté du réseau, le gestionnaire de réseau compétent ou le GRT compétent et le propriétaire de l'installation de production d'électricité examinent cette question et conviennent d'une solution appropriée;
e)
le gestionnaire de réseau compétent fixe, en coordination avec le GRT compétent, les limites minimale et maximale du taux de variation de la puissance active (limites de rampe), aussi bien dans le sens d'une hausse que d'une baisse de la production de puissance active pour une unité de production d'électricité, compte tenu des spécificités de la source d'énergie primaire;
f)
les dispositifs de mise à la terre du point neutre du côté réseau des transformateurs élévateurs sont conformes aux spécifications du gestionnaire de réseau compétent.
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