Tests des convertisseurs de puissance

Caractériser & tester vos systèmes pour les applications MVDC & HVDC.

Grâce à nos installations, nous pouvons tester jusqu’à TRL6 des convertisseurs de puissance forte puissance et haute tension et des composants de convertisseurs.

Services de test :

  • Convertisseurs AC-DC et DC-DC ;
  • Sous-ensembles des convertisseurs de puissance (sous-modules, onduleurs et redresseurs) ;
  • Composants de convertisseurs de puissance (modules de puissance, condensateurs, contrôle-commande et refroidissement).

Services de consulting :

  • Développement de bancs d’essai ;
  • Services de consulting pour le test et la validation de convertisseurs de puissance.

Description

Le banc de test est conçu pour effectuer des tests dans une configuration back-to-back. Pour cela, deux prototypes de convertisseurs sont nécessaires.

Le laboratoire blindé est équipé d’un système de filtrage et de commandes à fibres optiques. Il peut accueillir des prototypes nécessitant une alimentation jusqu’à 7,5 kV et de la dissipation d’énergie jusqu’à 100 kW. Il peut aussi combiner les trois méthodes de refroidissement suivantes : 100 kW en refroidissement à eau, 20 kW à air forcé et 20 kW en convection naturelle.

Le contrôle du convertisseur et du banc d’essai s’effectue avec Matlab/Simulink intégrant la génération automatique du code pour CPU et FPGA utilisant les cibles temps réel Speedgoat. Un système de verrouillage à clés prisonnières permet de réaliser les essais en toute sécurité.

High power and high voltage power converters and components can be tested up to TRL6 when using one of our power converter test platforms. Our offer includes:
The test-bench is designed to carry out tests in a back-to-back configuration. For this, two converter prototypes are required.

Performance:

  • Tension : jusqu’à 50 kVac et 75 kVdc ;

  • Puissance : jusqu’à 10 MW en back-to-back ;

  • Taille : 5x5x3m, objet unitaire de maximum 1 mètre cube ;

  • Refroidissement : boucle à eau, convection naturelle ou forcée ;

  • Blindage CEM : 100 dB, 10 kHz – 10 GHz ;

  • Sécurité : système de verrouillage à clés prisonnières.

Valeur ajoutée

L’introduction de nouveaux concepts de convertisseurs haute tension et forte puissance implique plusieurs étapes de validation obligatoires avant son industrialisation.

Voici les étapes effectuées le plus souvent :

  • simulation ;

  • simulation en temps réel et test en HIL (Hardware-in-the-Loop) ;

  • test de maquette à petite échelle en PHIL (Power Hardware-in-the-Loop) ;

  • test de prototype sur un banc de test de puissance ;

  • test de démonstrateurs en environnement réel.

La plateforme de convertisseur de puissance permet la validation TRL5 de différentes topologies de convertisseur, ainsi que l’extension de la validation des composants du convertisseur (sous-ensembles, modules de puissance, condensateurs, contrôle-commande, refroidissement, …) jusqu’à TRL6.

La plateforme est adaptée au test des convertisseurs de puissance DC-DC et AC-DC pour les applications suivantes :

  • Réseaux HVDC, MVDC, LVDC ;

  • Energies renouvelables : photovoltaïque, éolien, marémotrice ;

  • Traction ferroviaire : convertisseurs embarqués, sous-stations.
Christophe Hamond, expert at SuperGrid Institute

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Christophe Hamond, Chef de groupe R&D
Caractérisation des convertisseurs de puissance DC-DC et des semi-conducteurs pour le MVDC