Coordination des moyens de réglage de la tension à l'interface réseau de distribution et de transport; et évolution du réglage temps réel de la tension dans les réseaux de distribution.

Joint TSO-DSO voltage and reactive power control at the HV/MV systems interface and development of real-time volt var control of distribution networks.

• Auteur / Autrice : Juliette Morin
• Direction : Xavier Guillaud, Sébastien Grenard, Jean-Yves Dieulot, Frédéric Colas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance le 17/11/2016
• Etablissement(s) : Paris, ENSAM
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'électrotechnique et d'électronique de puissance (L2EP) - Laboratoire d'électrotechnique et d'électronique de puissance [Villeneuve d’Ascq]
• Jury : Président / Présidente : Thierry Van Cutsem
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Xavier Guillaud, Sébastien Grenard, Jean-Yves Dieulot, Frédéric Colas
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Yvon Bésanger, Mario Paolone

Mots clés

Mots clés contrôlés

Réseaux électriques (circuits)

Haute tension

Mots clés libres

Réglage de tension

Gestion de la puissance réactive

Réseau de distribution actif

Interface transport/distribution

Contrôle temps réel

Commande prédictive

Voltage and reactive power control

Active distribution grids

HV/MV systems interface

Real-Time control

Predictive control

Résumé

Le réglage de la tension et la gestion de la puissance réactive est d’une importance capitale pour le bon fonctionnement du système électrique. Les réseaux de distribution connaissent des modifications profondes qui sont tant techniques avec l’insertion de la production décentralisée ou l’enfouissement des lignes aériennes, que réglementaires avec l’entrée en vigueur des codes de réseaux Européens. Aussi, des alternatives aux réglages traditionnels de tension et la mise en place de contrôle des échanges de puissance réactive à l’interface réseau de transport/distribution peuvent être développées. Dans le cadre de ces travaux de doctorat, une solution basée sur l’amélioration du réglage temps réel des réseaux de distribution ainsi que la mise en place d’une gestion conjointe de la puissance réactive entre les gestionnaires du réseau de transport et distribution a été proposée. Ce réglage temps réel est basé sur une méthode de commande prédictive, et s’appuie notamment sur le régleur en charge ou les productions décentralisées pour réaliser un réglage de la tension au sein d’un réseau de distribution et contrôler les échanges de puissance réactive. Les références de puissance réactive à atteindre à l’interface entre réseau de distribution et de transport sont déterminées par le gestionnaire du réseau de transport pour ses propres besoins et en connaissance des réserves de puissance réactive disponible depuis les réseaux de distribution. Par rapport à la littérature, notre démarche a pour originalité de prendre en compte les problèmes à l’interface des réseaux de distribution et de transport et démontre l’intérêt de mener des études conjointes entre gestionnaires

Voltage and reactive power control are of paramount importance to ensure safe and reliable operation of the power system. Distribution grids are undergoing major changes, namely the insertion of distributed generation and the replacement of overhead lines. Along with these physical evolutions, new distribution networks should comply with the requirements of the European Grid Codes on the reactive power exchange at the HV/MV interface. To handle these new operational concerns, alternative solutions to the traditional voltage and reactive power control can be found. In our work, a scheme based on the evolution of the real-time Volt Var Control (VVC) of distribution networks and a joint coordination for the reactive power management of a HV system has been proposed. The real-time VVC of MV grids is based on a predictive control method. This control uses in a coordinated manner the on load tap changer, the distributed generation and the capacitor banks to enforce a suitable MV voltage profile and an appropriate HV/MV reactive power exchange. The reactive power targets at the HV/MV interface are determined by the Transmission System Operator for its own requirements but considering the true MV reactive power reserve. Compared to the literature, the novelty of our approach consists in considering the concerns at the HV/MV system interface. Next our works have shown the relevance of performing joint transmission and distribution system operators analysis.