Analyse des résultats

Les graphiques de la gure IV.14 donnent l'évolution des tension minimales et

maxi-males au cours du temps. Pour une charge du réseau faible, c'est-à-dire entre 0 et 6 500 s,

la puissance distribuée installée est supérieure à la puissance consommée par les charges

du réseau. La tension maximale du réseau est, pendant cette période, supérieure à la limite

supérieure autorisée. Or, l'observation du schéma de gauche de la gure IV.15, montre que

les valeurs de la tension au poste source et aux n÷uds alentours sont comprises entre les

li-mites autorisées. Les n÷uds en surtensions, sont les n÷uds proches de la GED de 1 980 kW

située en bout de ligne. L'automate du transformateur régleur en charge ne perçoit pas

cette surtension en bout de départ, car la mesure de tension est locale, au niveau du jeu

de barres HTA du poste source. C'est une des principales limites du réglage classique de

la tension rappelées dans le paragraphe II.3.2.

2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 Temps / s Tension / p.u. OMD 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 1 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 Temps / s Tension / p.u. Réglage classique Tension maximale Tension minimale

Figure IV.14 Comparaison avec le réglage classique de la tension : tensions maximales et minimales

du réseau.

Réglage classique 0.95 p.u. 1 p.u. 1.0501 p.u. OMD 0.95 p.u. 1 p.u. 1.0501 p.u.

Figure IV.15 Comparaison avec le réglage classique de la tension : plan de tension du réseau obtenu

avec le réglage classique (à gauche) et avec l'OMD (à droite), à l'instantt= 4 000 s.

Au delà de 6 500 s, la charge du réseau commence à augmenter signicativement. De

plus en plus de puissance produite par les GED est consommée localement par les charges.

Le plan de tension sur le réseau s'abaisse, la valeur maximale, aux bornes de la GED de

1 980 kW, repasse alors sous la limite maximale autorisée. Lorsque la tension au niveau du

poste source passe sous un seuil prédéni, l'automate du transformateur régleur en charge

ordonne un changement de prises vers la prise supérieure pour relever la tension. Cette

action est bien visible sur la courbe de la gure IV.14. Un incrément de tension d'environ

0.2 p.u. est visible aux environ de 11 000 s. Par la suite, à mesure que la charge du réseau

continue d'augmenter, la tension du réseau décroît de nouveau.

Dans le cas de l'OMD, l'évolution des courbes de tension minimales et maximales est

diérente. Ainsi, à tout instant, les tensions sont gardées entre les limites autorisées. En

particulier, la tension maximale est maintenue proche de la limite supérieure. Il s'agit de

la tension aux bornes de la GED de 1 980 kW. Cette stratégie, qui correspond à la solution

mathématiquement optimale, permet de respecter les contraintes de l'optimisation (plan

de tension entre les limites) et de minimiser les pertes Joule.

La minimisation des pertes est visible sur le graphique de la gure IV.16. Dans un

premier temps, les pertes obtenues avec l'OMD sont à peu près égales à celles obtenues

avec le réglage classique, mais l'OMD empêche l'apparition de contraintes de tension. Par

la suite, alors que dans le cas du réglage classique la tension retourne dans les limites

autorisées, les pertes obtenues avec l'OMD sont plus basses que celles obtenues avec le

réglage classique. L'optimisation des pertes Joule dans les lignes est donc bien réalisée,

ainsi que le respect des contraintes de tension.

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.11 Temps / s Pertes Joule / MW Réglage classique OMD

Figure IV.16 Comparaison avec le réglage classique de la tension : pertes Joule.

La forme générale de la courbe des pertes Joule, qu'elle soit obtenue avec le réglage

classique ou avec l'OMD, est caractéristique de la présence de GED sur le réseau. La

première partie de la courbe, jusqu'à4 000 senviron, correspond à une légère diminution de

la charge du réseau. La puissance produite par les GED est de moins en moins consommée,

les transits de puissance augmentent sur le réseau et par conséquent les pertes Joule dans

les lignes et les câbles. Au-delà de 4 000 s, la charge du réseau augmente, les transits de

puissance diminuent et les pertes Joule décroissent. La valeur minimale correspond en

théorie au niveau d'équilibre entre production dispersée et charge du réseau. En pratique,

ces valeurs sont diérentes car elles dépendent de la position et de la puissance respective

des GED et des charges, car la compensation entre départs diérents est un processus plus

complexe. Au delà de cette valeur, les transits de puissance augmentent et donc les pertes

croissent de nouveau.

