Hermès science publications-Lavoisier
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Disponible - 621.31 RES
Niveau 3 - Techniques
Les réseaux électriques de distribution : de la production décentralisée aux smart grids
Résumé
Une étude de l'interaction entre les réseaux de distribution et des dispositifs de production d'énergie renouvelable. Les outils théoriques et pratiques sous-jacents au concept de smart grid (réseau d'énergie intelligent ) sont aussi détaillés.
- Contributeur(s)
- Éditeur(s)
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Date
- impr. 2010
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Notes
- Smart grids = "réseau de distribution d’électricité intelligent"
- Notes bibliogr. Index
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Langues
- Français
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Description matérielle
- 1 vol. (265 p.) : ill. ; 24 cm
- Collections
- Sujet(s)
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ISBN
- 978-2-7462-2992-1
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Indice
- 621.31 Énergie électrique (production, transport, distribution)
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Quatrième de couverture
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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 micro-électronique
Optoélectronique
Génie électrique
Microsystèmes
Chaque ouvrage développe aussi bien les aspects fondamentaux qu'expérimentaux du domaine qu'il étudie. Une classification des différents chapitres 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.
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Tables des matières
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Les réseaux électriques de distribution
De la production décentralisée aux Smart Grids
Lavoisier
- 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 tension21
- 1.1.1. Qualité de service : chiffres et norme22
- 1.1.2. Le réglage de tension pour la sécurité des réseaux22
- 1.1.3. Le réglage de tension pour l'exploitation normale des réseaux23
- 1.2. Réglage de la tension dans les réseaux de distribution actuels25
- 1.2.1. Compensation de puissance réactive au poste source25
- 1.2.2. Les régleurs en charge25
- 1.3. Le réglage de tension dans les réseaux de distribution avec production décentralisée26
- 1.3.1. Le réglage coordonné de tension (D-RCT)26
- 1.3.1.1. Définition des objectifs et contraintes du D-RCT27
- 1.3.1.2. Méthode d'optimisation30
- 1.3.1.3. Pondération des objectifs30
- 1.3.1.4. Choix des noeuds pilotes31
- 1.3.1.5. Réduction des pertes et OPF32
- 1.3.1.6. Synthèse : schéma de principes du D-RCT32
- 1.3.1.7. Illustration sur un cas d'étude34
- 1.3.2. Le réglage local auto-adaptatif (RAA)37
- 1.3.2.1. Description du RAA38
- 1.3.2.2. Validation par simulations non temps réel43
- 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 coordonnée50
- 1.3.4. Une nouvelle application : le réglage mixte52
- 1.4. Conclusion53
- 1.5. Bibliographie54
- 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 : contexte57
- 2.1.1. Situation de l'éolien début 200957
- 2.1.2. Facteurs favorables au développement de l'éolien58
- 2.1.2.1. Facteur environnemental58
- 2.1.2.2. Stratégie énergétique59
- 2.1.2.3. Volonté politique59
- 2.1.3. Bilan60
- 2.2. Intégration de l'énergie éolienne dans les systèmes électriques60
- 2.2.1. Impact de l'intégration de GED sur la tension61
- 2.2.1.1. Réglage de tension dans les réseaux électriques61
- 2.2.1.2. Impact des GED sur la tension62
- 2.2.2. Impact des GED sur la fréquence64
- 2.3. Conditions techniques de raccordement des éoliennes aux réseaux électriques66
- 2.3.1. Contraintes sur la tension/puissance réactive66
- 2.3.1.1. France66
- 2.3.1.2. Irlande67
- 2.3.1.3. Allemagne68
- 2.3.1.4. Danemark68
- 2.3.1.5. Conclusions69
- 2.3.2. Tenue aux creux de tension69
- 2.3.3. Contraintes sur la fréquence/puissance réactive71
- 2.3.3.1. Tenue aux variations de fréquence71
- 2.3.3.2. Participation au réglage primaire de fréquence72
- 2.3.4. Conclusion73
- 2.4. Les systèmes éoliens : principes et aspects de la modélisation73
- 2.4.1. Principe de conversion73
- 2.4.2. La turbine74
- 2.4.3. La transmission78
- 2.4.4. Eoliennes à vitesse fixe78
- 2.4.5. Eoliennes à vitesse variable80
- 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'éolienne84
- 2.5. Etude de l'intégration de parcs éoliens mixtes en milieu insulaire84
- 2.5.1. Dimensionnement d'un parc éolien mixte (MAS/MS)84
