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ECOLE POLYTECHNIQUE D’ABOMEY-CALAVI
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Département de Génie Electrique (GE) Option : Energie Electrique
MEMOIRE DE FIN DE FORMATION
POUR L’OBTENTION DU
DIPLÔME D’INGENIEUR DE CONCEPTION
THEME :
Présenté et soutenu le 27/01/2015 par : Spéro Olufèmi ODUSHINA
Devant le jury composé de :
Président de jury : Docteur BADAROU Ramanou, Enseignant à l’EPAC Membres de jury :
1) Dr Robert HANGNILO, Enseignant à l’EPAC, membre
2) M. Arouna OLOULADE, Directeur de la Distribution/SBEE 3) M. Luc NASSARA, Enseignant à l’EPAC, Maitre de mémoire
Année Académique : 2013-2014 7ème promotion
Présenté par :
Contribution à l’amélioration du profil de tension et à la réduction des pertes techniques sur le réseau HTA 15kV de
Cotonou-Est
1
SOMMAIRE
DEDICACES……….….….…….……….v
REMERCIEMENTS……….…….……….…….…………..…...vi
LISTE DES SIGLES ET ABREVIATION…….…………...…….…………viii
LISTE DES TABLEAUX……….………..….. x
LISTE DES FIGURES……..……….………..……….…….…. xii
RESUME………...…… xvi
ABSTRAT………...……xvi
INTRODUCTION GENERALE ... 16
PREMIERE PARTIE : ... 19
Présentation du cadre d’étude et du réseau HTA de Cotonou-Est ... 19
CHAPITRE 1 : PRESENTATION DU CADRE D’ETUDE... 20
1.1. Présentation de la Société Béninoise d’Energie Electrique (SBEE) 20 1.2. Présentation de la Direction de la Production, des Mouvements d’Energie et des Energies Renouvelables (DPMEER) ... 21
1.2.1. Attributions et attributions... 22
CHAPITRE 2: DESCRIPTION DU RESEAU HTA DE COTONOU-EST ... 24
2.1. Présentation du poste source d’Akpakpa ... 25
2.2. Système de protection du poste source d’Akpakpa ... 29
2.3. Problèmes d’exploitation du poste ... 29
Conclusion partielle :... 29
DEUXIEME PARTIE : ... 30
Analyse du réseau électrique HTA de ... 30
2
Cotonou-Est et Techniques d’amélioration des pertes techniques ... 30
CHAPITRE 3 : ANALYSE PAR SIMULATION DU RESEAU ELECTRIQUE HTA DE COTONOU-EST ... 31
3.2. Modélisation et paramétrage des différents composants du réseau de distribution électrique 15kV de Cotonou-est selon PSAT ... 33
Résistance linéique et conductance ... 38
L’inductance ... 42
Capacitance ... 44
3.4. Modèle général du réseau électrique HTA 15kV de Cotonou-est sous PSAT/Matlab ... 49
Hypothèses simplificatrices ... 49
Edition du réseau d’étude ... 50
3.6. Validation du modèle du réseau électrique de Cotonou-est ... 64
3.7. Analyse et interprétation des résultats de simulation ... 65
CHAPITRE 4 : METHODE D’AMELIORATION DES PERTES TECHNIQUES ... 68
Introduction ... 68
4.1. Evaluation des pertes techniques... 68
4.1.1. Les chutes de tension ... 68
4.1.2. Les pertes joules ... 69
4.2. Causes et conséquences des pertes techniques dans un réseau électrique ... 70
4.3. Méthodes d’amélioration des pertes techniques ... 71
3
CHAPITRE 5 : CHOIX ET ETUDE TECHNIQUE DE LA STRATEGIE
RETENUE ... 73
Introduction partielle : ... 73
5.2. Etude du renforcement du réseau ... 75
5.2.1. Résultats de simulation ... 78
5.3. Etude de l’impact technique de la production locale de puissance réactive appelée par le réseau ... 83
5.4. Evaluation du coût de compensation du réseau ... 100
5.4.1. Inventaire du prix des éléments ... 100
Evaluation des pertes d’énergie ... 103
Rentabilité ... 104
Conclusion ... 104
4
DEDICACES
A
Mes parents David E. ODUSHINA et Victorine K. HOUETO,
Mes frères et ma sœur Benedicta.
Spéro O. ODUSHINA
5
REMERCIEMENTS
Nous voudrions, avant toutes choses, rendre grâce à l’Eternel Dieu tout puissant, dispensateur de toutes bonnes grâces, sans qui ce travail ne saurait aboutir. Que son saint nom soit loué!
De même, nous adressons nos sincères remerciements : - Au Pr. Félicien AVLESSI, Directeur de l’EPAC;
- Au Pr. Clément BONOU, Directeur Adjoint de l’EPAC ;
- Au Dr. François-Xavier FIFATIN, Chef du département du Génie Electrique ;
- A M. NASSARA Luc, enseignant à l’EPAC, Maître de mémoire, pour sa disponibilité et son encadrement tout au long de ce travail;
- Aux enseignants du département de Génie Electrique qui ont participé à la réussite de notre formation, en particulier aux Dr.
Robert HANGNILO, Dr. Vincent HOUDEDAKO, Dr. Théophile HOUNGAN, Dr. Ramanou BADAROU;
- Aux techniciens du laboratoire de Génie Electrique de l’EPAC ; - A M. Arouna OLOULADE, Directeur de Distribution/SBEE pour sa
disponibilité et son attachement à la réalisation de ce mémoire;
- A M. HOUNSOUNOU Cyprien, Directeur de la DPMEER - A M. Fortuné SOUDE, Chef Service Mouvement d’Energie ;
- Aux Ingénieurs Wilfred ADJAMASSOUHON, René SOTOMEY et Michaël AGBO pour leur encadrement pendant la durée de stage.
6
- A M. Stéphano YEKPON, Chef service de la maintenance électrique de la DPMEER, pour ses explications et nombreux conseils ;
- A tout le personnel de la DPMEER/SBEE et de la sous-station d’Akpakpa pour nous avoir permis d’apprendre d’eux pendant la période de notre stage. ;
- A tous mes camarades de la promotion 2009-2010, pour la bonne ambiance de travail qui a régné parmi nous.
