Planification technico-économique de la production décentralisée raccordée aux réseaux de distribution

Distribution system planning implementing distributed generation

• Auteur / Autrice : Siyamak Porkar Koumleh
• Direction : Shahrokh Saadate, Ali Abbaspour Tehrani Fard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance le 10/01/2011
• Etablissement(s) : Nancy 1 en cotutelle avec Sharif University of Technology (Tehran)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale IAEM Lorraine - Informatique, Automatique, Électronique - Électrotechnique, Mathématiques de Lorraine
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Groupe de recherche en énergie électrique de Nancy (Vandœuvre-lès-Nancy)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Shahrokh Saadate, Ali Abbaspour Tehrani Fard, Jean-Marie Kauffmann, Nouredine Hadjsaïd, Philippe Poure, Ali Mohammad Ranjbar, Mehdi Vakilian, Gevorg Gharehpatian
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Marie Kauffmann, Nouredine Hadjsaïd

Mots clés

Mots clés contrôlés

Électricité -- Distribution

Électricité -- Production -- Génération répartie

Mots clés libres

GED ( Génération d’Energie Dispensée)

Dérégulation du marché de l’énergie

Planification des réseaux de distribution

Optimisation de fonction multi-objective

Réglage de tension

Résumé

Dans un contexte de dérégulation du marché de l’énergie électrique, une arrivée massive de GED, Génération d’Energie Dispersée (les éoliennes, la biomasse, les micro-turbines, les piles à combustibles, les panneaux solaires, ...) au niveau de la Haute Tension de niveau A (HTA, principalement 20/33 kV) et de la Basse Tension (BT, principalement 400/230V) est à prévoir.De nombreux avantages, techniques et économiques, justifient le développement de ce type de production, parmi lesquels nous relevons les suivants: la production d’énergie plus près des consommateurs d’où une baisse des coûts de transport et de distribution, ainsi que la réduction des pertes dans les lignes; la substitution de l’énergie conventionnelle «polluante» par des énergies nouvelles plus «propres» et silencieuses; un intérêt économique très important pour les exploitants de GED grâce aux subventions accordées; en matière de planification, face à une augmentation de la charge, l’insertion de GED sur le réseau de distribution permet d’éviter la construction de nouvelles lignes HTB; la plus grande facilité de trouver des sites pour installer de petits générateurs; le temps d’installation relativement court de GED; pour l’alimentation de sites isolés, il peut être plus rentable d’alimenter un réseau de distribution local avec des GED plutôt que de le relier à un poste HTB/HTA lointain ; la cogénération, une des formes de GED la plus répandue, améliore le rendement énergétique. Cette thèse traitera des points suivants : brève description des réseaux de distribution ; présentation d’une méthodologie systématique d’optimisation de la planification des réseaux de distribution incluant la GED ; étude des effets des paramètres des réseaux sur l’insertion de GED ; étude systématique des impacts de GED sur le réseau.

In the recent years, there is a worldwide wave of considerable changes in power industries, including the operation of distribution networks. Deregulation, open market, alternative and local energy sources, new energy conversion technologies and other future development of electrical power systems must pursue different goals. Also growth in the demand and change in load patterns may create major bottlenecks in the delivery of electric energy. This would cause distribution system stress. The complexity of the problems related to distribution systems planning is mainly caused by multiple objectives. It is predicted that Distributed Generation (DG) will play an increasing role in the electrical power system of the future, not only for the cost savings but also for the additional power quality. Careful coordination and placement of DGs is mandatory. Improper placement can reduce DGs benefits and even jeopardize the system operation and condition. This thesis discusses the effects of DG implementation under different distribution system conditions and states not only to decrease system costs and losses but also to improve power quality, system voltage and line congestion. Three methodologies included mathematical model to obtain the optimal DG capacity sizing and sitting investments with capability to solve large distribution system planning problem. These frameworks have allowed validating the economical and electrical benefits of introducing DG by solving the distribution system planning problem and by improving power quality of distribution system. DG installation increases the feeders’ lifetime by reducing their loading and adds the benefit of using the existing distribution system for further load growth without the need for feeders upgrading. More, by investing in DG, the DISCO can minimize its total planning cost and reduce its customers’ bills