Les réseaux électriques de distribution (traité EGEM) , livre ebook

Hermès - Editions Lavoisier - Nouredine Hadjsaïd

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275 pages

Français

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Extrait

Description

Le nouveau paradigme énergétique auquel sont confrontés les réseaux de distribution représente un véritable défi scientifique, économique et sociétal.
Ainsi, les objectifs nationaux et communautaires en matière d'environnement et d'efficacité énergétique et les incitations réglementaires qui en résultent en faveur des énergies renouvelables, le déploiement des compteurs intelligents, la nécessité de répondre à des besoins changeants y compris les nouveaux usages liés notamment aux véhicules électriques et hybrides rechargeables en réseau introduisent plus de complexité et poussent le réseau vers plus d'intelligence.
L'ouvrage Les réseaux électriques de distribution vient à la suite du précédent tome La distribution d'énergie électrique en présence de production décentralisée et présente quelques solutions de flexibilités et d'intelligence du réseau de distribution qui s'inscrivent dans la perspective des réseaux intelligents de demain, les Smart Grids.
Préface. Chapitre 1. Le réglage de tension dans les réseaux de distribution en présence de production décentralisée. Chapitre 2. Intégration aux réseaux des systèmes éoliens et leur participation aux services système. Chapitre 3. La sûreté de fonctionnement des réseaux de distribution en présence de production décentralisée. Chapitre 4. Protections, détection et localisation des défauts dans les réseaux HTA en présence de production décentralisée. Chapitre 5. Le pilotage de charges dans la gestion des réseaux de distribution. Chapitre 6. L'électronique de puissance dans les réseaux électriques de distribution du futur. Chapitre 7. Centrales virtuelles pour réseaux actifs. Chapitre 8. Vers les Smart Grids. Index.

Sujets

Environnement

Pollution

EAU

Énergie

Informations

Publié par	Hermès - Editions Lavoisier
Date de parution	21 juillet 2010
Nombre de lectures	171
EAN13	9782746241244
Langue	Français
Poids de l'ouvrage	13 Mo

Informations légales : prix de location à la page 0,0735€. Cette information est donnée uniquement à titre indicatif conformément à la législation en vigueur.

Extrait

Les réseaux électriques de distribution

Nous remercions chaleureusement Julie Laur pour l’aide précieuse qu’elle a apportée
dans la mise en œuvre des différents chapitres de cet ouvrage.
Nous remercions également Jean-Claude Sabonnadière pour sa contribution
extrêmement précieuse dans le suivi de cet ouvrage
et l’énergie qu’il y a consacré pour sa finalisation.

© LAVOISIER, 2010
LAVOISIER
11, rue Lavoisier
75008 Paris

www.hermes-science.com
www.lavoisier.fr

ISBN 978-2-7462-2992-1

Le Code de la propriété intellectuelle n'autorisant, aux termes de l'article L. 122-5, d'une part,
que les "copies ou reproductions strictement réservées à l'usage privé du copiste et non
destinées à une utilisation collective" et, d'autre part, que les analyses et les courtes citations
dans un but d'exemple et d'illustration, "toute représentation ou reproduction intégrale, ou
partielle, faite sans le consentement de l'auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause, est
illicite" (article L. 122-4). Cette représentation ou reproduction, par quelque procédé que ce
soit, constituerait donc une contrefaçon sanctionnée par les articles L. 335-2 et suivants du
Code de la propriété intellectuelle.
Tous les noms de sociétés ou de produits cités dans cet ouvrage sont utilisés à des fins
d’identification et sont des marques de leurs détenteurs respectifs.

Printed and bound in England by Antony Rowe Ltd, Chippenham, September 2010.

