6.3.1 Problème de pompe à chaleur
Dans le but de vérifier si les hypothèses énoncées sont acceptables, une simulation peut être réalisée. Il s’agit de simuler le cas qui a été décrit dans la partie 4.2.2, pour lequel la pompe à chaleur d’un client a subi des dommages. Pour cela, on utilise dans la simulation le transformateur initialement installé à Gouguillettes avant l’incident :
- [ ] - [ ] - [ ]
-
Sur la Figure 6.3, on constate que la tension sur le secondaire s’élève à 107.92 [%] (de 400 [V]). A cette tension peut venir s’ajouter un excès de tension du réseau amont pouvant provoquer des dégâts. Le problème peut provenir de multiples façons comme de l’électronique ou plus particulièrement de petits transformateurs dont les pertes sont dépendantes du carré de la tension. Comme la tension de base est élevée, la durée de vie de tels appareils s’en trouve affectée.
Figure 6.3: Niveau de tension avant changement du transformateur
Ce résultat conforte le choix des hypothèses. Si le niveau de tension avait atteint 100 [%], on aurait pu émettre des doutes quant à la véracité des hypothèses choisies. Le risque qu’il se produise les dommages connus aurait été faible, voire absent dans ce cas. C’est d’ailleurs à ce poste que la tension est la plus élevée. En conclusion, on peut dire qu’effectivement la tension à ce poste côté BT peut poser des problèmes.
6.3.2 Mesures afin d’obtenir une photo instantanée
En reprenant les mesures du 08 mai 2014, il sera possible de dimensionner la charge de chaque station et d’apprécier le niveau de tension. Si le réseau sur Neplan est représentatif de la situation réelle, les tensions issues de la simulation devraient être proches des tensions réellement mesurées. On rappelle que la puissance apparente se calcule par la relation suivante en triphasé :
√ [ ] (6.7)
Avec :
- : Tension composée [V]
- : Courant de ligne composé [A]
Neplan a besoin du facteur de puissance pour simuler ; ce dernier ne pouvant pas être mesuré avec les appareils à disposition, il sera évalué à ( )=0.95 [-].
Les tensions (côté BT) mesurées et celles issues du logiciel Neplan ont été inscrites dans le tableau ci-après en [%] :
Tableau 6.9: Tensions aux postes en per unit mesurées et simulées (mesures du 08.05.14)
On s’aperçoit que l’on se trouve à moins d’un pourcent de différence pour la plupart des stations, excepté pour les postes des Ouches et Rochettes. Cette différence peut provenir de divers facteurs comme le dimensionnement d’une ligne ou des caractéristiques du transformateur, telles les pertes qui, on le rappelle, sont issues d’une table. Certaines lignes sont composées de plusieurs câbles manchonnés entre eux. N’ayant pas pu trouver des informations quant à la localisation de ces raccords, les câbles présentant la plus faible section ont été pris en compte pour avoir le cas le plus problématique. C’est aussi une composante de l’écart du Tableau 6.9.
En bref, ce qu’il faut retenir des hypothèses est que la puissance des charges est à l’image de la puissance totale soutirée, mais pondérée d’après la puissance instantanée du transformateur (issue des mesures tension-courant effectuées auprès de chaque transformateur). Puis, les Pmax et Pmin ont été déterminées d’après un facteur provenant des relevés de puissance des années précédentes. En conséquence, il est possible de connaître la puissance maximale (en hiver) et minimale (en été) par transformateur. Sur le même principe, la production solaire est à l’image de l’irradiation solaire. On considère que la puissance PV minimale est de 0 [W] et que le maximum correspond à la puissance crête de l’installation.
7 Simulations
On va s’intéresser à simuler différents cas de charge du réseau :
- Scénario 0.0 : Ce cas représente l’état actuel du réseau électrique. La simulation est faite avec les producteurs déjà raccordés et sous les hypothèses du point 6. Les transformations améliorant la situation sont répertoriées dans le scénario 0.1.
- Scénario 1.0 - Maley : Le réseau actuel est repris en y ajoutant le projet d’injection de 387.5 [kW] au Maley (scénario 1.0). Par la suite, les améliorations menées à ce scénario se feront sur la base du scénario 0.1 contenant les modifications. Il portera le nom de scénario 1.1.
- Scénario 2.0 - Port : Dans un premier temps, on calculera la puissance disponible en fonction de la surface de toits. Par la suite, le réseau actuel sera repris auquel on ajoute la production au port afin de constater si le réseau peut supporter une telle injection.
- Scénario 3.0 - Collèges : Dans un premier temps, on calculera la puissance disponible en fonction de la surface de toits. Par la suite, le réseau actuel sera repris auquel on ajoute la production au collège afin de constater si le réseau peut supporter une telle injection.
- Scénario 4.0 - Villaret : La puissance injectable connue, on étudiera la méthode de raccordement offrant le meilleur compromis entre coût et développement durable. Les réseaux actuel (4.0) et modifié (4.1) seront simulés à ce point.
- Scénario 5.1 – Comprenant toutes les injections : Une simulation comprenant tous les projets d’injection est réalisée. Elle se base sur le scénario 0.1 avec, en plus, le remplacement du transformateur de Maley par un 630 [kVA] (impératif à cause du projet d’injection à Maley).
- Scénario 6.1 : Modifications du bouclage entre les stations Ouches, Rochettes et Pompage Vignier. Un point faible du réseau est localisé à la ligne STMT-5004/STMT-5001 qui relie Ouches à Vignier. Cette ligne est constituée d’un câble MT en plomb papier d’une section de 35 [mm2]. Actuellement, l’alimentation du haut de la commune passe par ce câble, le réseau étant en antenne. Le but de ce scénario consiste à simuler l’ajout de deux câbles supplémentaires afin de confirmer ou non le gain apporté par le couplage prévu. La simulation s’opérera sur le réseau modifié avec une machine de 630 [kVA] à Maley.
- Quartier BT : La modélisation de la BT à la station STMT-5008 (Rochettes) sera réalisée avec le scénario 0.1 et le transfo de 630 [kVA] à Maley. Une simulation en injectant sur chaque villa une production fournissant 20 [%] de la consommation annuelle d’un ménage (900 [kWh]) sera également menée.