Novembre Programme Energie, Thème: Gestion de l’électricité 1. Etude des transferts d’énergie dans les réseaux N. Hadjsaid Professeur INPGrenoble

Novembre Production Réseaux Transport et répartition 63 kV kV Réseau de distribution 1.5 kV - 50 kV 400 V Sens habituel d’écoulement de l ’énergie Filtrage actif Compensation Distribution active Le contexte : la nouvelle distribution Production décentralisée Charges polluantes Charges sensibles Charges fluctuantes

Novembre Systèmes de stockage Mécaniques : Volants d ’inertie Magnétiques : SMES Électrostatiques et/ou chimiques Générateurs Eoliennes Piles à combustible Microcentrales Groupes diesel Géné photovoltaïques Micro turbines... RESEAU Une vue d ’ensemble Systèmes de supervision mesures et contrôle mesures et contrôlecommande AcquisitionsCommandes I.I Interfaces Intelligentes (I.I) Interfaces Intelligentes (I.I) Flux énergétiques

Novembre Enjeux scientifiques et thèmes de recherche  Intégration massive de la production décentralisée  Caractérisation, interaction, stabilité  Interfaçage (conception, contrôle-commande, communication, protection, …)  Analyse de défaillance, qualité  Architectures de réseaux et protection  Observation des producteurs  Analyse grands systèmes  Recherche de modèles, réduction d’ordre, identification  Techniques linéaires/non-linéaires  Analyse modale et fractale  Méthodes de perturbation

Novembre Zone 1 Zone 2 Zone 3 Alimentation par le réseau de répartition Zone 4 Poste Source Introduction de la GED Générateurs synchrones B E D A C

Novembre Conséquences de la connexion de le GED Après une connexion de GED Surtensions Changement de la prise Sous-tensions (à cause du changement de la prise) Niveau de tension dépend Etat de charge Puissance de la GED connectée Lieu de connexion Régleurs en charge Réglage de tension

Novembre Cartographies Cartographies : Visualisation rapide des TEC pour un réseau 4 cartographies : Valeurs des TEC 1 GED au nœud A 1 GED aux nœuds A et B 1 GED aux nœuds A, B et C 1 GED aux nœuds A, B, C et D 1 cartographie : Générateur le plus instable 1 GED aux nœuds A, B, C et D T.E.C.: Temps d’élimination critique des défauts

Novembre A Cartographies

Novembre Cartographies

Novembre GED B Cartographies

Novembre GED B Cartographies

Novembre GED B C Cartographies

Novembre C 4 GED B D Cartographies

Novembre B C 4 GED D Cartographies

Novembre C D B A TEC engendré par le générateur A TEC engendré par le générateur B TEC engendré par le générateur C TEC engendré par le générateur D Cartographies

Novembre Stabilité

Novembre Evolution de la puissance active des générateurs 1 and 2 Generator 1 Generator 2 Time (s) Power F=5.8 Hz Stabilité Generator 1 Generator 4 Time (s) Power Evolution de la puissance active des générateurs 1 and 4

Novembre Exemple de l’instabilité des générateurs dans les réseaux de distribution En rouge: un seul générateur En bleue: plusieurs générateurs Stabilité

Novembre Confirmation et quantification des impacts dynamques Outil de visualisation et de contrôle des valeurs propres du réseau Valeurs propres

Novembre Cartographie de connexion

Novembre Réseau en évolution -> fonctionnement aux limites (tension, stab,…) Complexité accrue Nouvelles méthodologies : Solutions aux problèmes posés, Faire face à la complexité Conclusion

Novembre LEG: 3 enseignants-chercheurs (S. Bacha, Y. Besanger, B. Raison) 2 DEA L2EP 3 enseignants-chercheurs (X. Guillot, Ph. Degobert, B. François) 3 DEA Plate-forme micro-réseau Ressources et moyens

Novembre Perspectives Méthodes d’analyse et de contrôle Compréhension des phénomènes non-linéaires Réduction d’ordre Amélioration des transferts de puissance Intégration GED dans les réseaux Optimisation transferts énergétiques Nouvelles architectures Méthode d’analyse et d’amélioration de la qualité

Novembre Ressources Humaines ■ Post-docs ■ Poste CNRS

Novembre Virtual Utility Energy Service Providers Residential IndustrialCommercialDistributed Gen Utility Distribution Companies Internet Retail Energy Markets Virtual Utility Company Business Partnering EnergyMgt & Energy Trading System Planning & Operations System Installation and Maintenance Asset Management and Services

Novembre Real-Time process Interface + Power stage Equipment to be tested N/A A/N Measures Protections Sources Loads Storage High speed communication