Rapport Digsilent Parc Eolien

Table des matières

Introduction.        2

Prise en main        3

Création d’un réseau.        4

Modélisation d’un câble.        4

Caractéristique d’un câble sur POWERFACTORY        5

Cas de la 1ere simulation.        6

Cas de la seconde simulation.        7

Quel est l’intérêt d’utiliser DigSILENT POWERFACTORY et de faire de la simulation ?        9

Bibliographie.        10

Introduction.

L’entreprise de l’intervenant ENGIE GREEN est une filiale détenue par ENGIE, 1er acteur de l’éolien terrestre et du solaire, fait de l’expertise pour le développement, la conception, la construction, l’exploitation et la maintenance des sites éoliens et photovoltaïques avec un impact direct sur les réseaux électriques. Le réseau a pour mission de Fournir de l’énergie en continu, Assurer la sécurité du système, Proposer l’égalité des traitements, Accompagner et s’adapter aux évolutions technologiques et sociétales. De fait, les enjeux partagés par ENGIE GREEN avec RTE sont sécuritaires, économiques, et environnementaux.

Avec le déploiement des énergies renouvelables dont la nature est intermittente, on se retrouve dans une situation ou la saturation des capacités d’accueil et de transits des infrastructures réseaux sur les installations existantes est monnaie courante. Ainsi, à chaque déploiement de nouvelles sources de production, il est nécessaire de maintenir la qualité des signaux électriques sur les réseaux et de minimiser le phénomène de Load Flow. La problématique est donc ; Comment simuler l’impact de l’implantation de sources d’énergies sur le réseau ?

L’un des outils permettant de répondre à cette problématique est un outil de simulation nommé DigSILENT POWERFACTORY qui permet de simuler le comportement de réseau que l’utilisateur est libre de créer, qu’il soit maillé ou bouclé.

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        Les principaux acteurs sont : RTE, garant du bon fonctionnement des lignes hautes tension et gestionnaire du réseau de transport de l’énergie électrique en France. Enedis, principal producteur d’énergie électrique en France et gestionnaire du réseau de distribution. Engie Green (Ou autre entreprise dans le même secteur), qui fait de l’expertise pour déployer des installations produisant de l’énergie. Les fabriquants d’éoliennes ou de panneau solaires, de câbles ou de lignes, qui fournissent les données nécessaires aux simulations.

Il existe de nombreux logiciels permettant de répondre à la problématique. Matlab Simulink, ETAP, Powerworld, Cyme Powerflow pour ne citer qu’eux.

Cependant, le choix de l’intervenant a été expliqué par le fait que DigSILENT Powerfactory était déjà utilisé par les principaux gestionnaires pour réaliser leurs propres simulations. Il était donc plus pratique d’utiliser le même logiciel que Enedis ou RTE, afin que les bureaux d’études d’ENGIE GREEN et les gestionnaires soient sur la même longueur d’onde.

Depuis plus de 25 ans, DIgSILENT définit les standards et tendances pour la simulation, l'analyse et la modélisation des réseaux électriques. Les avantages prouvés du logiciel PowerFactory sont l'intégration fonctionnelle, la performance de la modélisation des réseaux T&D, de production et industriels, et les capacités d'analyse de l'interaction entre les réseaux.

        Le déclanchement de simulation réseau peut être effectué lors des phases préliminaires des projets visant à raccorder de nouveaux parcs de production afin de vérifier la conformité et l’impact de l’installation sur la qualité du signal électrique. Dans « Etude de l'impact sur la tenue thermique et sur le plan de tension des Ouvrages en réseau pour le Raccordement d'une production décentralisée en HTA », un rapport émis par Enedis sur une étude, les critères de déclanchements sont décrits comme un mécanisme systématique dès lors qu’un raccordement est prévu sur un ouvrage de distribution existant. On peut donc supposer qu’à chaque fois qu’un ajout ou une modification a lieu sur le réseau, des simulations sont faites.

