Une certaine souplesse dans la production est d’autant plus necessaire que le parc nu — cleaire est important. initialement, les centrales nucleaires etaient exploitees en « reacteur prioritaire », c’est-a-dire qu’elles fournissaient toute la puissance disponible. Actuellement, en France, elles doivent s’adapter aux demandes du reseau et fonctionnent en « turbine prioritaire » : le reacteur est considere comme un generateur de puissance aux ordres de la turbine qui doit permettre d’equilibrer l’offre et la demande.

Sur un appel de puissance, on ouvre la soupape reglante de vapeur a l’admission turbine ce qui provoque : [42]

Pour pouvoir repondre aux besoins du reseau, trois types de fonctionnement ont ete definis :

• Le fonctionnement en base : le reacteur nucleaire delivre une puissance constante generalement egale a la puissance nominale pendant toute la duree du cycle. Les premiers REP 900 MWe CP0 etaient prevus pour fonctionner principalement en base, meme s’ils pouvaient realiser des transitoires lents, car ils devaient s’inserer dans un systeme de production essentiellement de type thermique classique et hy- draulique. Le mode de pilotage de ces premiers REP, toujours en application, est le mode A.

• Le fonctionnement en suivi de charge : la centrale doit suivre une variation pro — grammee de puissance ou de charge (figure 9.1). Une estimation quotidienne d’un programme national de charge est elaboree par le RTE (Reseau de transport de l’elec — tricite) puis traduite au niveau regional. Ceci constitue une premiere approximation pour realiser l’equilibre production-consommation en tenant compte des variations systematiques de puissance comme la diminution de la consommation pendant la nuit ou le week-end. Lorsqu’une centrale fonctionne en suivi de charge, sa puissance est maintenue constante par paliers relies entre eux par des rampes de puissance. Deux profils standard sont largement utilises :

— le 12-12 : Il correspond a un fonctionnement de 12 heures a pleine puissance suivi d’un palier bas de 12 heures a basse puissance, generalement la nuit, avec des transitions de l’ordre d’une demi-heure. C’est un transitoire lent. En France, pour suivre les variations de la consommation, la pente moyenne des rampes de puissance doit etre d’environ 1 % PN/min;

— le 18-6 : Apres un fonctionnement a puissance nominale pendant 18 heures, on descend rapidement vers le palier bas pour y sejourner pendant 6 heures avant de remonter a pleine puissance. Les rampes varient entre 2 et 5 % PN par minute. Il s’agit d’un transitoire rapide. Il doit etre aussi possible d’effectuer des retours instantanes en puissance a n’importe quel moment du transitoire. Le Retour instantane en puissance, ou RIP, est caracterise par des rampes de

5 % PN/min. Cette pente resulte de la necessite d’eliminer en moins de 20 mi­nutes la surcharge qui apparaTt sur les lignes du reseau suite a un defaut de production.

• Le reglage de frequence : la puissance consommee par les utilisateurs n’est jamais egale a la prevision du programme journalier. Les ecarts de puissance qui en re — sultent se traduisent concretement par des ecarts de la frequence du reseau com — muns a tous les groupes turbo-alternateurs, plus la demande de puissance est grande, plus la frequence diminue. Les ecarts sur la frequence sont aleatoires et genera — lement de faible amplitude. Ramener la frequence a sa valeur de consigne, f0 de 50 Hz, revient donc a retablir l’equilibre entre la production et la consommation.

Deux reglages, primaire et secondaire, sont effectues afin de reduire ces ecarts et assu­rer a l’ensemble des tranches une bonne stabilite.

Le reglage primaire ou reglage de frequence est assure par le regulateur de vitesse de la turbine qui impose une relation lineaire entre sa frequence (donc la vitesse) et la puissance de la chaudiere (figure 9.2). En cas de variation de la frequence, la turbine reagit en modifiant sa puissance proportionnellement a l’ecart de frequence. La frequence etant la meme pour toutes les centrales interconnectees, le reglage provoque instantanement des variations de charge sur tous les groupes interconnectes. Le nouvel etat d’equilibre atteint est a une frequence differente de la frequence de consigne f0.

La variation de puissance necessaire au reglage primaire s’ecrit:

AP(t) = k[f(t) — fo] = kAf(t) avec к = 1 Pnom

s f0

Pour un REP, le taux de statisme est egal a 4 %. Dans ces conditions, le statisme vaut 50 % PN/Hz et une variation de 20 mHz en frequence sur le reseau correspond a une variation en puissance de 1 % PN. Une baisse ou une hausse de frequence doit etre corrigee respectivement par une hausse ou une baisse de la puissance.

Le reglage secondaire ou telereglage permet de ramener a leur valeur de consigne les valeurs de frequence et de puissance de transit prevues aux points d’interconnexion avec nos voisins europeens (figure 9.3). Le dispatching central du RTE elabore alors un signal qu’il envoie aux centrales de son choix afin qu’elles modulent la puissance prevue par le programme journalier dans une bande de ±5 % PN. Ce signal, appele signal de telere­glage, est une valeur numerique, sans dimension, comprise entre -1 et 1 qui correspond a un pourcentage de la puissance de participation affichee par la centrale. Ces variations de puissance sont alors appliquees a la turbine. Le reacteur doit donc moduler sa puissance en fonction de la puissance appelee par la turbine : tout desequilibre primaire-secondaire induit une variation de temperature donc de reactivite. C’est aux grappes de controle de se deplacer pour compenser ces variations de reactivite.

La variation de puissance necessaire pour le telereglage s’ecrit:

AP(t) = N(t)Pr

N(t) Signal de telereglage [sans dimension]

Pr Puissance de participation [% PN]

Enfin, certains transitoires particuliers doivent etre pris en compte des la conception du mode de pilotage et doivent pouvoir s’effectuer a n’importe quel moment du fonction — nement de la centrale. On peut citer par exemple l’Tlotage du groupe turboalternateur, ou le reacteur fonctionne en autarcie en produisant theoriquement la puissance dont il a besoin pour l’alimentation des auxiliaires. En realite, celui-ci fonctionnera au minimum technique et le surplus de production sera evacue au condenseur sous forme de chaleur.