7
LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS
CEB : Communauté Electrique du Bénin
SONEB : Société Nationale des Eaux du Bénin SBEE : Société Béninoise d’Energie Electrique ONAB : Office National du Bois
DPMEER : Direction de la Production, des Mouvements d’Energie et des Energies Renouvelables
BT : Basse Tension HT : Haute Tension
HTA : Haute Tension catégorie A HTB : Haute Tension catégorie B
IACM : Interrupteurs Aériens à Commande Manuelle NF : Norme Française
P: Puissance active Q: Puissance réactive MATLAB: Matrix Laboratory
PSAT : Power System Analysis Toolbox
CSPR : Compensateurs Statiques de Puissance Réactive FACTS : Flexible Alternative Curent Transmission System R1 : Rame 1
8
R2 : Rame 2 R3: Rame 3
Um : tension mesurée sur les jeux de barres du poste source d’Akpakpa TC : Transformateur de courant
TE1 : transformateur 1 TE2 : transformateur 2
TVA : Taxe à valeur ajoutée
UNITES
Hz: Hertz
kA: kiloampère kV: Kilovolt
kWh: kilowattheure
μF/km : microfarad par kilomètre mH/km : milli Henri par kilomètre mm² : millimètre carrée
MVA : Méga Voltampère MW : Mégawatt
Ω/km : Ohm par kilomètre
9
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1.1 : Principales unités de production thermique de la SBEE ... 6
Tableau 2.1 : Les départs et les zones alimentées ... 13
Tableau 2.2 : Caractéristiques des disjoncteurs ... 15
Tableau 3.1 : Caractéristiques des métaux utilisés……… ... 22
Tableau 3.2 : Facteur de proportionnalité entre Rac et Rdc ... 23
Tableau 3.3 : Valeurs des résistances en courant alternatif et en courant continu à 34°C ... 23
Tableau 3.4: Valeur de la réactance des conducteurs en fonction de la section . 26 Tableau 3.5 : Capacité et susceptance des câbles ... 28
Tableau 3.6: Valeurs de la résistance, de la réactance et de la susceptance des conducteurs du tronçon du départ D1 ... 28
Tableau 3.7: Valeurs de la résistance, de la réactance et de la susceptance des conducteurs des tronçons du départ D2... 29
Tableau 3.8: Valeurs de la résistance, de la réactance et de la susceptance des conducteurs du tronçon du départ SOBEBRA ... 29
Tableau 3.9 : Valeurs de la résistance, de la réactance et de la susceptance des conducteurs du tronçon du départ SONACI ... 30
Tableau 3.10: Valeurs de la résistance, de la réactance et de la susceptance des conducteurs du tronçon du départ COTONOU 1 ... 30
Tableau 3.11 : Valeurs de la résistance, de la réactance et de la susceptance des conducteurs du tronçon du départ COTONOU 3 ... 30
Tableau 3.12 : Valeurs de la résistance, de la réactance et de la susceptance des conducteurs du tronçon du départ COTONOU 4 ... 31
10
Tableau 3.13 : Valeurs de la résistance, de la réactance et de la susceptance des
conducteurs du tronçon du départ COTONOU 5 ... 31
Tableau 3.14 : Valeurs de la résistance, de la réactance et de la susceptance des conducteurs du tronçon du départ COTONOU 6 ... 31
Tableau 3.15 : Valeurs de la résistance, de la réactance et de la susceptance des conducteurs du tronçon du départ St Michel ... 32
Tableau 4.1 : Postes simplifiés du départ D1 ... 33
Tableau 4.2: Différents types de nœuds et variables associées ... 36
Tableau 4.3 : Valeurs des grandeurs de base ... 39
Tableau 4.4: Bilan de puissance sur le réseau HTA de Cotonou-Est ... 55
Tableau 4.5: Tronçons et sections inadéquates ... 56
Tableau 5.1 : Valeur de tan ... 68
Tableau 5.2 : Valeur normalisé de Qc ... 70
Tableau 5.3 : Coût en F CFA correspondant aux capacités énergétiques des batteries de condensateurs………...84
11
LISTE DES FIGURES
Figure 2.1: Schéma de répartition des départs du poste source d’Akpakpa ... 27 Figure 3.1: Fenêtre de PSAT ... 32 Figure 3.2: Modèle de nœud et connecteur ... 34 Figure 3.3: Modèles des composants du réseau électrique de la bibliothèque PSAT-SIMULINK ... 35 Figure 3.6: Modèle du réseau électrique alimenté par la rame 1 du poste source d’Akpakpa sous PSAT ... 51 Figure 3.7: Modèle du réseau électrique alimenté par la rame 2 du poste source d’Akpakpa sous PSAT ... 52 Figure 4.6: Evolution de la tension au niveau des postes de distribution du départ D1 ... 53 Figure 4.7: Evolution de la tension au niveau des postes de distribution du départ D2 ... 53 Figure 4.8: Evolution de la tension au niveau des postes de distribution du départ Cotonou 1 ... 54 Figure 4.9: Evolution de la tension au niveau des postes de distribution du départ Cotonou 4 ... 54 Figure 4.10: Evolution de la tension au niveau des postes de distribution du départ Cotonou 3 ... 55 Figure 4.11: Evolution de la tension au niveau des postes de distribution du départ Cotonou 5 ... 55 Figure 4.12: Evolution de la tension au niveau des postes de distribution du départ Cotonou 6 ... 56
12
Figure 4.13: Evolution de la tension au niveau des postes de distribution du
départ SONACI ... 56
Figure 4.14: Evolution de la tension au niveau des postes de distribution du départ St Michel ... 57
Figure 4.15: Pertes joules sur les tronçons du départ D1 ... 57
Figure 4.16 : Pertes joules sur les tronçons du départ D2 ... 58
Figure 4.17: Pertes joules sur les tronçons du départ Cotonou 1 ... 58
Figure 4.18: Pertes joules sur les tronçons du départ Cotonou 3 ... 59
Figure 4.19: Pertes joules sur les tronçons du départ Cotonou 4 ... 59
Figure 4.20: Pertes joules sur les tronçons du départ Cotonou 5 ... 60
Figure 4.21: Pertes joules sur les tronçons du départ Cotonou 6 ... 60
Figure 4.22: Pertes joules sur les tronçons du départ Sonaci ... 61
Figure 5.24: Proportion des pertes joules par départ ... 66
Figure 5.25: Proportion des pertes dans les transformateurs sur les départs ... 67
Figure 4.1: Schéma monophasé équivalent ... 68
Figure 5.2: Comparaison des pertes en 15kV et 20kV sur chaque départ ... 81
Figure 5.2 : Principe de la compensation de la puissance réactive ... 85
Figure 5.3: Nouvelle configuration du réseau de distribution de Cotonou-Est .. 89
Figure 5.4: Comparaison des pertes sur les tronçons du départ D1 ... 90
Figure 5.5: Comparaison des pertes sur les tronçons du départ D2 ... 91
Figure 5.6: Comparaison des pertes sur les tronçons du départ Cotonou 1 ... 91
Figure 5.7: Comparaison des pertes sur les tronçons du départ Cotonou 3 ... 92
Figure 5.8: Comparaison des pertes sur les tronçons du départ Cotonou 5 ... 92
13
Figure 5.9: Comparaison des pertes sur les tronçons du départ Cotonou 6 ... 93
Figure 5.10: Comparaison des pertes sur les tronçons du départ SONACI ... 93
Figure 5.11: Comparaison des pertes sur les tronçons du départ Cotonou 4 ... 94
Figure 5.12: Comparaison des pertes sur les tronçons du départ St Michel ... 94
Figure 5.13: Comparaison des pertes joules sur chaque départ ... 102
Figure 5.14: Comparaison du profil de tension à la pointe avant et après la compensation sur le départ D1 ... 95
Figure 5.15: Comparaison du profil de tension à la pointe avant et après la compensation sur le départ D2 ... 95
Figure 5.16: Comparaison du profil de tension à la pointe avant et après la compensation sur le départ Cotonou 1 ... 96
Figure 5.17: Comparaison du profil de tension à la pointe avant et après la compensation sur le départ Cotonou 3 ... 96
Figure 5.18: Comparaison du profil de tension à la pointe avant et après la compensation sur le départ Cotonou 4 ... 97
Figure 5.19: Comparaison du profil de tension à la pointe avant et après la compensation sur le départ Cotonou 5 ... 97
Figure 5.20: Comparaison du profil de tension à la pointe avant et après la compensation sur le départ Cotonou 6 ... 98
Figure 5.21: Comparaison du profil de tension à la pointe avant et après la compensation sur le départ SONACI ... 98
Figure 5.22: Comparaison du profil de tension à la pointe avant et après la compensation sur le départ St Michel ... 99
Tableau 5.4: Devis estimatif du coût du projet ... 100
14
RESUME
L’analyse du réseau de distribution HTA de Cotonou-est sous 15 kV a montré que le réseau est confronté aux problèmes de chutes de tension et de pertes joules hors norme à cause de l’accroissement du transit de puissance, de son vieillissement, de l’inadéquation des conducteurs utilisés. Le renforcement optimal du réseau et la compensation de l’énergie réactive par les batteries de condensateurs nous ont permis de ramener les chutes de tension dans la norme NF 50160 et de réduire de 57,86% les pertes joules sur le réseau électrique de distribution HTA de Cotonou-est.
