Modèle générique des convertisseurs à base d'électronique de puissance h/f

Contexte Les convertisseurs d'électronique de puissance (VSC, redresseurs, hacheurs DC/DC) façonnent désormais la dynamique des réseaux électriques. Leur comportement dépend fortement des lois de contrôle et protections implémentées par les fabricants, rarement accessibles en détail.
EDF R&D travaille sur l'identification paramétrique et la modélisation générique des convertisseurs (modélisation unifiée des convertisseurs de puissance, c'est-à-dire le développement d'un modèle commun capable de représenter différents types de convertisseurs (onduleurs, redresseurs, hacheurs), avec des résultats probants sur onduleurs (fréquentiel et temporel) et un premier modèle générique d'onduleur développé en 2025.
En 2026, l'objectif est de poursuivre et élargir ce modèle générique aux redresseurs et aux hacheurs, et de consolider une chaîne complète allant des essais d'identification non-invasifs au modèle EMT intégrable dans des études réseau.
Objectifs
- Étendre le modèle générique (bibliothèque) aux redresseurs (AC/DC) et hacheurs (DC/DC), en plus des onduleurs (DC/AC).
- Mettre en oeuvre/adapter la méthodologie d'identification non-invasive (PRBS, multi-sinus, steps, petits signaux) pour ces nouvelles topologies.
- Produire des modèles EMT EMTP-rv calibrés à partir des paramètres identifiés, et les valider vs. mesures/simulations de référence (PSCAD/PLECS/Simulink selon besoins).
- Documenter les hypothèses de modélisation (boucles de contrôle, délais, saturations, limites de validité) et proposer des critères de qualité (erreurs, bandes de validité fréquentielle/temps).
Missions principales :
- État de l'art ciblé : identification de convertisseurs AC/DC et DC/DC, modèles EMT équivalents, techniques de tests non-invasifs, approches ML pour l'estimation de paramètres.
- Prise en main des scripts/outils d'identification existants (fréquentiel & temporel) et du modèle générique d'onduleur 2025.
- Conception & implémentation des variantes redresseur et hacheur du modèle générique (structures, contrôles, filtres, protections).
- Développement EMT sous EMTP-rv : blocs paramétrés, interfaces d'import de paramètres, cas de test (petits signaux, grandes perturbations).
- Calage/validation : campagnes de simulations, comparaison aux données d'essais/montés numériques, analyse d'écarts, robustesse.
- Capitalisation : rédaction d'une documentation claire (FR/EN), exemples reproductibles, et industrialisation (gabarits, scripts d'automatisation, gestion de versions).
Livrables attendus :
- Bibliothèque modèle générique enrichie (onduleur + redresseur + hacheur) avec paramètres identifiés.
- Cas de référence EMT (EMTP-rv) et rapport de validation (critères, métriques, domaines de validité).
- Guide d'utilisation (FR/EN) + jeux d'exemples et scripts d'import/export de paramètres.