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UMP-CUD : oujda le jeudi 18 mars 2010 1 IMPACT DE LENERGIE DORIGINE EOLIENNE SUR LA FIABILITE DU RESEAU ELECTRIQUE MAROCAIN M. OUKILI*, S. ZOUGGAR*, F.

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1 UMP-CUD : oujda le jeudi 18 mars IMPACT DE LENERGIE DORIGINE EOLIENNE SUR LA FIABILITE DU RESEAU ELECTRIQUE MAROCAIN M. OUKILI*, S. ZOUGGAR*, F. VALLEE**, M. SEDDIK*, T. OUCHBEL* * Laboratoire de Génie Électrique et Maintenance (LGEM) École Supérieur de Technologie – Université Mohammed 1er Oujda. En collaboration avec ** Le service de Génie Électrique de la faculté polytechnique de Mons - Belgique

2 UMP-CUD : oujda le jeudi 18 mars Plan 1. Introduction 2. Distribution probabiliste de la vitesse du vent dans les différents parcs éoliens 3. Validation de la méthode de la génération de la vitesse du vent 4. Puissance éolienne globale produite par les parcs éoliens 5. Conception de lévolution de la charge 6. Calcul des indices de fiabilité par la simulation de MONTE CARLO 7. Conclusion & Perspectives IMPACT DE LENERGIE DORIGINE EOLIENNE SUR LA FIABILITE DU RESEAU ELECTRIQUE MAROCAIN

3 UMP-CUD : oujda le jeudi 18 mars Problématique : Lintroduction dénergie éolienne dans un réseau électrique peut avoir de nombreux effets néfastes sur le fonctionnement du système et la qualité de la puissance produite. Notre objectif : Étudier leffet de lintégration de cette énergie comme étant une énergie qui provient dune source à disponibilité aléatoire sur la fiabilité du réseau électrique marocain dans le niveau 1 (HL1) (la production en relation directe avec la charge, sans aborder les problèmes posés par le transport et la distribution). 1. Introduction : IMPACT DE LENERGIE DORIGINE EOLIENNE SUR LA FIABILITE DU RESEAU ELECTRIQUE MAROCAIN

4 UMP-CUD : oujda le jeudi 18 mars La distribution de la vitesse de la vitesse du vent mesurée par le CDER : Histogramme mesuré et la courbe de weibull pour TETOUAN (k=2.6 ; c=11.36 m/s) et TANGER (k=2.11 ; c=10.51 m/s) et ESSAOUIRA (k=2.92 ; c=10.11 m/s) IMPACT DE LENERGIE DORIGINE EOLIENNE SUR LA FIABILITE DU RESEAU ELECTRIQUE MAROCAIN

5 UMP-CUD : oujda le jeudi 18 mars Validation de la méthode de la génération de la vitesse du vent : la méthode utilisée est divisée en deux parties essentielles : Premièrement, on tire un nombre aléatoire uniformément distribué sur lintervalle [0,1]. Deuxièmement, on applique ce nombre dans la fonction inverse de la fonction de répartition P de la loi de weibull : IMPACT DE LENERGIE DORIGINE EOLIENNE SUR LA FIABILITE DU RESEAU ELECTRIQUE MAROCAIN La fonction de répartition Linverse de la fonction de répartition

6 UMP-CUD : oujda le jeudi 18 mars La fonction de répartition qui caractérise la distribution de la vitesse du vent dans les trois régions : TETOUAN, TANGER et ESSAOUIRA IMPACT DE LENERGIE DORIGINE EOLIENNE SUR LA FIABILITE DU RESEAU ELECTRIQUE MAROCAIN

7 UMP-CUD : oujda le jeudi 18 mars La validation de la méthode de la génération de la vitesse du vent pour TETOUAN et TANGER et ESSAOUIRA IMPACT DE LENERGIE DORIGINE EOLIENNE SUR LA FIABILITE DU RESEAU ELECTRIQUE MAROCAIN On constate clairement que lhistogramme générée suit de façons approché lhistogramme mesuré par CDER

8 UMP-CUD : oujda le jeudi 18 mars Les résultats concernant les histogrammes calculés sont obtenu en considérant que les vitesses Vi

9 UMP-CUD : oujda le jeudi 18 mars la distribution de la vitesse du vent générée pour TETOUAN, TANGER et ESSAOUIRA IMPACT DE LENERGIE DORIGINE EOLIENNE SUR LA FIABILITE DU RESEAU ELECTRIQUE MAROCAIN Cette distribution du vent est utilisé pour calculer la puissance électrique produite par les parcs éoliens.