Le coût de réalisation de ce projet est de 697 189 289 F CFA avec un recouvrement de l’investissement en vingt-neuf (29) mois.
MOTS CLES: chutes de tension, pertes joules, renforcement, compensation de l’énergie réactive.
15
ABSTRACT
The analysis of the electric network of HTA distribution of est Cotonou beneath 15 kV has shewed that it is confronted to the problems of voltage drops and losses joules out norm because of the growth of the power transit, of his ageing and the use of inadequates conductors sections. The optimal reinforcement and the reactive energy offsetting by the batteries of capacitors have permitted us to bring back the voltage drops in the norm NF 50160 and to reduce 57,86% the losses joules on the electric network of HTA distribution.
The cost of realization of this project is of 697 189 289 FCF with a recovery of the investment in twenty nine months.
KEY WORDS: technical losses, reinforcement, offsetting and profitability.
16
INTRODUCTION GENERALE
17
Introduction générale :
L’énergie électrique est un facteur essentiel pour le développement et l’évolution des sociétés humaines aussi bien sur le plan de l’amélioration des conditions de vie des hommes que sur le plan du développement des activités industrielles.
Cette énergie est rendue disponible aux consommateurs via les réseaux électriques et son transfert vers les centres de consommation génère des pertes dues aux transits d’énergie active et réactive (pertes techniques). D’autres part, pendant la distribution une bonne partie de l’énergie est soit non vendue ou non facturée (pertes non techniques).
L’ensemble de ces pertes représentent pour les gestionnaires de réseaux, un enjeu important.
Les pertes enregistrées par la Société Béninoise d’Energie Electrique (SBEE) sont respectivement de 21,76% en 2011 et 22,31% en 2012 [2]. Chaque pourcentage de ces pertes coûte à la SBEE près d’un milliard de francs CFA l’an.
Plusieurs rapports de mémoire d’ingénieur soutenus à l’Ecole Polytechnique d’Abomey-Calavi ont permis d’apporter des approches de solutions à cette problématique. Ainsi en 2013, le Dr Ramanou BADAROU et WOUINSOU Deen ont travaillé sur le thème :
«Contribution à la réduction des pertes techniques sur le réseau HTA de la ville de Cotonou-est».
Tenant compte à la date d’aujourd’hui des nouveaux éléments à savoir :
la création des postes de répartition : D1 (Cimbénin) et D2 (Croix rouge) ;
18
la nouvelle organisation des départs du poste source d’Akpakpa (passage à dix départs) ;
la nouvelle répartition des charges sur ces départs ;
Nous avons choisi au terme de notre stage, d’entreprendre une nouvelle étude sur le réseau HTA de Cotonou-Est afin de réévaluer ces pertes techniques pour ensuite proposer des solutions pour leur réduction. D’où le thème: «Contribution à l’amélioration du profil de tension et à la réduction des pertes sur le réseau HTA de Cotonou-Est».
L’objectif de cette nouvelle étude sur le réseau de Cotonou-Est est de déterminer les profils de tension aussi bien sur les jeux de barres 15kV du poste source d’Akpakpa, que sur les différents postes de distribution HTA de Cotonou-Est ; ensuite, nous proposerons des méthodes pour la correction des chutes de tension et la réduction des pertes techniques. Notre étude sera structurée de la manière suivante : la première partie sera consacrée à la présentation du cadre de stage et du réseau électrique de distribution HTA de Cotonou-Est ; la deuxième partie sera consacrée à la modélisation et à l’analyse du réseau de Cotonou-Est sous PSAT/Matlab, afin d’apprécier le profil des tensions et estimer les pertes techniques. Ensuite, nous présenterons les méthodes pour la réduction de ces pertes techniques.
19
PREMIERE PARTIE :
Présentation du cadre d’étude et du réseau
HTA de Cotonou-Est
20
CHAPITRE 1 : PRESENTATION DU CADRE D’ETUDE
1.1. Présentation de la Société Béninoise d’Energie Electrique (SBEE)
La SBEE était un département de la Société Béninoise d’Electricité et d’Eau, créée le 30 Novembre 1975. Dans le cadre de la réforme institutionnelle des secteurs de l’énergie et de l’eau, la Société Béninoise d’Electricité et d’Eau a été subdivisée, par le décret n° 2004-098 du 1er mars 2004, en deux entités autonomes : la Société Béninoise d’Energie Electrique (SBEE) qui s’occupe exclusivement de la production et de la distribution de l’énergie électrique et la Société Nationale des Eaux du Bénin (SONEB) qui gère la production et la distribution de l’eau.
La Société Béninoise d’Energie Electrique (SBEE) fut notre cadre de stage. Sa responsabilité est la fourniture de l’énergie électrique dans les zones urbaines et périurbaines. Elle dispose d’un parc de production composé de centrales thermiques et d’une microcentrale hydroélectrique à Yéripao dans le nord Bénin. L’énergie électrique, une fois produite ou importée, est distribuée et vendue aux consommateurs. La SBEE a l’obligation de satisfaire aux exigences de ces derniers que sont : la bonne qualité de l’énergie distribuée, la disponibilité de l’énergie et de l’acquisition de l’énergie à moindre coût. Ces exigences constituent à tout moment des défis à relever par la société.