- 2.5.2. Participation au réglage de tension87
- 2.5.3. Tenue aux creux de tension88
- 2.5.4. Participation au réglage de fréquence90
- 2.5.5. Conclusion sur les parcs éoliens mixtes94
- 2.6. Bibliographie94
- 2.7. Liste des symboles97
- 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 distribution99
- 3.1.1. Qualité du produit électricité100
- 3.1.2. Coûts de la sûreté101
- 3.1.3. Critères et techniques probabilistes101
- 3.2. Concepts de base de la sûreté des réseaux électriques103
- 3.2.1. Définition de la sûreté de fonctionnement103
- 3.2.2. Grandeurs de la sûreté103
- 3.2.3. Fonctions de distribution105
- 3.2.4. Méthodologie d'une étude de sûreté. Evaluation de critères de sûreté107
- 3.2.4.1. Modélisation des composants108
- 3.2.4.2. Modélisation du système110
- 3.2.4.3. Calcul des critères de sûreté111
- 3.2.4.4. Indices de sûreté probabilistes112
- 3.3. Objectifs et usage des études probabilistes de sûreté113
- 3.3.1. ... dans le développement des réseaux de distribution113
- 3.3.2. ... et dans l'exploitation des réseaux de distribution115
- 3.4. Concepts de base de la simulation Monte Carlo116
- 3.4.1. Méthode de Monte Carlo116
- 3.4.2. Simulation117
- 3.4.3. Concepts et définition de base de la statistique117
- 3.4.3.1. Valeur moyenne117
- 3.4.3.2. Variance et covariance118
- 3.4.3.3. Coefficient de variation119
- 3.4.4. Simulation Monte Carlo119
- 3.4.4.1. Simulation Monte Carlo non séquentielle (ou aléatoire)120
- 3.4.4.2. Simulation Monte Carlo séquentielle (ou chronologique)121
- 3.4.4.3. Réduction de la variance124
- 3.5. Quelques résultats d'application de la méthode de Monte Carlo126
- 3.6. Conclusion130
- 3.7. Bibliographie131
- Chapitre 4. Protections, détection et localisation des défauts dans les réseaux HTA en présence de production décentralisée 133
- Bertrand Raison, Olivier Chilard, Delcho Penkov et Duc Cong Pham
- 4.1. Introduction133
- 4.2. Caractéristiques des défauts dans les réseaux de distribution HTA134
- 4.2.1. Les différents types de défaut135
- 4.2.2. Caractéristiques des défauts polyphasés136
- 4.2.3. Caractéristiques des défauts monophasés137
- 4.2.4. Les régimes de neutre des réseaux de distribution137
- 4.2.5. Impact de la production décentralisée sur les défauts139
- 4.2.5.1. Modélisation des GED pour le calcul de courant de défaut139
- 4.2.5.2. Impact de la GED sur les courants de défaut142
- 4.3. Fonctionnement des protections dans les réseaux HTA en présence de production décentralisée143
- 4.3.1. Principes généraux du plan de protection HTA143
- 4.3.2. Plan de protection HTA au niveau des postes source144
- 4.3.2.1. Protection des arrivées HTA et du transformateur HTB/HTA144
- 4.3.2.2. Protection des départs HTA145
- 4.3.3. Impact de la production décentralisée sur le fonctionnement des protections des départs146
- 4.3.3.1. Le déclenchement intempestif146
- 4.3.3.2. L'aveuglement de la protection147
- 4.3.3.3. Détermination de la puissance décentralisée maximale admissible avec les réglages actuels147
- 4.3.3.4. Quelques pistes de solution au niveau des protections149
- 4.3.4. Protection des générateurs150
- 4.3.4.1. Protection de découplage principale150
- 4.3.4.2. Protection additionnelle - Détection d'un îlotage non intentionnel151
- 4.4. Détection des défauts153
- 4.4.1. Qu'est-ce qu'un IPD ?153
- 4.4.1.1. Détection des défauts polyphasés154
- 4.4.1.2. Détection des défauts phase-terre154
- 4.4.1.3. Restrictions des indicateurs actuels154
- 4.4.1.4. Appareils installés sur les réseaux français154
- 4.4.2. La localisation des IPD par IPD155
- 4.4.3. Impact de la production décentralisée sur le fonctionnement des IPD et la localisation des défauts156
- 4.4.3.1. Cas d'un départ sans GED156
- 4.4.3.2. Introduction d'une GED de puissance importante158
- 4.4.3.3. Utilisation d'IPD directionnels158
- 4.4.4. Les IPD du futur159
- 4.5. Localisation des défauts en présence de production décentralisée159
- 4.5.1. Principe général des méthodes existantes159
- 4.5.1.1. Quelques méthodes utilisant le régime permanent de défaut160
- 4.5.1.2. Quelques méthodes utilisant le régime transitoire de défaut161
- 4.5.2. Calcul de distance de défaut par calcul d'impédance, un exemple161
- 4.5.2.1. Développement d'une formule, cas du défaut monophasé162
- 4.5.2.2. Facteurs limitatifs164
- 4.5.3. Impact de la production décentralisée sur les méthodes de localisation164
- 4.5.3.1. Introduction d'un producteur dans un départ164
