Dispositif connecté au réseau basé sur un convertisseur source de tension (VSC) qui injecte ou absorbe rapidement un courant réactif contrôlé (et une quantité limitée de puissance active via sa liaison continue) pour réguler la tension alternative, soutenir les besoins transitoires et dynamiques en puissance réactive et améliorer la stabilité de tension.

Principe

En synthétisant une tension alternative contrôlable à ses bornes, un STATCOM modifie l'amplitude et la phase locale de la tension par rapport au réseau et, via l'impédance du réseau, le courant réactif échangé ; ceci permet un contrôle rapide de la puissance réactive indépendant de l'inertie rotative.

Démonstration

Scénario illustratif : lors d'une chute de tension provoquée par un court-circuit sur un bus de transmission, un STATCOM connecté augmente la magnitude de sa tension AC terminale, injectant en quelques millisecondes un courant réactif capacitif pour relever la tension locale et réduire la profondeur et la durée de la chute.

Mauvaise application

Présenter un STATCOM comme un dispositif de stockage d'énergie équivalent à une batterie. L'erreur sémantique est de confondre la capacité à fournir rapidement du courant réactif (assurée par le convertisseur et le buffer d'énergie DC) avec la capacité de fournir durablement de la puissance active ; les STATCOMs ne fournissent de la puissance active soutenue que dans la limite de la liaison DC et du stockage associé.

Conséquence

Correctement déployé, un STATCOM améliore la régulation de tension, réduit le scintillement et les oscillations de tension, augmente les marges de stabilité transitoire et peut retarder le recours à des ressources réactives lentes ; des attentes erronées sur l'appui en puissance active soutenue peuvent créer des lacunes de fiabilité.

Inversion

Si une injection prolongée de puissance active est requise, l'énergie de la liaison continue d'un STATCOM est insuffisante à moins d'être couplée à un stockage d'énergie ; pour des besoins importants en compensation réactive permanente, des solutions alternatives (condensateurs synchrones, banques de condensateurs ou compensateurs série) peuvent être préférables.

Limite

Clairement dans : dispositif shunt basé sur VSC fournissant un contrôle dynamique du courant réactif pour l'appui en tension. Cas frontière : un STATCOM dimensionné avec un grand stockage DC peut fournir des services de puissance active limités mais reste principalement un compensateur réactif. Clairement hors : batterie passive, condensateur synchrone (machine rotative) ou compensateur série, qui opèrent par des mécanismes différents.

Tension sémantique

Vitesse de réponse versus capacité énergétique : les STATCOM répondent très vite aux perturbations de tension mais disposent d'une énergie DC finie et de limites thermiques, imposant un compromis entre performance dynamique et soutien prolongé.

Synthèse

Un STATCOM doit être vu comme l'émulation rapide d'une source de tension shunt capable de fournir ou d'absorber du courant réactif pour façonner dynamiquement la tension du réseau ; il ne remplace pas une génération de puissance active soutenue sans stockage d'énergie associé.