Pour améliorer la qualité de ses prestations, la SBEE nourrit un certain nombre d’ambitions :
- disposer d’un réseau stable ;
- renforcer la capacité de production des usines locales ; - protéger efficacement ses installations.
21
Les principales unités de production thermique de la SBEE sont résumées dans le tableau 1.1:
Tableau 1.1 : Principales unités de production thermique de la SBEE
L’organigramme de la SBEE, donnant une idée claire sur la hiérarchie des différentes sections est présenté en annexe 1.1.
1.2. Présentation de la Direction de la Production, des Mouvements d’Energie et des Energies Renouvelables (DPMEER)
La Direction de la Production, des Mouvements d’Energie, et des Energies Renouvelables (DPMEER) est l’une des trois Directions Techniques de la SBEE. Elle est située au PK 3,5 sur la route de Porto- Novo et limitée au nord par la voie inter-état Cotonou / Porto-Novo ; au sud par la voie pavée qui passe devant le Ministère de la Santé ; à l’est par la Direction Départementale des Travaux Publics et des Transports et à l’ouest par l’Office National du Bois (ONAB).
En 2012, une quantité totale d’énergie électrique de 1.073.807.075,26 KWh a été rendue disponible sur le réseau électrique avec 1.065.476.409 KWh d’importation soit 99,22% et 8.330.666,26 KWh de production thermique soit 0,78%. Pour les six (6) premiers mois de
Centrales Puissances installées (MW)
Puissances disponibles (MW)
Année d’indisponibilité partielle ou totale Akpakpa
(Cotonou) 36 0 2008
Porto-Novo 12 6 2010
Parakou 19 2 2013
Natitingou 12 08 2013
22
2013, la SBEE a produit 541.879.640 KWh d’énergie électrique et importé 3.832.809 KWh d’énergie. [2]
1.2.1. Attributions et attributions
La Direction de la Production, des Mouvements d’Energie et des Energies Renouvelables a pour mission de veiller à la maintenance des ouvrages de production, de transport et de distribution. Cette mission se décline suivant les attributions ci-après:
la définition, la vulgarisation et la mise à jour des méthodes et procédures de maintenance des équipements de production, de transport et de distribution de l’énergie électrique ;
l’exploitation et le suivi des ouvrages de production, de transport et de distribution de l’énergie électrique (centrales, sous-station HTB/HTA, liaison HTB, postes de répartition) sur toute l’étendue du territoire national ;
le suivi et la planification des différentes sortes de révisions à effectuer sur les moyens de production de la société ;
l’appui et le soutien aux Directions Régionales pour l’exécution des grosses révisions ou des travaux complexes sur les équipements de production, de transport et de distribution de l’énergie électrique ;
la participation aux réflexions stratégiques sur l’importation, la production et la distribution de l’énergie électrique ;
le suivi technique et financier de l’énergie électrique importée et de l’énergie produite dans les centrales de la SBEE ;
l’étude et la réalisation en régie des extensions d’ouvrages de production, de transport et de distribution de faible capacité ;
23
l’élaboration du plan d’action de production, de transport et de distribution de l’énergie électrique ;
la gestion des mouvements d’énergie par la téléconduite et par les équipes de quart.
24
CHAPITRE 2: DESCRIPTION DU RESEAU HTA DE COTONOU-EST
La ville de Cotonou est subdivisée en deux parties à savoir Cotonou-est et Cotonou-ouest. Cotonou-est est alimenté par le poste source d’Akpakpa à travers deux transformateurs T1 63kV/15kV/20MVA et T2 63kV/15kV/20MVA-31,5MVA grâce aux deux (2) lignes 63kV en provenance du poste source de Gbégamey.
Les différents départs HTA issus du poste source d’Akpakpa alimentent les postes privés des clients raccordés en Moyenne Tension et les postes publics HTA/BT servant à alimenter des clients Basse Tension.
Deux régimes d’exploitation sont utilisés pour la conduite du réseau électrique de Cotonou-Est : le régime normal et le régime normal- secours. Le régime normal est le mode d’exploitation selon le schéma normale sans panne sur aucun départ. Ce régime peut être perturbé pour des travaux de maintenance ou de dépannage. De ce fait, la configuration d’exploitation est modifiée.
Le régime normal-secours intervient lorsque pour raison de panne ou de travaux sur un départ, on peut alimenter à nouveau ce départ par un autre, au moyen des points de bouclage du réseau existant.
La mise à la terre des masses et du neutre des postes de distribution (poste sur poteau H61 et poste en cabine H59) et l’existence de disjoncteurs et de fusibles constituent les seules protections au niveau de ces postes de distribution.
25
2.1. Présentation du poste source d’Akpakpa
Le poste source d’Akpakpa dispose de deux travées arrivée, une travée départ, deux travées transformateurs et deux travées arrivée groupes non fonctionnelles. Les travées arrivée sont issues du poste source de Gbégamey en câble souterrain 63 kV de sections 240 et 400 Aluminium. Elles permettent d’alimenter deux jeux de barres de 63 kV et comportent chacune :
un parafoudre par phase,
un combiné de mesure par phase,
un sectionneur de ligne et de terre tripolaire,
un disjoncteur tripolaire à commande monopolaire.
La travée départ Porto-Novo est alimentée par les jeux de barres 63 kV et comportent :
un sectionneur de ligne et de terre tripolaire,
un transformateur de potentiel,
un transformateur de courant,
un disjoncteur tripolaire à commande tripolaire.
Les travées transformateurs prennent leur source sur le jeu de barres 63 kV et permettent d’alimenter deux transformateurs :
T1 : 63/15kV ; 20 MVA
T2 : 63/15kV ; 20/31,5 MVA (20 MVA ONAN - 31,5 MVA ONAF).
Le poste dispose de dix (10) départs répartis sur trois (03) rames.
Les rames peuvent être raccordées par des couplages existants.
26
L’organisation de ces dix départs est présentée par la figure 2.1 et les zones desservies par ces départs au tableau 2.1.
