Polycopié Cours RÉSEAUX DE TRANSPORT ET DE DISTRIBUTION ÉLECTRIQUE

1 Architectures des réseaux électriques
2 Contrôle de la puissance réactive et réglage de la tension
3 Régimes du neutre
4 Protection des réseaux électriques
5 Dispatching économique

Introduction
L'exploitation du réseau électrique consiste à produire, transporter et distribuer l'énergie demandée par
les charges installées. Cette énergie doit être fournie sous tension et fréquence dans de limites acceptables
afin de garantir un bon fonctionnement des charges et des équipements du réseau. Pour la tension, en générale
une variation de 5% autours de la valeur nominale (parfois 10%) est tolérée. Par ailleurs, la fréquence
ne doit pas excéder 0.5% de la fréquence nominale. En plus du contrôle permanent de la tension et de la
fréquence, l'exploitation d'un réseau nécessite des protections à différents niveaux afin d'éviter des dommages
sur les équipements et les personnes d'une part et de minimiser les interruptions d'alimentation en
cas de défaut.
Pour l'opérateur chargé d'exploiter un réseau, la connaissance de l'architecture de celui-ci est indispensable
(Architectures des postes et les différentes topologies de distribution). En effet, la sécurité d'alimentation
en dépend fortement. En outre les manoeuvres nécessaires aux changements de topologies dépendent
essentiellement de l'architecture des postes. Finalement, c'est à partir des postes que beaucoup d'opérations
de contrôle de régulation sont réalisées, notamment le réglage de la tension.
Il est déjà établi que la tension dépend fortement des flux de puissance réactive (cours d'écoulement de
puissance). Ainsi, il est indispensable d'éviter au maximum le transport de cette puissance en favorisant
sa production localement. L'opérateur d'exploitation dispose normalement de moyen de compensation de
puissance réactive (Batteries de condensateurs, FACTs). Néanmoins d'autres moyens de réglage de tension
comme les auto-transformateurs et les contrôleurs automatiques d'excitation des générateurs sont aussi
prévus. Donc, le réglage de tension nécessite le concours de ces différents dispositifs de manière coordonnée
Par ailleurs, il faut noter que la puissance active n'est pas sans conséquences sur la tension, c'est pourquoi,
en plus de la minimisation des flux de puissance réactive, il faut veiller à ce que la demande de puissance
au-dessous des valeurs critiques qui représentent un danger (effondrement) sur la tension ou la fréquence
(en entend par là le dispatching des charges).
La protection des réseaux et de ses équipements (générateurs, transformateurs, lignes, jeux de
barres. . .etc.) nécessite d'une part la connaissance de l'architecture du réseau et d'autre part le régime du
neutre. Ce dernier décide fortement des protections à prévoir contre les surintensités ou les défauts d'isolement,
car selon le régime du neutre adopté, le réseau aura besoin d'être protégé en premier lieu soit
contre les surintensités (couts-circuits) soit contre les défauts d'isolement. En plus de ces protections, les
équipements du réseau nécessitent souvent des protections contre les surcharges ou l'échauffement, les
surtensions que ce soit fugitives ou permanents, et parfois des protections mécaniques notamment pour les
générateurs.
La génération et la distribution d'énergie est avant tout une entreprise économique qui cherche à toujours
à produire à moindre coût. C'est pourquoi le dispatching économique de la charge représente l'une
des tâches importantes dans toute exploitation. Un réseau dispose normalement de plusieurs centrales qui
sont censées pouvoir répondre à la demande. Ces centrales ont d'une part des coûts de production différents
(selon la matière première et la technologie) et d'autre part les distances de ces centrales 'centre de
gravité' des charges sont aussi différentes (plus la centrale est loin plus sont coût de transport augmente).
Par ailleurs, il faut noter que la puissance générée doit être exactement égale à la puissance demandée et
éventuellement les pertes. Ainsi, le dispatching économique doit prendre en compte toutes ces contraintes
afin de répartir la charge sur les différentes centrales de manière à satisfaire la charge avec un coût minimale.
Les points exposés dans cette introduction seront traités de manière détaillée sur cinq chapitres :
1. Architectures des réseaux électrique ;
2. Contrôle de la puissance réactive et réglage de la tension ;
3. Régimes du neutre ;
4. Protection des réseaux électriques ;
5. Dispatching économique

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