10 UMP-CUD : oujda le jeudi 18 mars La puissance éolienne globale produite : IMPACT DE LENERGIE DORIGINE EOLIENNE SUR LA FIABILITE DU RESEAU ELECTRIQUE MAROCAIN PG=84*Pa+165*Pt+71*Ps Ce résultat montre clairement le caractère fluctuante de la puissance Électrique générée par les parcs installés.

11 UMP-CUD : oujda le jeudi 18 mars IMPACT DE LENERGIE DORIGINE EOLIENNE SUR LA FIABILITE DU RESEAU ELECTRIQUE MAROCAIN 5. Conception de lévolution de la charge ( la puissance demandée ) Dans ce contexte nous avons opté à introduire une loi uniforme à lévolution de la charge, les étapes à suivre sont : Le tirage dun nombre aléatoire X uniformément distribué dans lintervalle [0,1]. Lapplication de ce tirage du nombre aléatoire X dans la fonction de la loi uniforme entre deux valeurs : la charge de base et de la pointe (la valeur maximale). Cette loi est donnée par la relation suivante : Avec : a : la valeur minimale de la charge qui vaut 2150 MW b : la pointe maximale de la charge qui vaut 4300 MW

12 UMP-CUD : oujda le jeudi 18 mars IMPACT DE LENERGIE DORIGINE EOLIENNE SUR LA FIABILITE DU RESEAU ELECTRIQUE MAROCAIN La figure ci-dessus représente lévolution de la puissance demandé au cours du temps, sachant que dans cette étude nous navons pas pris en compte lalternance jours/nuit et lalternance des saisons.

13 UMP-CUD : oujda le jeudi 18 mars IMPACT DE LENERGIE DORIGINE EOLIENNE SUR LA FIABILITE DU RESEAU ELECTRIQUE MAROCAIN Les indices de fiabilité sont définis par les relations suivantes : La probabilité de létat sain La probabilité de létat marginal La probabilité de létat à risque Avec : n(H) : le nombres des états sain. n(M) : le nombre des états marginal. n(R) : le nombres des états à risque. 6. Calcul des indices de fiabilité par la simulation de MONTE CARLO

14 UMP-CUD : oujda le jeudi 18 mars IMPACT DE LENERGIE DORIGINE EOLIENNE SUR LA FIABILITE DU RESEAU ELECTRIQUE MAROCAIN La simulation de MONTE CARLO non séquentielle : La méthode consiste à tirer un nombre aléatoire u uniformément distribués dans lintervalle [0,1] pour déterminer létat de fonctionnement de lunité de production. La procédure est la suivante : 1.Si u>FOR, lunité de production et considéré en marche. 2. Si uFOR, lunité de production et considéré en panne.

15 UMP-CUD : oujda le jeudi 18 mars IMPACT DE LENERGIE DORIGINE EOLIENNE SUR LA FIABILITE DU RESEAU ELECTRIQUE MAROCAIN Les résultats de simulation : Les indices de fiabilité pour une intégration de 4% et 14% de lénergie de type éolienne dans le réseau électrique pour une puissance installée PI= 5428 MW et une charge varie de Cmin=2150 MW à Cmax= 4300 MW, sont donnée dans le tableau ci- dessus : les indice de fiabilité Sans énergie éolienneAvec énergie éolienne Cmax/PI = 79.2 % Cmin/PI = 39.6 % - 4%- 14%4%14% P(H) P(M) P(R)

16 UMP-CUD : oujda le jeudi 18 mars IMPACT DE LENERGIE DORIGINE EOLIENNE SUR LA FIABILITE DU RESEAU ELECTRIQUE MAROCAIN En comparant les résultats de simulations dans le cas de non disponibilité de lénergie éolienne et avec 4 % de lénergie éolienne, nous constatons que lajout de lénergie éolienne a diminuer le risque de ne pas couvrir la charge. Cependant, lorsque le pourcentage de lénergie éolienne augmente dans le système de production en gardant les mêmes conditions de la charge, le risque de ne pas couvrir la charge augmente. La production éolienne ne peut pas remplacer la production classique, mais elle peut renforcer la production énergétique au Maroc. Comme perspectives, en premier temps nous allons varier lévolution de la charge, et on va montrer leffet de cette variation sur les indices de fiabilité. Deuxièmement nous allons remplacer la même puissance éolienne installée par une puissance dorigine classique avec un FOR bien déterminé pour montrer son effet sur la fiabilité du réseau. 7. Conclusion & Perspectives


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