Centum Adeneo et le Groupe CS, associés sur ce projet, ont collaboré durant deux ans avec EDF à la réalisation des équipements TRTV (Tests des Régulateurs de Tension et de Vitesse), des simulateurs temps réel à haute performance utilisés dans le cadre d’opérations de maintenance dans les centrales nucléaires.

Pour garantir la sûreté, la performance et l’optimisation de la production d’électricité des parcs de production nucléaire, la Division Technique Générale (DTG) d’EDF, et plus particulièrement le service Régulation Thermique et Nucléaire (RTN), réalise des prestations d’études, d’essais et de conseils dans les domaines des régulations de tension et de vitesse. Dans ce cadre, DTG doit réaliser des essais, groupe à l’arrêt, pour vérifier le comportement et les réglages des régulateurs (de tension ou de vitesse) en représentant une partie du processus d’une tranche nucléaire couplée au réseau de transport d’électricité au moyen d’un simulateur connecté aux régulateurs en boucle fermée. Cet outil permet de simuler un environnement de production et ainsi de soumettre les régulateurs, impliqués dans la bonne conformité du courant distribué sur le réseau, à différents scénarii.

Depuis 2010, DTG travaille sur les technologies en temps réel pour les simulateurs TRTV. La réalisation d’un prototype par les équipes du service RTN a permis de valider la possibilité technique de tester les régulateurs avec une cible temps réel. EDF a alors souhaité industrialiser la production de ces simulateurs et a lancé en 2016 un appel d’offres. Associés pour l’occasion, Centum Adeneo et le Groupe CS remportent le marché et démarrent ce projet qui vise à perfectionner et à produire sept simulateurs TRTV.

L’enjeu majeur du projet réside dans la performance du système temps réel. Les modèles mis en œuvre dans le simulateur nécessitent une rapidité de calculs très importante pour simuler le réseau, le groupe turbo-alternateur, l’ensemble de l’environnement autour du régulateur. Ce qui est généré par le simulateur doit être totalement conforme à ce que le régulateur perçoit en fonctionnement normal ; lorsqu’il est connecté, d’une part au groupe turbo-alternateur, et d’autre part au réseau électrique de sortie de la centrale.

Les niveaux de performances requises pour s’interfacer avec les régulateurs (plage de tension de +/- 20V avec un niveau de bruit maximum de 3mV et une précision de +/- 5mV) ont contraint les ingénieurs à écarter les solutions existantes sur le marché et à effectuer des développements spécifiques. « Nous avons réalisé l’intégralité du développement matériel sur mesure, en concevant toutes les cartes d’entrées/sorties qui s’interfacent avec les régulateurs de vitesse ou de tension », explique Vivien Begon, chef de projet chez Centum Adeneo.

Huit cartes entrées/sorties par système communiquent simultanément avec une cible temps réel Speedgoat© au travers d’un modèle Matlab Simulink©. Pour garantir une efficacité lors du diagnostic des régulateurs physiques sur site, toutes les entrées/sorties du système doivent être stimulées dans un temps de cycle se situant entre 10 à 20 microsecondes. Pour ce faire, les modèles « non temps réel », fournis par EDF sont transformés en modèles « temps réel » assurant le cadencement de toutes les entrées/sorties dans le temps imparti.

« Centum Adeneo nous a également aidés à résoudre une difficulté en conception sur l’utilisation d’un amplificateur suffisamment puissant et convenable en bande passante pour pouvoir générer des signaux de puissance à haute tension », explique Jean-Luc Haudrechy, chargé d’affaires sénior chez EDF. Les ingénieurs de la SRC ont effectué une étude de marché et testé de nombreux amplificateurs afin de s’assurer qu’ils répondent au besoin (120 Volts RMS avec une bande passante de 50Hz à 3kHz).

« Le système conçu par Centum Adeneo le Groupe CS en réponse à notre cahier des charges a parfaitement répondu à nos attentes, aussi bien au niveau du choix du matériel que de la technologie temps réel mise en œuvre. Il y a eu très peu de reprises nécessaires. Quand la tête de série nous a été livrée, le système était opérationnel quasiment à 100% », commente Jean-Luc Haudrechy.

Le pilotage de l’équipement TRTV s’effectue via une Interface Homme-Machine qui a été développée par le Groupe CS. « Les règles de fonctionnement entre le simulateur et l’IHM ont dû être établies en étroite collaboration avec Centum Adeneo. Nos équipes ont travaillé très en amont afin de définir les modalités d’échanges entre nos composants », explique Slawick Charlier, chef de projet chez CS.
Le logiciel permet de mener des campagnes de test, basées sur l’exécution d’une soixantaine de scenarii, développés conjointement avec EDF. « Lors de l’exécution de tests d’intégration, nous étions très attentifs aux exigences de performance et de stabilité », complète Slawick Charlier. Les résultats très détaillés (courbes, mesures…) obtenus sont ensuite mis à disposition des équipes techniques leur permettant d’établir un diagnostic précis, fiable et rapide.

La tête de série, livrée au printemps dernier par le consortium, a été validée par EDF en octobre 2018. Les développements en cours devraient s’étendre jusqu’au printemps 2019.

Membre(s) de France Innovation impliqué(s) dans cette collaboration