Modélisation et analyse des systèmes électriques sous Neplan

Thèmes abordés

Système électrique, Neplan, écoulement de puissance, réseau éléctrique, puissance éléectrique, court-circuit, courant alternatif

Résumé du document

L'énergie électrique est une des formes d'énergie les plus utilisées dans le monde. Cependant, elle présente un problème majeur qui est la difficulté de stockage. Pour tirer le maximum de profit, il doit y avoir un équilibre permanent entre la production et la consommation. Si cette règle de stabilité n'est pas respectée, cela peut provoquer des soucis tels que : la perte de synchronisme des alternateurs, des variations anormales de tension et de fréquence, ou encore la perte d'alimentation. Il en résulte un fonctionnement relativement fragile du système contre lequel il faut se prémunir.

Extraits

[...] Pas d'écrasement de la tension et le niveau de charge des lignes et transformateurs sont acceptables. Cependant la consommation a énormément galopé. Nous sommes passés à un appel de puissance d'environ 1600 MW à un appel d'environ 2600 MW. Proposition de solution : Nous allons donc renforcer la production avec un générateur de 1500 MW toujours au niveau de la plus grande consommation Figure 7 : résultats de la simulation a l'an N+10 avec solution CALCUL DES COURANTS DE COURT-CIRCUIT : Les courants qui apparaissent lors d'un défaut (court-circuit) affectant les réseaux peuvent provoquer d'énormes pertes matérielles, humaines et économiques d'où l'intérêt de maitriser et d'étudier ce type de perturbation. [...]

[...] Pour nous permettre d'exécuter les court-circuit avec le logiciel Neplan, il nous faudra entrer les paramètres des machines synchrones. Notamment la puissance apparente, le facteur de puissance et la réactance Xd'' Nous prendrons Cosφ=0,8 pour les deux machines synchrones. Le choix des valeurs présent dans le tableau ci-dessous sont faites de façon arbitraire. Paramètres des machines synchrones Barre Bus 1 Bus 3 Xd'' S (MVA) Le calcul des valeurs des courants de court-circuit seront exécutés à partir de notre réseau original du projet (figures 2). Court-circuit triphasé à la barre B1. [...]

[...] La gestion des réseaux électriques se fait à chaque instant 24h/24 et 7j/7. Étant donné que l'équilibre doit être maintenu entre la production et la consommation à chaque instant, afin de parer à tout éventuel incident ou évènement indésirable sur le réseau et aussi pour satisfaire la demande et minimiser les coûts de production, des modélisations et des simulations doivent être élaborées et réalisés quotidiennement à tout instant d'une manière quasi permanente. C'est dans ce cadre que nous avons utilisé le logiciel Neplan qui nous a permis d'effectuer différents calculs, analyser les résultats, émettre des hypothèses et proposées des solutions pour améliorer la qualité dudit réseau électrique. [...]

[...] Proposition de solution : Le transformateur n°1 étant chargé à 115,7%, nous allons le renforcer par une mise en parallèle avec un autre transformateur de même puissance pour le décharger Figure 3 : résultats de la simulation du réseau après la mise en parallèle des deux transformateurs 8 En ajoutant un transformateur en parallèle, nous observons que ce dernier n'est plus surchargé, par contre les deux transformateurs ce sont repartis la charge à part égale de Cette solution nous a permis de réduire les pertes et les puissances transitées par les lignes et le transformateur n°2- IV- ETUDE DES ECOULEMENTS DE PUISSANCE SI LA CHARGE AUGMENTE DE 10% L'AN. Figure n°5 : Tableau d'évolution de la charge. [...]

[...] La ligne n°2 transit 1055,80MW avec les pertes réactives élevé à 250,507MVar, par contre la ligne n°1 transit seulement 7,280MW avec les pertes réactives de 7,209 MVar. Nous constatons aussi une chute de tension au jeu de barre 2 de 3,26% soit chargé à cela est causé par la quantité de puissance transitée par la ligne n°2 et le transformateur n°1 est chargé à 94,65%. Proposition de solution : Afin de décharger le transformateur n°1, relever la tension au niveau du jeu de barre 2 et déchargé la ligne n°1, nous avons proposé en premier lieu d'installer une production de 800 MW près de la plus grande consommation (Load et aussi ajouter une ligne en parallèle de la ligne n° Figure 6 : résultats de la simulation a l'an N+5 avec solution 13 Conclusion : Nous constatons effectivement que le transformateur n°1 a été déchargé de 20% (94,65 les ligne 1 et 3 se sont partagés les puissances actives ainsi que réactives et la tension au niveau du jeu de barre 2 relevée à 101%. [...]