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Analyse dynamique à long terme d’écoulement de puissance

La demande croissante pour des sources renouvelables d’énergie propre a fait augmenter considérablement la présence des sources d’approvisionnement éoliennes et solaires dans le portefeuille énergétique. Les compagnies d’électricité doivent relever le défi de gérer ces sources variables d’énergie interconnectées au réseau. 
Le module Analyse dynamique à long terme CYME d’Eaton offre un outil de simulation chronologique qui étudie l’incidence des variations de l’irradiance et de la charge ainsi que des fluctuations du vent sur les dispositifs de commande du réseau comme les régulateurs, les changeurs de prises et les condensateurs commutés et du comportement des dispositifs de stockage d’énergie par batteries.

Analyse dynamique à long terme d’écoulement de puissance

Dynamique à long terme : analyse des ressources énergétiques distribuées (RED)

L’intermittence des périodes de vent et de couverture nuageuse modifie le rendement des systèmes d’énergie éolienne et de la production photovoltaïque (PV). En analysant l’impact de ces variations sur les régulateurs, les changeurs de prises et la commutation des condensateurs, le module Analyse dynamique à long terme permet aux ingénieurs électriciens d’évaluer correctement l’impact de l’intégration des RED et de mieux appréhender les questions techniques connexes, comme le contrôle de la puissance réactive (VAR) et la régulation de la tension. Le module permet également d’étudier la capacité de réserve de tout dispositif de stockage d’énergie par batterie.

Rayonnement solaire, vitesse du vent et profil de charge

Une bibliothèque de courbes est incluse dans le logiciel CYME d’Eaton pour permettre à l’utilisateur de créer ses propres modèles de courbes dynamiques à long terme, ainsi que des modèles de courbes de génération et de courbes de moteur. Le module Analyse dynamique à long terme utilise les courbes suivantes :

  • Ensoleillement
  • Vitesse du vent
  • Charge
  • Génération
  • Moteur

Modélisation précise des équipements

Des modèles détaillés de générateurs distribués, comme les systèmes de conversion de l’énergie éolienne (WECS), sont disponibles. Le logiciel CYME d’Eaton présente un modèle détaillé de système PV dont la fonction de sortie est représentée par des données du fabricant, telles que :

  • Modèle de courbe d’ensoleillement
  • Courant au point maximum
  • Tension au point maximum

Évaluation de l’impact du système

Le module Analyse dynamique à long terme permet de réaliser des simulations de séries chronologiques afin d’évaluer l’impact du profil de sortie des RED sur :

  • Régulateurs de tension
  • Changeurs de prises
  • Condensateurs

L’utilisateur peut préciser les données relatives au délai d’activation, au délai du changeur de prises et au délai du mécanisme dans l’algorithme des changeurs de prises et régulateurs afin d’éviter toute commutation inutile due à des fluctuations de tension. Il est également possible d’indiquer des délais de fermeture et de déclenchement pour les condensateurs de dérivation et batteries shunt commutables. L’utilisateur a également la possibilité de démarrer l’analyse à tout moment (autre que zéro) afin d’y inclure des condensateurs.

Les régulateurs de tension ont quatre modes de réinitialisation : rapide, à disque d’induction, à retardement et à blocage.

La présence de systèmes de stockage d’énergie par batterie a augmenté pour pallier l’intégration des RED et permettre l’écrêtement des pics de consommation.

Le modèle de stockage d’énergie tient compte des délais de charge et de décharge, et comporte les contrôles suivants :

  • Aucune surveillance : mode régi par le temps ou type de charge
  • Surveillance de l’alimentation : mode régi par le courant, écrêtage des pics de puissance, suivi de la puissance, nivellement de la puissance
  • Surveillance des RED : mode régi par les RED, nivellement des RED, prise en charge des RED et lissage des RED

Les résultats des simulations temporelles sont illustrés par des graphiques détaillés. Possibilité d’obtenir des rapports sur les commandes des dispositifs (telles que changeurs de prises des régulateurs) et sur le niveau de pénétration de chaque type de production décentralisée dans le réseau. Des graphiques et rapports détaillés sont également disponibles pour les dispositifs surveillés. Les ingénieurs électriciens peuvent facilement évaluer les performances du système avec ou sans RED, déterminer l’impact de différents emplacements de RED et évaluer l’effet de différents profils variables.

Le module Analyse dynamique à long terme permet d’évaluer l’impact des panneaux solaires et des parcs éoliens sur le système électrique, afin de préparer le réseau aux niveaux de pénétration plus élevés des RED de demain. 

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