Résultats obtenus avec le réseau modifié d’IEEE de 118 nœuds

Le deuxième ensemble de tests avec des RSCT simples est effectué sur la version modifiée du réseau d’IEEE de 118 nœuds. De plus, dans les fichiers « common format » utilisés, les limites au niveau des puissances réactives sur les barres de génération ont été retirées. En effet, comme les OPF ne tiennent pas compte de la variation des puissances réactives sur les barres de génération, ils faisaient parfois diverger le réseau modifié d’IEEE de 118 nœuds lors des simulations. Pour les essais effectués avec ce réseau électrique, la structure illustrée dans la Figure 3.2 est utilisée avec ou sans les divisions selon le cas étudié. Les paramètres des études réalisées sont indiqués dans les Tableaux 4.3 et 4.4 :

Tableau 4.3 Caractéristiques du contrôle réalisé dans le réseau modifié d’IEEE de 118 nœuds Zones Nœuds pilotes Barres de

génération utilisées Barres ayant des shunts Tensions à maintenir (pu) Zone I #25 #26 [23, 25] 1,0382 Zone II #70 #69 [70, 75] 0,9792 Zone III #92 #100 [93, 102] 0,9759

Tableau 4.4 Perturbations effectuées dans le réseau modifié d’IEEE de 118 nœuds Zones Barre

perturbée

Puissance ajoutée (MVAR)

Appliquée après

Réseau non-divisé Réseau divisé

Zone I #25 +50 180 s 600 s #25 +50 240 s 660 s #25 +50 300 s 720 s #25 -75 600 s 1200 s Zone II #70 +50 180 s 600 s #70 +50 240 s 660 s #70 +50 300 s 720 s #70 -75 600 s 1200 s Zone III #92 +50 180 s 600 s #92 +50 240 s 660 s #92 +50 300 s 720 s #92 -75 600 s 1200 s

Pour le cas où le réseau n’est pas divisé, d’après le Tableau 4.4, une perturbation de +50 MVAR est appliquée à 180 s, à 240 s et à 300 s de temps de simulation sur les barres #19, #48 et #96 de façon à avoir une perturbation totale de +150 MVAR après 300 s de temps de simulation. Par la suite, une perturbation de -75 MVAR est appliquée sur les mêmes barres à 600 s de temps de simulation de sorte à enlever la moitié des perturbations mises juste avant.

La Figure 4.4 illustre la localisation des barres de charge ayant des shunts dans le réseau modifié d’IEEE de 118 nœuds. Il est à noter que les valeurs shunts discrètes possibles ont été limitées entre -1 pu et +1 pu, et les bancs de condensateurs et d’inductances ne peuvent prendre que des valeurs de puissance réactive de 20 MVAR (0,2 pu). Les Figures 4.14 à 4.17 illustrent les résultats obtenus lorsque le contrôle est appliqué sur le réseau non-divisé en zones :

Figure 4.14 Tensions sur les nœuds pilotes selon le temps simulé avec un RSCT simple dans le réseau modifié d’IEEE de 118 nœuds sans divisions

Figure 4.15 Tensions sur les barres de charge perturbées selon le temps simulé avec un RSCT simple dans le réseau modifié d’IEEE de 118 nœuds sans divisions

Figure 4.16 Valeurs shunts désirées selon le temps simulé avec un RSCT simple dans le réseau modifié d’IEEE de 118 nœuds sans divisions

Figure 4.17 Tensions sur les générateurs utilisés selon le temps simulé avec un RSCT simple dans le réseau modifié d’IEEE de 118 nœuds sans divisions

Il est à noter que les valeurs shunts sur les barres #73 et #75 (non-illustrées) ont été maintenues nulles tout au long de la simulation. Dans les figures précédentes, il est possible de constater que les tensions sur les nœuds pilotes sont bien maintenues. Par ailleurs, les perturbations effectuées n’ont pas eu un impact significatif sur les tensions des barres pilotes sauf pour la barre #92. En fait, sans contrôle, seule la barre pilote #92 dépasserait une tolérance de 1% lors de l’application des perturbations. La Figure 4.15 montre que les tensions sur les barres de charge perturbées n’ont pratiquement pas été régulées; les nœuds pilotes choisis ne sont pas suffisamment représentatifs.L’augmentation du nombre de nœuds pilotes ou une meilleure sélection de ces barres pourrait améliorer la régulation de la tension sur les barres perturbées. Dans la Figure 4.17, il est possible d’observer que les barres de génération utilisées dans le contrôle sont peu sollicitées. En fait, encore une fois, ce sont surtout les shunts qui effectuent la régulation de tension sur les nœuds pilotes.

