À mesure que les centrales thermiques synchrones reculent, une part croissante de la production électrique passe par des convertisseurs électroniques. Cette évolution modifie le comportement du réseau : les onduleurs classiques, dits « grid-following », se synchronisent sur une tension déjà présente, mais ne contribuent pas de la même manière à établir sa fréquence et sa forme d’onde. Les commandes grid-forming cherchent à répondre à cet enjeu en permettant à certains équipements de se comporter comme une référence électrique locale.
Un onduleur grid-forming régule la tension et la fréquence à partir de consignes et de mesures, plutôt que de suivre uniquement une onde imposée par le réseau. Il peut ainsi contribuer à l’équilibrage lorsque la production ou la demande varie, et soutenir la tension dans certaines conditions. Cette capacité intéresse les réseaux où les renouvelables, les batteries et les liaisons en courant continu occupent une place importante. Elle ne signifie toutefois pas que l’onduleur reproduit à l’identique le comportement d’une machine tournante.
La comparaison avec l’inertie des alternateurs doit donc rester prudente. Des réglages grid-forming peuvent fournir une réponse rapide aux écarts de fréquence, mais la puissance disponible dépend de la source raccordée, de ses réserves et des limites de courant du convertisseur. Une batterie peut mobiliser une partie de sa capacité de stockage, à condition de conserver une marge de charge ou de décharge. Un parc éolien ou solaire sans stockage dépend, lui, de la disponibilité instantanée de sa ressource et des choix de commande qui encadrent sa production.
Le déploiement pose aussi des questions de coordination. Plusieurs convertisseurs réglés pour imposer une tension locale peuvent interagir entre eux, notamment dans des réseaux faibles ou comportant de longues liaisons électriques. Les paramètres doivent être étudiés en fonction de la topologie, des protections et des autres automatismes du système. Les essais en laboratoire et les simulations aident à repérer certaines instabilités, mais les résultats doivent être confrontés aux caractéristiques réelles des équipements et aux conditions d’exploitation.
Les services système constituent un autre volet décisif. Pour rémunérer une contribution grid-forming, il faut définir les performances attendues : tenue de tension, réponse en fréquence, durée de soutien et comportement en situation dégradée. Les exigences doivent aussi préciser les données de suivi et les conditions dans lesquelles le service reste disponible. Sans règles adaptées, un équipement techniquement capable peut ne pas être mobilisé au bon moment ou ne pas disposer des réserves nécessaires pour tenir ses consignes.
Les commandes grid-forming élargissent ainsi les options de flexibilité pour intégrer davantage de production renouvelable, sans supprimer le besoin de planifier les réserves, les protections et les moyens de réseau. Leur intérêt dépend de la combinaison entre réglages, ressource énergétique, capacité de stockage éventuelle et architecture locale. Pour les gestionnaires et les exploitants, l’enjeu est de vérifier la contribution dans des scénarios représentatifs, puis de l’inscrire dans des règles d’exploitation cohérentes. C’est à ces conditions que les convertisseurs peuvent participer durablement à la stabilité du système électrique.
