Le mode parallèle traditionnel repose sur une mise en parallèle manuelle, une opération longue et fastidieuse, peu automatisée. De plus, le choix du calage parallèle dépend fortement de l'habileté de l'opérateur. Les nombreux facteurs humains peuvent engendrer des surintensités importantes, susceptibles d'endommager le groupe électrogène diesel et d'en réduire la durée de vie. C'est pourquoi Cummins a introduit le principe de fonctionnement et la conception du circuit du contrôleur parallèle synchrone automatique pour groupes électrogènes diesel. Ce contrôleur se distingue par sa structure simple, sa grande fiabilité et sa forte valeur ajoutée pour les applications industrielles.
La condition idéale pour le fonctionnement en parallèle synchrone du groupe électrogène et du réseau électrique est que les quatre états de l'alimentation électrique des deux côtés du circuit parallèle, disjoncteur compris, soient exactement les mêmes, c'est-à-dire que la séquence de phase de l'alimentation électrique des deux côtés du côté parallèle et du côté du système soit la même, la tension est égale, la fréquence est égale et la différence de phase est nulle.
L'existence d'une différence de tension et de fréquence entraîne un échange de puissance réactive et active de part et d'autre du point de raccordement au réseau, ce qui affecte le réseau ou le groupe électrogène. À l'inverse, une différence de phase peut endommager le groupe électrogène en provoquant une résonance sous-synchrone et en endommageant le générateur. Par conséquent, un bon contrôleur automatique de couplage parallèle synchrone doit garantir une différence de phase nulle pour le raccordement au réseau et, afin d'accélérer ce processus, tolérer une certaine plage de différences de tension et de fréquence.
Le module de synchronisation utilise un système de commande à circuit analogique et repose sur la théorie classique de la régulation PI. Il présente l'avantage d'une structure simple, d'un circuit éprouvé et d'excellentes performances transitoires. Son principe de fonctionnement est le suivant : après réception de l'instruction d'entrée de synchronisation, le synchroniseur automatique détecte les deux signaux de tension alternative présents sur les deux unités à coupler (ou entre le réseau et une unité), effectue une comparaison de phase et génère un signal continu analogique corrigé. Ce signal est traité par un circuit arithmétique PI et envoyé à l'entrée parallèle du régulateur de vitesse électronique du moteur, ce qui permet de supprimer rapidement le déphasage entre les deux unités (ou le réseau électrique). Une fois la synchronisation confirmée par le circuit de détection, le signal de fermeture de sortie achève le processus de synchronisation.
Date de publication : 24 octobre 2023