Etude de la stabilité transitoire de la tension et de la fréquance d'un réseau de distribution face à l'intermitttence de production

Abstract

L’objectif principal de ce travail est l’étude du profil de la tension et de la stabilité de la fréquence d’un réseau radial de distribution face à l’intermittence de la production décentralisé. Au fil du temps, la demande de l’énergie électrique augmente, ce qui nécessite une augmentation de production pour répondre à la forte demande des consommateurs. Les énergies fossiles sont de plus en plus rejetées vue leur impact l’environnement. L'insertion des productions décentraliser dans les réseaux de distribution nécessite des recherches et des études sur l’impact de ces derniers sur le réseau. A cause de cette intégration d’énergies nouvelles basées sur des ressources renouvelables, les réseaux électriques subissent des dérèglements de plusieurs paramètres et surtout de la tension et de la fréquence. Le schéma d'exploitation classique des réseaux de distribution a été remis en cause. En effet l’arrivé de ces énergies n’a fait qu’augmenter le risque du déséquilibre à cause de leurs caractères imprévisibles dus aux phénomènes météorologiques. Les réseaux électriques, déjà existants, ne sont pas conçus pour accueillir la production d’énergies renouvelables. Forcément, cette énergie produite affecte directement le réseau en place, et conduit à des changements dans le sens de transit de courants et de puissance et devient bidirectionnel, ce qui conduit à de nouvelles conditions et normes de gestion des électriques. L’intégration des productions décentralisées influence la gestion de la production, ainsi la planification d’un réseau électrique. Des mesures et des normes ont été mises en place pour gérer le raccordement au réseau de cette production afin d’assurer l’équilibre et la stabilité du système électrique et de garantir un fonctionnement nominal et fiable. Le développement des nouvelles technologies, qui comprennent les systèmes de stockage d’énergie, ainsi que l’évolution des systèmes de contrôle, faciliteront l’intégration massive des énergies renouvelables au réseau de distribution. A travers les résultats de simulation par l’outil PSAT du réseau radial sans et avec production distribuée (DG) dans un système de IEE 33 JDB, on a montré l’importance de la contribution des DG par l’apport d’énergie au réglage du réseau. Nous avons traité le problème de la stabilité de la tension et des fréquences des réseaux électriques et discuté l’influence de l’impact de l’intégration de la production décentralisée dans un réseau de distribution sur l’amélioration de la stabilité de la tension et de la fréquence(améliorer les performances du réseau électrique). L’application a été effectuée sur un réseau IEEE 33 JDB. Les résultats de simulation du réseau IEEE 33 JDB avec intégration d’une DG au JDB 18 soumise à des perturbations climatiques conduisant à une diminution ou une augmentation de sa production, ont montré l’impact et l’importance de l’intermittence des DG et leur influence sur la stabilité de la tension et de la fréquence du réseau électrique. Il a été démontré qu’une diminution ou augmentation de la production de la DG conduit à des augmentations des chutes de tension ou surtensions respectivement et des déviations de la fréquence. Des variations importantes de la production de la DG peuvent conduire, dans certains cas à une instabilité du réseau et peuvent provoquer un écroulement de la tension ou de la fréquence si des dispositions et des précautions ne sont pas prises en amont. L’étude réalisée dans ce travail a montré qu’il est nécessaire de faire un choix optimal du ou des JDB ou les DG doivent être insérées afin de procurer au réseau une meilleurs stabilité en tension et en fréquence et un meilleur transit de puissance avec moins de pertes. Dans le cas de l’exemple choisi, les résultats ont montré que le JDB 9 et le choix optimal pour l’insertion de la DG qui donnera au réseau une meilleure stabilité en tension et en fréquence. On propose comme perspective d’effectuer une étude sur d’autres moyens de régler les problèmes de la stabilité de la fréquence et de la tension dû à la volatilité de DG