EEP202 : Réseaux électriques du futur (6 ECTS)
Pré-requis
Pré-requis :
EEP101, EEP102, EEP103, EEP127, EEP128, EEP137, AUT104
Nombres complexes et représentation vectorielle
Eléments de calcul matriciel
Transformée de Fourier
Détermination de circuits électriques élémentaires
Fonctions de transfert / Analyse fréquentielle / Stabilité des systèmes asservis
Avoir le niveau Bac + 4 dans la spécialité et être agréé par l'enseignant.
Objectifs
Maîtriser la technologie des systèmes flexibles de transport et de distribution dans la cadre de l'ouverture des marchés de l'électricité.
Maîtriser les interconnexions des réseaux électriques en DC ou AC. Appréhender les structures de commandes des réseaux électriques dans le cadre de la gestion des flux de puissance et de la gestion de la qualité de l'électricité aux points de raccordements.
Etre capable d'intervenir sur des systèmes de production décentralisée, e.g. fermes éoliennes, centrales photovoltaïques, hydroliennes, prenant en compte les règlementations concernant les contraintes du raccordement aux réseaux électriques (Grid-Codes).
Appréhender les architectures de réseaux électriques de type Smart Grids, Micro Grids et Nano Grids.
Connaître les principes de recharge des véhicules électriques et l'impact sur les réseaux électriques
Contenu
Introduction :
Analogies entre la commande des machines électriques et la commande des réseaux électriques
Conversion de puissance pour les réseaux électriques
Gestion technique et valorisation du stockage de l’énergie dans les réseaux électriques
FACTS :
Principes fondamentaux des systèmes flexibles de transport et de distribution – Familles de FACTS
Compensation parallèle (SVC, STATCOM) / Compensation série (TCSC, SSSC)
Compensation série / parallèle (UPLC, UPFC, UPQC, IPFC)
Technologies et topologies des convertisseurs de puissance pour les réseaux électriques
Objectifs de commande, Contraintes, Degrés de liberté – Augmentation de la capacité de transit de P
Architectures de contrôle : synchronisation robuste au réseau, commande vectorielle, commande DPC
Structures de commande en régime de réseau déséquilibré en tension – Référentiels (d+,q+) / (d-,q-)
Filtrage actif des harmoniques – Régime équilibré / déséquilibré – Contrôle du Flicker Pst / Plt
HVDC :
Modélisation d’une liaison LCC-HVDC - Modélisation d’une liaison VSC-HVDC – Deux terminaux
Approche « p-q » et « p-q-r » - Analogie : « P, Q » réseaux et « C, Phi » machines
Architectures de commande des liaisons LCC-HVDC et des liaisons VSC-HVDC : Contrôle P, Q, Udc
Problématique de gestion de flux de puissance dans une structure multi-terminaux VSC-HVDC
Architectures de réseaux de type « Micro / Nano Grids » :
Introduction aux différentes architectures de Micro / Nano grids
Les fondamentaux techniques des Micro / Nano grids
Autoproduction et autoconsommation sur un réseau raccordé à des sources d’énergie renouvelable
La problématique spécifique de la gestion des réseaux électriques en zone insulaire (ZNI)
MTDC / DC micro-Grids:
Architectures de commande tension / fréquence : « droop control », « adaptive droop control »
Structures de commande de type « droop control » pour les systèmes MTDC et DC micro-grids
Stockage :
Technologies de stockage de l’énergie : hydraulique, électrochimique, cinétique, magnétique …
Principes du stockage centralisé / distribué
Gestion des flux de puissance dans un réseau électrique intégrant du stockage et des sources EnR / EmR
Infrastructures de Recharge de Véhicules Electriques :
Structures de recharge AC – Structures de recharge DC
Impacts sur le réseau électrique de distribution
Gestion optimisée de recharge / résidentiel
Véhicule to Grid (V2G)
Etudes de cas :
Four à arc électrique,
Réseau d’éclairage public : impact sur la qualité de l’énergie électrique
Gestion de la pointe dans un réseau de transport,
Exemples de FACTS dans les réseaux électriques internationaux
Renforcement d’une ligne AC par une liaison à courant continu,
Aérogénérateur interconnecté sur une réseau en régime déséquilibré,
Exemple d’apport du stockage pour le traitement des congestions,
Sources d’énergie renouvelables associées à un système de stockage centralisé / décentralisé,
Parc éoliens « off-shore » interconnectés sur un réseau DC – Exemples internationaux,
Sources de production solaire photovoltaïque et stockage électrochimique dans les micro-grids,
Infrastructure de recharge des véhicules électriques
Les TD feront appel à des simulations MATLAB®
Modalités de validation
Deux sessions d'examen sur table.
Compétences visées
Comprendre les problématiques de la gestion des flux de puissance dans les réseaux électriques AC et DC
Comprendre les problématiques de contrôle de la qualité de l’énergie électrique dans les réseaux AC
Comprendre les problématiques de stockage de l’énergie dans les réseaux électriques AC et DC
Savoir analyser et maîtriser la commande des convertisseurs de puissance raccordés aux réseaux
Savoir interpréter les perturbations sur un réseau électrique AC et DC en présence de sources de production EnR
Savoir analyser et maîtriser les problématiques de recharge des véhicules électriques et leur impact sur le réseau électrique
Formations
Cette unité d'enseignement est dispensée dans les formations suivantes :
Cette unité d'enseignement n'est dispensée dans aucun centre pour le moment.
N'hésitez pas à revenir consulter cette page régulièrement.