Tableau 2.1 : Les départs et les zones alimentées
Dénomination du départ
Zones alimentées
D1
Agblangandan, Sèkandji, Lokocoucoumè, Donatin, Sèyivè, PK 16 route de porto novo, Champ de tir
D2 Yénawa, Sènandé, Avotrou, Ayélawadjè, Hlacomè, Akpokpota
D3
(SOBEBRA) Départ Usine SOBEBRA
SONACI Tanto, Abattoir, Tundé, Dandji
COTONOU 1 Clinique Akpakpa, GMB, Quartier Jack, CAPP FM, PLM, Akpakpa Dodomey
COTONOU 3 Akpakpa Centre, Hôtel GL, Sègbèya, Place Lénine et environs
COTONOU 4
Cité Vie Nouvelle, Zone des Ambassades, SONICOG, SOBETEX
COTONOU 5
Hôtel du lac, Missessin, Padre Pio, Gbêdjrèwin
COTONOU 6 PK3 et environs
St Michel
Nouveau pont, Midombo, Dédokpo et environs
27
Figure 2.1 : Schéma de répartition des départs du poste source d’Akpakpa
28
Figure 2.2 : Schéma du réseau HTA de Cotonou-Est sous AutoCAD
29
2.2. Système de protection du poste source d’Akpakpa
Les départs de la sous-station d’Akpakpa sont protégés par des disjoncteurs de type PIX composés d’une protection à maximum de courant et d’une protection de terre résistante non active. L’ensemble des protections assure la sécurité contre les surintensités de phase et les défauts homopolaires. Les caractéristiques principales de ces disjoncteurs sont résumées dans le tableau 2.2.
Tableau 2.2 : Caractéristiques des disjoncteurs
Type PIX
Courant nominal 630A Tension nominal 24kV Pourvoir de coupure 12,5kA
Fréquence 50Hz
Temps de coupure 1s 2.3. Problèmes d’exploitation du poste
Le poste source d’Akpakpa est confronté à des:
- baisses de tension sur certains départs (St Michel, D1, D2);
- déclenchements survenus sur certains départs (Cotonou 4, Cotonou 1).
Conclusion partielle :
Ce chapitre nous a permis de mieux connaitre le réseau de distribution HTA de Cotonou-Est.
30
DEUXIEME PARTIE :
Analyse du réseau électrique HTA de
Cotonou-Est et Techniques d’amélioration des
pertes techniques
31
CHAPITRE 3 : ANALYSE PAR SIMULATION DU RESEAU ELECTRIQUE HTA DE COTONOU-EST
Introduction partielle :
L’objectif principal de ce chapitre est d’analyser par simulation notre réseau d’étude sous PSAT/Matlab. Pour y arriver, il nous faut présenter l’outil de simulation et les différentes possibilités de paramétrage des éléments constitutifs d’un réseau de distribution électrique.
3.1. Présentation du logiciel de simulation PSAT/Matlab
PSAT est un ‘toolbox’ (bibliothèques spécialisées) de Matlab pour le contrôle et l’analyse statique et dynamique des systèmes électriques de puissance. Il contient plusieurs modules d’analyse et de simulation comme:
- le module d’écoulement de puissance <PF> ;
- le module d’écoulement de puissance en continu <CPF> ; - le module de répartition optimale de charges <OPF> ; - le module d’analyse de la stabilité du réseau ;
- le module d’étude du comportement dynamique du réseau électrique.
En plus des algorithmes mathématiques et modèles, PSAT inclut une variété d’outils supplémentaires, comme suit :
- des interfaces utilisateurs graphiques très conviviales ;
- une bibliothèque Simulink des composants de réseau électrique ;
- un outil de conversion des données dans d’autres formats ;
32
- un éditeur de modèle utilisateur ;
- un usage de la ligne de commande de MATLAB.
Une fois, PSAT lancé, toutes les structures nécessaires à la bibliothèque spécialisée seront créées et la fenêtre principale s’ouvrira.
Figure 3.1: Fenêtre de PSAT
Nous utiliserons dans la suite le module d’écroulement de puissance
<PF>, la bibliothèque SIMULINK des composants de réseau électrique et l’éditeur de modèle utilisateur pour la modélisation et la simulation du réseau électrique de distribution HTA de Cotonou-est.
33
3.2. Modélisation et paramétrage des différents composants du réseau de distribution électrique 15kV de Cotonou-est selon PSAT Les éléments essentiels qu’il faut prendre en compte pour la modélisation d’un réseau de distribution électrique sont les jeux de barres représentés par des nœuds, les transformateurs, les lignes, les charges et une source. Chaque nœud du réseau électrique est caractérisé par quatre (4) variables: . Connaissant deux (2) des quatre (4) variables en chaque nœud, il est possible de déterminer les deux (2) autres. En pratique, le problème se pose autrement. Pour cela, il faut classifier les nœuds du réseau électrique de puissance comme suit :
nœuds charges (PQ) : Pour ce type de nœud, on associe généralement les charges. Ces dernières sont caractérisées par la consommation des puissances active et réactive. On peut aussi associer des générateurs avec des puissances active et réactive fixées. Les variables à déterminer sont le module et la phase de la tension.
nœud générateur (PV) : Pour ce type de nœud, on associe les centrales de production. On spécifie la puissance active et le module de la tension. La puissance active et la tension sont considérées connues.
Les variables à déterminer sont la phase de la tension et la puissance réactive ; la production de l’énergie réactive est limitée par des valeurs inférieures et supérieures, Qmin et Qmax, respectivement. Si l’une des deux limites est atteinte, la valeur se fixe à cette limite et la tension se libère, le nœud devient alors un nœud (PQ).
34
nœud bilan (slack bus) : c’est un nœud connecté à un générateur relativement puissant ; il est considéré dans le calcul d’écroulement de puissance afin de compenser les pertes actives et assurer l’égalité entre la demande et la génération de la puissance active. Dans un nœud bilan, l’amplitude et l’angle de la tension sont supposés connus.
Tableau 3.1: Différents types de nœuds et variables associées Types de nœuds Données Inconnues Nombre
Nœud bilan 1
Nœud de tension p
Nœud de charge n-p-1
Les modèles de nœud offerts par PSAT sont présentés sur la figure 3.2 :
Figure 3.2 : Modèle de nœud et connecteur
Les modèles de la bibliothèque PSAT-SIMULINK qui permettent de modéliser les différents composants d’un réseau électrique sont présentés par la figure 4.3 :
35
Figure 3.3 : Modèles des composants du réseau électrique de la bibliothèque PSAT-SIMULINK
3.2.1. Modélisation et paramétrage du transformateur
Modèle du transformateur
PSAT utilise le modèle électrique du transformateur décrit sur la figure 4.5
36
Figure 3.4 : Modèle électrique du transformateur
R1,R2 : résistances des enroulements primaire et secondaire du transformateur ; X1,X2 : réactances de l’enroulement primaire et secondaire du transformateur ; I1,I2 : courants dans les enroulements primaire et secondaire ; V1,V2 : tensions dans les enroulements primaire et secondaire; y : admittance ; m : rapport de transformation
(4.1)
Paramétrage d’un transformateur
La représentation d’un transformateur sous PSAT est illustrée à la figure 3.5 ci-dessous.
-
Figure 3.5 : Modèle électrique du transformateur sous PSAT
Les paramètres à entrer sous PSAT pour le paramétrage d’un transformateur sont :
37
- la puissance apparente de base en MVA, la tension de base en kV (la tension primaire du transformateur) et la fréquence en Hz du transformateur ;
- le rapport de transformation (tension primaire/tension secondaire) ;
- la résistance du transformateur en p.u ; - la réactance du transformateur en p.u.