Les réseaux électriques

de distribution

de la production décentralisée
aux Smart Grids

sous la direction de

Nouredine Hadjsaïd

Il a été tiré de cet ouvrage
30 exemplaires hors commerce réservés
aux membres du comité scientifique,
aux auteurs et à l’éditeur
numérotés de 1 à 30 Les réseaux électriques de distribution
sous la direction de Nouredine Hadjsaïd
fait partie de la série GÉNIE ÉLECTRIQUE
dirigée par Jean-Claude Sabonnadière

TRAITÉ EGEM
ELECTRONIQUE – GÉNIE ÉLECTRIQUE – MICROSYSTÈMES

Le traité Electronique, Génie Electrique, Microsystèmes répond au besoin de
disposer d’un ensemble de connaissances, méthodes et outils nécessaires à la
maîtrise de la conception, de la fabrication et de l’utilisation des composants,
circuits et systèmes utilisant l’électricité, l’optique et l’électronique comme
support.

Conçu et organisé dans un souci de relier étroitement les fondements
physiques et les méthodes théoriques au caractère industriel des disciplines
traitées, ce traité constitue un état de l’art structuré autour des quatre grands
domaines suivants :
Electronique et microélectronique
Optoélectronique
Génie électrique
Microsystèmes

Chaque ouvrage développe aussi bien les aspects fondamentaux
qu’expérimentaux du domaine qu’il étudie. Une classification des différents
articles contenus dans chacun, une bibliographie et un index détaillé
orientent le lecteur vers ses points d’intérêt immédiats : celui-ci dispose ainsi
d’un guide pour ses réflexions ou pour ses choix.

Les savoirs, théories et méthodes rassemblés dans chaque ouvrage ont été
choisis pour leur pertinence dans l’avancée des connaissances ou pour la
qualité des résultats obtenus.

Liste des auteurs

Seddik BACHA Christophe KIENY
Laboratoire G2ELAB IDEA et EDF R&D
Université Joseph Fourier Grenoble
Grenoble
Erwan LEPELLETER
Yvon BÉSANGER Alstom Transport
Laboratoire G2ELAB Valenciennes
ENSE3/Grenoble INP
Joseph MAIRE
Didier BOEDA EDF R&D
Laboratoire G2ELAB Paris
Grenoble INP
Delcho PENKOV
Raphaël CAIRE Schneider Electric
Laboratoire G2ELAB Grenoble
ENSE3/Grenoble INP
Bertrand RAISON
Olivier CHILARD Laboratoire G2ELAB
EDF R&D Université Joseph Fourier
Paris Grenoble

Duc CONG PHAM Daniel ROYE
Schneider Electric Laboratoire G2ELAB
Singapour ENSE3/Grenoble INP

Guillaume FOGGIA Jean-Claude SABONNADIÈRE
Laboratoire G2ELAB Laboratoire G2ELAB
ENSE3/Grenoble INP ENSE3/Grenoble INP

David FREY Alexandre TENINGE
Laboratoire G2ELAB Laboratoire G2ELAB
Université Joseph Fourier ENSE3/Grenoble INP
Grenoble
Tran-Quoc TUAN
Nouredine HADJSAÏD IDEA
Laboratoire G2ELAB Grenoble
ENSE3/Grenoble INP

Table des matières
Préface ........................................... 17
Jean-Claude SABONNADIÈRE
Chapitre 1. Le réglage de tension dans les réseaux de distribution
en présence de production décentralisée ...................... 21
Yvon BÉSANGER et Tran-Quoc TUAN
1.1. Introduction : la problématique du réglage de la tension ......... 21
1.1.1. Qualité de service : chiffres et norme ................. 22
1.1.2. Le réglage de tension pour la sécurité des réseaux22
1.1.3. Le réglage de tension pour l’exploitation normale des réseaux . . 23
1.2. Réglage de la tension dans les réseaux de distribution actuels ...... 25
1.2.1. Compensation de puissance réactive au poste source ........ 25
1.2.2. Les régleurs en charge .......................... 25
1.3. Le réglage de tension dans les réseaux de distribution
avec production décentralisée ............................ 26
1.3.1. Le réglage coordonné de tension (D-RCT) .............. 26
1.3.1.1. Définition des objectifs et contraintes du D-RCT....... 27
1.3.1.2. Méthode d’optimisation ...................... 30
1.3.1.3. Pondération des objectifs ..................... 30
1.3.1.4. Choix des nœuds pilotes31
1.3.1.5. Réduction des pertes et OPF ................... 32
1.3.1.6. Synthèse : schéma de principes du D-RCT........... 32
1.3.1.7. Illustration sur un cas d’étude .................. 34
1.3.2. Le réglage local auto-adaptatif (RAA) ................ 37
1.3.2.1. Description du RAA ........................ 38
1.3.2.2. Validation par simulations non temps réel ........... 43