L'action de l'algorithme OMD s'observe en particulier sur le graphique de la gure

IV.17. La GED produit de la puissance réactive pour maintenir la tension à ses bornes la

plus proche possible de la limite supérieure. À mesure que la charge du réseau augmente,

la GED doit produire de plus en plus de puissance réactive pour palier à la baisse du plan

de tension du réseau. Dans le cas du réglage classique, la tension aux bornes de la GED

n'est pas régulée.

2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 1.02 1.04 1.06 Temps / s Tension / p.u. Réglage classique OMD 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 −0.2 0 0.2 0.4 0.6 Temps / s

Puissance réactive / MVAr

Figure IV.17 Comparaison avec le réglage classique de la tension : caractéristiques de la GED de

forte puissance située en bout de départ long.

L'action de l'OMD sur le régleur en charge est illustrée sur le graphique de la gure

IV.18. Les changements de prises sont aussi visibles sur la gure IV.17. Vers 7 000 s, le

changement de prises du régleur en charge, commandé par l'algorithme, est associé à une

diminution de la production de puissance réactive pour éviter l'apparition d'une surtension

aux bornes de la GED. Le même phénomène se répète au changement de prises suivant,

vers 12 000 s. Ces deux observations conrment la coordination, par l'algorithme OMD, de

l'action du transformateur régleur en charge et des GED. Le banc de condensateurs est

aussi bien pris en compte dans l'OMD. Les changements de gradins sont illustrés sur le

graphique de la gure IV.19.

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 13 13.5 14 14.5 15 15.5 Temps / s n° de prise Réglage classique OMD

Figure IV.18 Comparaison avec le réglage classique de la tension : évolution des prises du

transfor-mateur.

Cette stratégie globale de l'OMD à pour conséquence de diminuer les transits de

puis-sance réactive dans le transformateur régleur en charge, par rapport au réglage classique

de la tension (c.f. gure IV.20). La contrainte de tension sur le réseau de transport est, par

conséquent, moins importante.

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 −0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 Temps / s

Puissance réactive / MVAr

OMD Réglage classique

Figure IV.19 Comparaison avec le réglage classique de la tension : évolution du banc de condensateurs.

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 −2 −1 0 1 2 3 4 Temps / s

Puissance réactive descendante / MVAr

Réglage classique OMD

Figure IV.20 Comparaison avec le réglage classique de la tension : transit de puissance réactive dans

le transformateur.

IV.3.3 Conclusions

En comparaison avec le réglage classsique de la tension, l'OMD permet un meilleur

réglage de la tension. Le réglage classique est bien adapté pour les réseaux sans GED

mais ne peut empécher, notamment, l'apparition de surtensions lorsque des GED sont

connectées (c.f. paragraphe II.3.2). En particulier, sur les départs susamment long, une

GED connectée près de l'extrémité du départ, peut génèrer une surtension locale que le

réglage classique ne peut résoudre.

Le réglage de tension développé, l'OMD, en coordonnant la production de puissance

réactive des GED, les prises des transformateurs régleurs en charge et les gradins des bancs

de condensateurs, prévient l'apparition de contraintes de tension, en tout point du réseau

de distribution.

Par ailleurs, dans les cas où le réglage de tension classique parvient tout de même à

maintenir la tension dans les limites autorisée, l'OMD permet d'optimiser l'usage du réseau

de ditribution en diminuant les pertes Joule dans les lignes.

Cette comparaison entre le réglage classique de la tension et l'OMD montre que ce

dernier permet au GRD de mieux intégrer les GED sur les réseaux de distribution en

évitant notamment l'apparition de surtensions et en optimisant les pertes Joule. L'OMD

est donc une méthode de réglage de la tension plus performante que le réglage classique.

La quantication de ces performances est étudiée plus en détails dans le paragraphe IV.5.

Dans le document Réglage de la tension dans les réseaux de distribution du futur (Page 123-127)