3.2.2. Modélisation et paramétrage d’une ligne électrique
Modèle d’une ligne électrique
La représentation complète d’une ligne impliquerait trop de paramètres pour permettre une solution rapide à des problèmes particuliers. On se doit donc de simplifier le plus possible les modèles en tenant compte des symétries et des diverses conditions d’application.
Ainsi, en HTA il est nécessaire dans les modèles de câbles de tenir compte de la capacité linéique, de la réactance longitudinale et des pertes joules. Le modèle mathématique d’une ligne aérienne ou souterraine peut, pour des longueurs de lignes pas trop élevées (l≤100 km) et à la fréquence du réseau, être représenté sous la forme d'un schéma ‘π’ (figure 3.5). Ce schéma en ‘π’ possède une impédance longitudinale comprenant la résistance linéique et la réactance linéique de la ligne et deux admittances transversales d'extrémité représentant chacune la moitié de la susceptance totale. Ce schéma se met donc sous la forme :
38
Figure 3.6: Modèle en pi d’une ligne
Les grandeurs électriques qui caractérisent les lignes de transport et de distribution d’électricité sont : la résistance, l’inductance, la capacitance et la conductance. Elles dépendent en général de la nature des conducteurs, des propriétés géométriques des lignes (dimension des conducteurs, leur écartement, etc.) et de l’environnement (température, pluie, proximité d’autres conducteurs, etc.).
Résistance linéique et conductance
La résistance d’un conducteur en courant alternatif et à la température de service est déterminée à partir de la résistance en courant continu.
En effet, la résistance effective d’une ligne est le rapport entre la puissance et le carré du courant le traversant :
(3.1) R : Résistance linéique du conducteur en Ω/km ;
P : Puissance linéique perdue en W/km ;
I : Courant efficace traversant le conducteur (A)
39
Par ailleurs, la résistance d’un conducteur en courant continu à la température de service θ (en °C) s’exprime en fonction de celle à 20°C par la formule:
R
θ=R
20 (1 +α
20 .Δθ) (3.2)R20
et Δθ= θ – 20 (3.3)
Avec :
Rθ : Résistance à la température de service R20 : Résistance à 20°C ;
: Résistivité du matériau à 20°C
α20 : Coefficient de dilatation thermique du conducteur à 20°C Δθ : Variation de température ;
l: Longueur du conducteur.
Le tableau 3.1 présente les valeurs de résistivité à 20°C et celles du coefficient de dilatation thermique des matériaux utilisés dans la construction des lignes.
Tableau 3.2 : Caractéristiques des métaux utilisés [2]
Métaux
Cuivre 1,77 0,00382
Aluminium 2,83 0,0039
40
Pour un conducteur, parcouru par un courant alternatif, la densité de courant n’est pas uniforme; mais, elle est plus élevée à la périphérie qu’au centre du conducteur. Ce phénomène d’origine électromagnétique est appelé « effet de peau ou effet Kelvin ».
Aussi, lorsque plusieurs conducteurs alimentés en courant alternatif sont placés dans un environnement voisin, il se produit des phénomènes d’induction qui causent un déséquilibre de la répartition de la densité de courant : c’est « l’effet de proximité ».
Ces deux effets se traduisent par une augmentation de la résistance des conducteurs. Ainsi, la résistance en courant alternatif est proportionnelle à celle en courant continu [9]. Elle est définie par la relation:
(3.4) : Résistance en courant alternatif : Résistance en courant continu
« K » est le coefficient de proportionnalité dont quelques valeurs sont présentées dans le tableau 3.2 en fonction du facteur x. Ce dernier est fonction de la fréquence d’utilisation et de perméabilité magnétique du matériau et est définie par la relation:
(3.5) f : Fréquence du courant alternatif
41
: Perméabilité magnétique relative du réseau généralement 1 pour les matériaux non ferromagnétiques.
Tableau 3.3 : Facteur de proportionnalité entre Rac et Rdc
K K K K
0,0 1,00000 0,6 1,00067 1,2 1,01071 1,8 1,05240 0,1 1,00000 0,7 1,00124 1,3 1,01470 1,9 1,06440 0,2 1,00001 0,8 1,00212 1,4 1,01969 2,0 1,07816 0,3 1,00004 0,9 1,00340 1,5 1,02582 2,1 1,09375 0,4 1,00013 1,0 1,00517 1,6 1,03323 2,2 1,11126 0,5 1,00032 1,1 1,00758 1,7 1,04205 2,3 1,13069
La conductance est l’inverse de la résistance. Il en est de même pour la conductivité qui est l’inverse de la résistivité. La conductance s’exprime en Siemens par kilomètre (S/km). Sa formule est :
(3.5)
Les conducteurs des lignes du réseau étudié sont en aluminium ou en cuivre. A Cotonou, la température moyenne maximale est de 34°C [3]. Avec les données du tableau 3.1 ci-dessus et les formules 3.1, 3.2, 3.3 et 3.4 nous avons établi les tableaux des valeurs des résistances en courant continu Rdc et en alternatif Rac des conducteurs à la température maximale ambiante de notre zone d’étude.
Tableau 3.4 : Valeurs des résistances en courant alternatif et en courant continu à 34°C
Type de conducteurs
Nature Section (mm2) Rdc à 34°C (Ω/km)
Rac à 34°C (Ω/km)
42
Aérienne
Almélec
35 0.9596 0.9597
54 0.6044 0.6046
75 0.4389 0.4390
117 0.2834 0.2838
Cuivre
17 1.0969 1.0969
29 0.6430 0.6431
38 0.4907 0.4909
Souterraine Aluminium
35 0.8727 0.8728
240 0.1244 0.1250
Cuivre 150 0.1243 0.1249
L’inductance
L’inductance est la propriété du conducteur à s’opposer à la variation du courant qui le traverse. Elle se manifeste par le fait que chaque variation du courant, induit dans le conducteur une force contre électromotrice. Dans le calcul des lignes électriques, on suppose que l’inductance est linéaire et elle est définie comme le quotient du flux magnétique par le courant, où le flux est celui embrassé par le courant.