- 4.5.3.2. Utilisation de modèles des producteurs dispersés166
- 4.5.3.3. Utilisation des mesures en provenance des producteurs dispersés167
- 4.5.4. Quelques perspectives de recherche170
- 4.6. Bibliographie171
- Chapitre 5. Le pilotage de charges dans la gestion des réseaux de distribution 173
- Didier Boeda, Christophe Kieny et Daniel Roye
- 5.1. Objectifs du pilotage de charge pour le distributeur173
- 5.2. Charges pilotées175
- 5.2.1. Moyen d'action sur les charges, cycle typique176
- 5.2.2. Méthode de pilotage de charge178
- 5.2.3. Description des maisons et modélisation thermique178
- 5.3. Résultats pour le pilotage temps réel180
- 5.3.1. Influence du pas de temps, débit du système de communication182
- 5.3.2. Influence de la durée de délestage182
- 5.3.3. Influence de la durée de réalimentation garantie182
- 5.3.4. Amplitude et durée de la réduction de puissance sur le réseau183
- 5.4. Approche temps réel avec prise en compte des caractéristiques des maisons183
- 5.5. Pilotage de charge avec optimisation184
- 5.6. Conclusion190
- 5.7. Bibliographie190
- Chapitre 6. L'électronique de puissance dans les réseaux électriques de distribution du futur 193
- Seddik Bacha, David Frey, Erwan Lepelleter et Raphaël Caire
- 6.1. Introduction193
- 6.2. Nouveau contexte des réseaux de distribution195
- 6.2.1. L'évolution195
- 6.2.2. Réseaux électriques d'aujourd'hui et de demain195
- 6.3. Systèmes de l'électronique de puissance dans le contexte actuel des réseaux199
- 6.3.1. Les différents types de FACTS et DFACTS199
- 6.3.2. L'offre des constructeurs201
- 6.4. Etat des développements actuels205
- 6.4.1. Etudes concernant le réseau de transport205
- 6.4.1.1. Contrôle des flux de puissance205
- 6.4.1.2. Power Flow206
- 6.4.2. Etudes concernant le réseau de distribution207
- 6.4.2.1. Autonomous Demand Area Network Power System du CRIEPI207
- 6.4.2.2. Projet européen Uniflex (Advanced Power Converters for Universal and Flexible Power Management in Future Electricity Networks)209
- 6.4.3. Etudes concernant l'architecture des FACTS211
- 6.4.3.1. Distributed Static Series Compensator du Tennesse Valley Autorithy (TVA) et Soft Switching Technolologies Corporation (SSTC)211
- 6.4.3.2. Modular ETO Voltage Source Converter du Semiconductor Power Electronics Center213
- 6.5. Conclusion214
- 6.6. Bibliographie216
- Chapitre 7. Centrales virtuelles pour réseaux actifs 219
- Guillaume Foggia, Christophe Kieny et Joseph Maire
- 7.1. Contexte général : vers un réseau actif219
- 7.2. Objectifs220
- 7.3. Concepts de centrale virtuelle (projet FENIX)221
- 7.3.1. Structure des centrales virtuelles221
- 7.3.2. Centrale virtuelle commerciale (CVPP)222
- 7.3.2.1. Principe222
- 7.3.2.2. Fonctions nécessaires223
- 7.3.2.3. Mix énergétique et gestion du risque224
- 7.3.3. Centrale virtuelle technique (TVPP)225
- 7.3.3.1. Principe225
- 7.3.3.2. Fonctions nécessaires226
- 7.3.3.3. Régulation de tension227
- 7.3.4. Echanges d'information et relations entre centrales virtuelles227
- 7.4. Autres développements : projet Alpenergy229
- 7.5. Perspectives des centrales virtuelles sur un réseau actif231
- 7.5.1. Barrières et recommandations231
- 7.5.2. Intérêts, perspectives232
- 7.6. Bibliographie233
- Chapitre 8. Vers les Smart Grids 235
- Nouredine Hadjsaïd et Jean-Claude Sabonnadière
- 8.1. Introduction235
- 8.1.1. Le nouveau paradigme énergétique235
- 8.1.2. Les technologies de l'information et de la communication au service du réseau239
- 8.1.3. Le contexte français dans la perspective européenne241
- 8.1.4. Les principaux déclencheurs du développement du réseau intelligent246
- 8.2. Définitions de «réseau intelligent» ou Smart Grids247
- 8.3. Quels objectifs un réseau de distribution intelligent permet-il d'atteindre ?248
- 8.3.1. Objectifs techniques248
- 8.3.2. Objectifs socio-économiques et environnementaux249
- 8.4. Les acteurs concernés par la mise en oeuvre du réseau intelligent250
- 8.5. Recherche et aspects scientifiques du réseau intelligent251
- 8.5.1. Exemples de concepts innovants en développement252
- 8.5.2. Les verrous scientifiques, technologiques, commerciaux et sociologiques257
- 8.5.2.1. Verrous scientifiques et technologiques258
- 8.5.2.2. Verrous commerciaux et sociologiques258
- 8.6. Conclusion259
- 8.7. Bibliographie260
- Index 263
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Origine de la notice:
- BNF
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Disponible - 621.31 RES
Niveau 3 - Techniques