Le prochain essai effectué traite du cas lorsqu’un bloc de coordination avec des OPF locaux est utilisé pour chaque zone du réseau modifié d’IEEE de 118 nœuds. Pour le réseau modifié d’IEEE de 118 nœuds divisé en zones, les perturbations se font aux temps indiqués

correspondants dans le Tableau 4.4. Le changement au niveau des temps d’application des perturbations permet au réseau électrique de se stabiliser suffisamment avant d’appliquer les perturbations. Les Figures 4.18 à 4.21 illustrent la variation de tension sur les nœuds pilotes, sur les barres de charge perturbées, sur les générateurs ainsi que la variation des valeurs shunts désirées dans chaque zone :

Figure 4.18 Tensions sur les nœuds pilotes selon le temps simulé avec un RSCT simple dans le réseau modifié d’IEEE de 118 nœuds divisé en trois zones

Figure 4.19 Tensions sur les barres de charge perturbées selon le temps simulé avec un RSCT simple dans le réseau modifié d’IEEE de 118 nœuds divisé en trois zones

Figure 4.20 Valeurs shunts désirées selon le temps simulé avec un RSCT simple dans le réseau modifié d’IEEE de 118 nœuds divisé en trois zones

Figure 4.21 Tensions sur les générateurs utilisés selon le temps simulé avec un RSCT simple dans le réseau modifié d’IEEE de 118 nœuds divisé en trois zones

Il est à noter que les valeurs shunts sur les barres #23, #73 et #75 (non-illustrées) ont été maintenues nulles tout au long de la simulation. La Figure 4.18 illustre encore une fois la difficulté à maintenir les tensions désirées sur les nœuds pilotes lorsque des contrôles locaux s’occupent de leur zone respective. En effet, même si les puissances sur les branches sont tenues compte en principe dans les OPF effectués dans chaque bloc de coordination, d’autres facteurs, non-tenus compte dans les OPF, font en sorte que les valeurs calculées pour les éléments de contrôle ne soient pas celles qui permettent de réguler correctement.

L’impact plus marqué de ces facteurs sur le réseau modifié d’IEEE de 118 nœuds est dû au fait que les zones obtenues pour ce réseau ne sont pas complètement découplées comparativement pour le réseau d’IEEE de 39 nœuds. En fait, il est possible que les zones obtenues pour le réseau ne soient pas suffisamment indépendantes. Dans ce cas, les effets de contrôle et des perturbations présentes dans les zones voisines influencent davantage la régulation locale dans chaque zone. Par ailleurs, sans l’application de la perturbation, les

OPF locaux réussissent à maintenir suffisamment bien les tensions initiales des barres pilotes. Dans le cas présent, la barre pilote #70 est celle qui voit sa tension le plus varier au début de la simulation; sa tension passe de 0,9792 pu à 0,9842 pu, qui est une valeur suffisamment proche de sa valeur initiale. Avec l’application des perturbations, les OPF locaux réussissent à maintenir les tensions sur les nœuds pilotes proches de leurs nouvelles tensions initiales sans perturbations. En tout temps, les tensions régulées sur les barres pilotes sont maintenues à l’intérieur d’une tolérance de 1%.

Au niveau des générateurs utilisés dans le contrôle, ceux localisés sur les barres #69 et #100 sont les générateurs qui ont vu leurs consignes de tension changer le plus durant la simulation. Or, sans les shunts dans le contrôle, les consignes de tension sur le générateur localisé sur la barre #100 varient plus selon une simulation réalisée pour ce cas. Par ailleurs, pour le cas présent, les trois générateurs utilisés ont tous vu leurs consignes de tension changer dès le départ. Ceci est dû au fait que les OPF locaux n’arrivent pas à tenir compte correctement de tous les facteurs externes à la zone contrôlée. Enfin, les nœuds pilotes utilisés ne sont pas suffisamment représentatifs des barres de charge de chaque zone puisque selon la Figure 4.19, aucune correction n’est en fait vraiment réalisée sur les barres perturbées malgré la régulation des tensions sur les nœuds pilotes.