Novembre 2002 1 Programme Energie, Thème: Gestion de l’électricité 1. Etude des transferts d’énergie dans les réseaux N. Hadjsaid Professeur INPGrenoble.

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1 Novembre 2002 1 Programme Energie, Thème: Gestion de l’électricité 1. Etude des transferts d’énergie dans les réseaux N. Hadjsaid Professeur INPGrenoble

2 Novembre 2002 2 Production Réseaux Transport et répartition 63 kV - 750 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

3 Novembre 2002 3 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

4 Novembre 2002 4 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

5 Novembre 2002 5 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

6 Novembre 2002 6 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

7 Novembre 2002 7 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

8 Novembre 2002 8 A Cartographies

9 Novembre 2002 9 Cartographies

10 Novembre 2002 10 2 GED B Cartographies

11 Novembre 2002 11 2 GED B Cartographies

12 Novembre 2002 12 3 GED B C Cartographies

13 Novembre 2002 13 C 4 GED B D Cartographies

14 Novembre 2002 14 B C 4 GED D Cartographies

15 Novembre 2002 15 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

16 Novembre 2002 16 3 1 4 2 Stabilité

17 Novembre 2002 17 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

18 Novembre 2002 18 Exemple de l’instabilité des générateurs dans les réseaux de distribution En rouge: un seul générateur En bleue: plusieurs générateurs Stabilité

19 Novembre 2002 19 Confirmation et quantification des impacts dynamques Outil de visualisation et de contrôle des valeurs propres du réseau Valeurs propres

20 Novembre 2002 20 Cartographie de connexion

21 Novembre 2002 21 Réseau en évolution -> fonctionnement aux limites (tension, stab,…) Complexité accrue Nouvelles méthodologies : Solutions aux problèmes posés, Faire face à la complexité Conclusion

22 Novembre 2002 22 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

23 Novembre 2002 23 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

24 Novembre 2002 24 Ressources Humaines ■ Post-docs ■ Poste CNRS

25 Novembre 2002 25 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

26 Novembre 2002 26 Real-Time process Interface + Power stage Equipment to be tested N/A A/N Measures Protections Sources Loads Storage High speed communication