Que cela soit une ligne aérienne ou un câble souterrain, l’inductance tient compte de la géométrie et de la disposition des conducteurs. Elle s’exprime en Henry par kilomètre (H/km). On peut calculer avec une précision satisfaisante l’inductance linéique des lignes de distribution HTA par les formules :
(3.6)
43
: Inductance en (Ω/km)
et représentent respectivement la distance géométrique moyenne des trois conducteurs et le rayon géométrique moyen d’un conducteur;
Où (3.7)
(3.8)
Avec
En ce qui concerne les câbles souterrains, il est important de distinguer les câbles tripolaires avec une seule gaine et les câbles unipolaires possédant chacun sa gaine. Pour les câbles triphasés unipolaires, utilisés dans notre réseau d’étude, la réactance inductive linéique est donnée par la relation :
(3.9)
Tableau 3.5: Valeur de la réactance des conducteurs en fonction de la section
Nature Métal
Section
(mm2) Réactance inductive (Ω/km)
Aérienne
Almélec
35 0.3661
54 0.0104
75 0.0107
117 0.0112
44
Cuivre
17 0.0094
29 0.0098
38 0.01
Souterraine Aluminium
35 0.1637
240 0.1225
Cuivre 50 0.3550
Capacitance
Dans un système triphasé, il y a des capacités entre les lignes et la terre, mais également entre ligne. L’objectif est de synthétiser le tout dans une seule capacité « moyenne » C égale pour les trois lignes:
(3.10)
Où
C : désigne la capacité de la ligne
: la permittivité du vide (8,85 × 10-3µF/km) : la constante diélectrique relative
La valeur de la capacité d’un conducteur souterrain dépend du facteur géométrique G du conducteur.
(3.11)
45
Où
ri : le rayon intérieur de la gaine de plomb d : le diamètre du conducteur
Tableau 3.6: Capacité et susceptance des câbles
Nature
Section
(mm2) C (μF) y (S/km)
Aérienne
Almélec
35 0.00997 3,1322.10-6
54 0.0104 3,2673.10-6
75 0.00107 3,3615.10-6
117 0.0112 3,5185.10-6
Cuivre
17 0.0094 2,9531.10-6
29 0.0098 3,0788.10-6
38 0.01 3,1416.10-6
Souterrain
Aluminium
35 0.01963 6.1969.10-6
240 0.071 22.305.10-6
Cuivre
50 0.01030 3.2356.10-6
Paramétrage d’une ligne
La représentation d’une ligne électrique sous PSAT est illustrée par la figure 3.7
Figure 3.7 : Modèle électrique d’une ligne sous PSAT
46
Les paramètres essentiels d’une ligne à entrer sous PSAT sont :
- la puissance apparente de base en MVA, la tension de base en kV et la fréquence en Hz de la ligne ;
- la résistance de la ligne en p.u ; - la réactance de la ligne en p.u et - la susceptance de la ligne en p.u.
3.2.3. Modélisation et paramétrage des charges
Modélisation des charges
Couramment, deux modèles des charges sont utilisés en vue de l’étude qu’on veut faire. Il s’agit du modèle dynamique et du modèle statique. La modélisation dynamique est la plus complexe. Pour ce type de modélisation, la puissance consommée par la charge est une fonction de la tension et du temps. Le modèle dynamique est beaucoup plus utilisé pour l’analyse et l’étude de la stabilité transitoire. Quant au modèle statique, il tient compte des puissances active et réactive en un nœud.
Ce modèle est le mieux adapté pour l’étude d’écoulement de puissance.
C’est ce modèle que nous avons utilisé dans ce mémoire où l’ensemble des puissances active (P) et réactive (Q) supposées constantes consommées en un nœud représenteront la charge de ce dernier.
Paramétrage d’une charge
Une charge est représentée comme à la figure 3.8 ci-dessous sous PSAT
47
Figure 3.8 : Modèle électrique d’une charge sous PSAT
Le paramétrage d’une charge sous PSAT requiert l’entrée:
- de la puissance apparente de base en MVA, la tension de base en kV
- des puissances active et réactive en p.u.
Paramétrage du générateur Slack
Le poste source d’Akpakpa est considéré comme le générateur Slack à cause de son importance dans la configuration du réseau de distribution.
Pour paramétrer un générateur Slack sous PSAT, il faut indiquer:
- la valeur de la puissance apparente de base en MVA - la tension de base en kV et de l’angle.
Figure 3.9 : Modèle électrique d’un générateur slack
Paramétrage d’un nœud
Pour paramétrer un nœud sous PSAT, il faut indiquer :
48
- le nombre de branches qui entrent dans le nœud ; - le nombre de branches qui sortent du nœud ; - la tension de base en kV ;
- la tension en p.u. et l’angle en rad du nœud de référence.
Figure 3.10 : Modèle électrique d’un nœud
Pour réussir à simuler notre réseau d’étude, les différents paramètres des éléments qui le composent (lignes de distribution, transformateurs de puissances, sources d’énergie et les différentes charges) doivent être exprimés en grandeur réduite (per unit en anglais).
3.3. Le système per unit
La principale difficulté de la modélisation réside dans les différents niveaux de tension qui existent dans un réseau. Le système «per unit»
est un système de grandeurs réduites qui permet à l'ingénieur électricien d'avoir constamment à l'esprit des ordres de grandeurs relatifs de certains paramètres indépendamment des niveaux de tension et de puissance. De plus, l'utilisation de ce système simplifie certaines formules et schémas équivalents. En particulier, un bon choix initial permet de s’affranchir de la présence des transformateurs idéaux et la formulation se ramène à l’étude de circuits monophasés. Ce système associe, à une variable quelconque « α », une valeur de base «αbase » et la compare à sa valeur ‘vraie’ «αvraie » de manière à l’exprimer dans un
49
système adimensionnel « pu » (ou en % de sa valeur de base) dont les ordres de grandeur sont bien connus.
3.4. Modèle général du réseau électrique HTA 15kV de Cotonou-est sous PSAT/Matlab
Hypothèses simplificatrices
Ne pouvant éditer le réseau de distribution de Cotonou-est (Figure 2.2) dans son entièreté sous le logiciel PSAT car limité par la version
«étudiant» utilisé, nous avons procédé à certaines suppositions pour simplifier le schéma du réseau d’étude et éviter les détails sans impact sur la précision de nos résultats.
Ainsi, pour modéliser le réseau d’étude, nous avons :
- en fonction de la densité de charge, considéré comme tronçon toute ligne de longueur comprise entre 1 et 2 km.
Le tableau 3.2 présente un exemple de postes simplifiés ; la suite est en annexe 4.1
- Départ D1
Tableau 3.7 : Postes simplifiés du départ D1
Postes existants Poste simplifié C639, C640, C641, C303, C381, C642, C148, C153 C153
- fait les regroupements de tronçons, en tenant compte de la nature du conducteur utilisé et de sa section
- regrouper tous les transformateurs dudit « tronçon » et représenté par un transformateur unique, placé à la fin du tronçon ;
50
Etant donné que la puissance réelle tirée par chaque transformateur de distribution n’est pas connue avec précision, car le réseau étant dynamique, nous avons déterminé les taux de charge sur chaque départ, en considérant les puissances consommées et celles installées ; ainsi par un rapport de proportionnalité, nous avons déterminé les taux de charges des différents postes de distribution.
Enfin, les puissances active et réactive tirées par la charge au niveau de chaque poste de transformation sont obtenues en utilisant le facteur de puissance et le taux de charge déterminé.