10 Les réseaux électriques de distribution
1.3.2.3. Validation par essais expérimentaux : simulation temps réel
de type PHIL (Power Hardware In the Loop) .............. 46
1.3.3. Comparaison des stratégies de tension locale et coordonnée ... 50
1.3.4. Une nouvelle application : le réglage mixte ............. 52
1.4. Conclusion .................................... 53
1.5. Bibliographie ................................... 54
Chapitre 2. Intégration aux réseaux des systèmes éoliens
et leur participation aux services système ..................... 57
Alexandre TENINGE, Daniel ROYE et Seddik BACHA
2.1. L’énergie éolienne : contexte ......................... 57
2.1.1. Situation de l’éolien début 2009 .................... 57
2.1.2. Facteurs favorables au développement de l’éolien ......... 58
2.1.2.1. Facteur environnemental ..................... 58
2.1.2.2. Stratégie énergétique........................ 59
2.1.2.3. Volonté politique .......................... 59
2.1.3. Bilan..................................... 60
2.2. Intégration de l’énergie éolienne dans les systèmes électriques ..... 60
2.2.1. Impact de l’intégration de GED sur la tension ............ 61
2.2.1.1. Réglage de tension dans les réseaux électriques........ 61
2.2.1.2. Impact des GED sur la tension .................. 62
2.2.2. Impact des GED sur la fréquence ................... 64
2.3. Conditions techniques de raccordement des éoliennes
aux réseaux électriques................................ 66
2.3.1. Contraintes sur la tension/puissance réactive............. 66
2.3.1.1. France66
2.3.1.2. Irlande67
2.3.1.3. Allemagne .............................. 68
2.3.1.4. Danemark68
2.3.1.5. Conclusions ............................. 69
2.3.2. Tenue aux creux de tension ....................... 69
2.3.3. Contraintes sur la fréquence/puissance réactive ........... 71
2.3.3.1. Tenue aux variations de fréquence ............... 71
2.3.3.2. Participation au réglage primaire de fréquence ........ 72
2.3.4. Conclusion ................................. 73
2.4. Les systèmes éoliens : principes et aspects de la modélisation...... 73
2.4.1. Principe de conversion .......................... 73
2.4.2. La turbine.................................. 74
2.4.3. La transmission .............................. 78
2.4.4. Eoliennes à vitesse fixe ......................... 78

Table des matières 11
2.4.5. Eoliennes à vitesse variable ....................... 80
2.4.5.1. Eolienne à base de machine asynchrone
à double alimentation (MASDA) ..................... 80
2.4.5.2. Eolienne entièrement interfacée à base
de machine synchrone à aimants permanents (MS)........... 82
2.4.6. Conclusion sur les différentes structures d’éolienne ........ 84
2.5. Etude de l’intégration de parcs éoliens mixtes en milieu insulaire ... 84
2.5.1. Dimensionnement d’un parc éolien mixte (MAS/MS) ....... 84
2.5.2. Participation au réglage de tension................... 87
2.5.3. Tenue aux creux de tension ....................... 88
2.5.4. Participation au réglage de fréquence ................. 90
2.5.5. Conclusion sur les parcs éoliens mixtes ................ 94
2.6. Bibliographie ................................... 94
2.7. Liste des symboles................................ 97
Chapitre 3. La sûreté de fonctionnement des réseaux de distribution
en présence de production décentralisée ...................... 99
Yvon BÉSANGER
3.1. Nouvelles considérations et nouveaux défis pour la sûreté
du système de distribution .............................. 99
3.1.1. Qualité du produit électricité ...................... 100
3.1.2. Coûts de la sûreté ............................. 101
3.1.3. Critères et techniques probabilistes .................. 101
3.2. Concepts de base de la sûreté des