Prise en main

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        La fenêtre se présente de la manière suivante.

1 : C’est la fenêtre principale où on peut mettre en place le réseau. On implante des éléments issus du panneau d’éléments (4) et on les relie à l’aide de « lignes » qui représentent des lignes ou des câbles. C’est dans cet endroit que l’on peut lire les résultats de la simulation. On y voit aussi une petite fenêtre représentant une map miniature du réseau en cours de création.

2 : Le panneau latéral gauche permet de naviguer via des menus déroulants entre les différents réseaux et projets que nous utilisons pour la simulation.

3 : Le panneau du bas permet au logiciel de communiquer des éventuelles erreurs ainsi que des avertissements lorsque quelque chose ne va pas dans le réseau ou dans la simulation

4 : Le panneau latéral droit représente un échantillon de la palette d’éléments mis à disposition par le logiciel afin de faire la simulation. On retrouve tous types d’éléments ainsi que des circuits modélisés.

5 : La barre d’outils offre plusieurs fonctionnalités et raccourcis tels qu’un lancement rapide pour la simulation ou encore un gestionnaire rapide permettant de suivre l’ensemble des caractéristiques des éléments mis en place.

Création d’un réseau.[pic 8]

Nous avons commencé lors du tutoriel par créer un réseau simple composé d’un External Grid, deux terminal, ainsi qu’une Eolienne. Avant de commencer la simulation, il faut définir une identitée unique à chaque composant que nous avons pu placer au sein du réseau.

Par exemple, pour le terminal, il faut définir une tension. [pic 9][pic 10]

Il existe un catalogue d’éléments déjà disponible dont les caractéristiques ont été fournies par les constructeurs, il est possible en revanche de rentrer soi-même les caractéristiques de ces éléments. C’est ce que nous avons fait lors de la simulation pour les câbles ainsi que pour les Eoliennes.

Modélisation d’un câble.

En physique, on peut modéliser le comportement de presque n’importe quel système électrique à l’aide de circuits composés de Résistances, de bobines et de condensateurs.

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Ainsi, même le comportement d’un câble électrique peut être simulé à condition de définir correctement les bonnes variables. Il suffit alors, par calcul, de déterminer la valeur des phénomènes qu’on souhaite étudier. (Chute de tension, load flow, surcharges …)

Le logiciel, bien plus puissant, permet d’utiliser cette modélisation pour simuler de manière très précise le comportement qu’aurait ce câble lorsqu’il serait associé à d’autres composant du réseau.

Caractéristique d’un câble sur POWERFACTORY

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Lorsque nous voulons donner une identité au câble, il convient de lui attribuer un type. Comme dit précédemment, il existe de nombreux types déjà préparés par les constructeurs mais dans notre simulation nous avons rentré manuellement les caractéristiques de notre câble.

La zone 1 correspond aux caractéristiques propres à d’autres scénarios de simulation. Nous avons complété les données dans l’onglet « Basic Data » en remplissant les caractéristiques présente en Zone 2, qui sont le nom attribué au type de câble, son type, l’intensité sensée le traverser, la fréquence du signal qui le traverse, le type de courant (alternatif). Enfin, nous indiquons en Zone 3 les caractéristiques du modèle du câble, à savoir, sa résistance, sa réactance, et son impédance par km.

Ainsi, nous mettons en place toutes les variables permettant au logiciel d’avoir un modèle pour son élement.

Sur POWERFACTORY, chaque élément qu’il soit Générateur, ligne, une charge, etc … doit avoir un modèle pareillement défini afin que la simulation fonctionne. Nous avons donc individuellement défini chaque composant placés sur le réseau.

En plus de mettre en place les variables, il faut indiquer au logiciel le type de nœuds car il existe différentes manières de calculer les inconnus. On instaure toujours un système de deux équations à 4 inconnues pour pouvoir résoudre les Loadflow. En choisissant les bons nœuds sur lesquels travailler, on supprime des inconnues.