Edition du réseau d’étude
Les éléments de la bibliothèque PSAT/Matlab ont permis d’éditer le réseau électrique de distribution HTA de Cotonou-Est. La configuration de ce réseau prend en compte : 75 nœuds, 38 lignes de distribution HTA, 35 transformateurs de puissance, 35 charges et une source, représentée par les secondaires des transformateurs T1 et T2 du poste source d’Akpakpa. Le modèle du réseau obtenu est présenté par les figures 3.6 et 3.7.
51
Figure 3.11: Modèle du réseau électrique alimenté par la rame 1 du poste source d’Akpakpa sous PSAT
52
Figure 3.12: Modèle du réseau électrique alimenté par la rame 2 du poste source d’Akpakpa sous PSAT
53
3.5. Présentation des résultats de simulation
Après le paramétrage des différents composants, nous avons simulé le réseau. Le profil des tensions (avec chutes de tension maximales) se présentent comme suit
Figure 3.13: Evolution de la tension au niveau des postes de distribution du départ D1
Figure 3.14: Evolution de la tension au niveau des postes de distribution du départ D2
3,43% 3,71%
5,35%
4,55% 4,12%
5,13% 5,06%
3,89%
6,03%
4,91%
4,98%
5,09%
4,49%
3,72% 4,89%
4,77%
54
Figure 3.15: Evolution de la tension au niveau des postes de distribution du départ Cotonou 1
Figure 3.16: Evolution de la tension au niveau des postes de distribution du départ Cotonou 4
5,5%
3,72%
5,87%
2,03%
3,55%
5,41%
5,13%
6,40%
5,98%
55
Figure 3.17: Evolution de la tension au niveau des postes de distribution du départ Cotonou 3
Figure 3.18: Evolution de la tension au niveau des postes de distribution du départ Cotonou 5
0,99%
0,33%
0,75%
3,83% 4,46%
56
Figure 3.19: Evolution de la tension au niveau des postes de distribution du départ Cotonou 6
Figure 3.20: Evolution de la tension au niveau des postes de distribution du départ SONACI
4,45%
4,95%
3,42% 3,55%
57
Figure 3.21: Evolution de la tension au niveau des postes de distribution du départ St Michel
Les pertes enregistrées sur chaque départ se présente sont présentées sur les figures 5.17 à 5.24
Figure 3.22: Pertes joules sur les tronçons du départ D1
5,3%
Total des pertes sur le départ =0,35251 MW
58
Figure 3.23 : Pertes joules sur les tronçons du départ D2
Figure 3.24: Pertes joules sur les tronçons du départ Cotonou 1
Total des pertes sur le départ =0,05027 MW
Total des pertes sur le départ =0,20367 MW
59
Figure 3.25: Pertes joules sur les tronçons du départ Cotonou 3
Figure 3.26: Pertes joules sur les tronçons du départ Cotonou 4
Total des pertes sur le départ =0,00806 MW
Total des pertes sur le départ =0,29838 MW
60
Figure 3.27: Pertes joules sur les tronçons du départ Cotonou 5
Figure 3.28: Pertes joules sur les tronçons du départ Cotonou 6
Total des pertes sur le départ =0,00675 MW
Total des pertes sur le départ =0,0204 MW
61
Figure 3.29: Pertes joules sur les tronçons du départ Sonaci
Les tableaux suivants présentent les transits de puissances active et réactive et pertes joules sur tous les tronçons des différents départs.
Départ D1
Tronçon Puissance active transitée (MW)
Puissance réactive transitée (MW)
Pertes joules en ligne (MW)
CAK-D1 7,3262 5,5527 0,25821
D1-C153 0,85163 0,64115 0,00162
D1-C118 1,7487 1,3081 0,01471
D1-C633 4,4676 3,3768 0,0451
C633-C630 3,0625 2,3051 0,02005
C630-C639 1,6824 1,2631 0,01237
Départ D2
Tronçon Puissance active transitée (MW)
Puissance réactive transitée (MW)
Pertes joules en ligne (MW)
CAK-D2 5,7799 4,2545 0,1661
D2-C322 1,9602 1,458 0,01353
C322-C88 0,7821 0,5809 0.00209
Total des pertes sur le départ =0,01554 MW
62
C322-C649 0,84451 0,63224 0,0045
D2-C63 1,0362 0,7725 0,00427
C63-C111 0,68191 0,5106 0,0019
D2-C167 2,6174 1,8893 0,00113
C167-C365 0,68265 0,51028 0,00264
C167-C658 0,54171 0,41017 0,0017
C167-C657 0,85191 0,64096 0,0019
Départ SOBEBRA
Tronçon Puissance active transitée (MW)
Puissance réactive transitée (MW)
Pertes joules en ligne (MW)
CAK-SO 3,4103 2,5551 0,01018
Départ COTONOU 6
Tronçon Puissance active transitée (MW)
Puissance réactive transitée (MW)
Pertes joules en ligne (MW)
CAK-C382 1,6104 1,204 0,01733
C382-C467 0,75308 0,56114 0,00307
Départ COTONOU 3
Tronçon Puissance active transitée (MW)
Puissance réactive transitée (MW)
Pertes joules en ligne (MW)
CAK-C235 1,0181 0,7612 0,00282
C235-C175 0,84526 0,63152 0,00382
C175-C270 0,56143 0,4202 0,00142
Départ COTONOU 5
Tronçon Puissance active transitée (MW)
Puissance réactive transitée (MW)
Pertes joules en ligne (MW)
C181-C284 1,9968 1,5001 0,00675
63
Départ St Michel
Tronçon Puissance active transitée (MW)
Puissance réactive transitée (MW)
Pertes joules en ligne (MW)
CAK-C460 1,8601 1,3973 0,00304
Départ SONACI
Tronçon Puissance active transitée (MW)
Puissance réactive transitée (MW)
Pertes joules en ligne (MW)
CAK-C143 2,3116 1,7356 0,01448
C143-C643 0,95109 0,71085 0,00106
Cotonou 1
Tronçon Puissance active transitée (MW)
Puissance réactive transitée (MW)
Pertes joules en ligne (MW)
CAK-C258 6,9006 5,1398 0,17014
C258-C609 5,9076 4,4583 0,0822
C609-C189 3,2338 2,44 0,09818
C189-C304 1,2456 0,93474 0,00561
C609-C607 0,71477 0,53194 0,00075
Cotonou 4
Tronçon Puissance active transitée (MW)
Puissance réactive transitée (MW)
Pertes joules en ligne (MW)
CAK-C244 8,7781 6,5853 0,16044
C244-C164 1,1921 0,88576 0,01208
C244-C614 5,5352 4,1345 0,07079
C614-C64 2,7003 2,0327 0,03028
C614-C618 0,87252 0,6518 0,00251
C614-C362 1,2123 0,8899 0,01735
C362-C368 0,68494 0,50897 0,00493