Etude et coordination de protections dans les réseaux électriques

Study and coordination of protective relays in electrical networks

• Auteur / Autrice : Mazhar Ezzeddine
• Direction : Robert Kaczmarek
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées. Physique
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Programmation linéaire

Réseaux électriques (énergie) -- Protection

Relais électriques

Résumé

Nous commençons notre thèse par la présentation de l'état de l'art de la coordination optimale des relais de protections à maximum de courant et de protections à distance. La coordination optimale utilise les méthodes d'optimisation linéaire ou non linéaire pour déterminer les valeurs optimales de paramètres de réglage : le facteur de multiplication K, le courant de déclenchement Id et le temps de fonctionnement de la deuxième zone des relais à distance tz2. L'identification des avantages et des inconvénients de méthodes utilisées constitue l'objet de cette présentation. Les principales inconvénients des ces méthodes sont la sélection non optimale des courants de déclenchement dans l'optimisation linéaire, ensuite la complexité de l'optimisation discrète non linéaire et finalement la détermination des paramètres de réglage non-conformes à ceux disponibles dans les plages de réglage. Pour surmonter ces inconvénients nous avons développé une nouvelle méthode de la coordination optimale. Une formulation linéaire simple du problème de coordination est utilisée pour optimiser, de façon indépendante et sans composer aucune fonction objectif, les paramètres de réglages des relais tout en obtenant directement des valeurs conformes aux valeurs de réglage. Dans la partie finale de la thèse, une évaluation selon les critères d'efficacité et de simplicité ainsi que la comparaison avec certaines méthodes existantes certifient la pertinence de la méthode proposée.

Our thesis begins by an overview of the optimal coordination of overcurrent relays and distance relays. For an optimal coordination, the relays settings, being the time multiplier setting TMS, the pickup currents Ip and the operating time of the second zone of distance relay tz2, must be determined with the help of linear or nonlinear optimization methods. The objective of the overview is to identify the advantages and the drawbacks of the available methods. The principal disadvantages of the existing methods are no-optimal selection of pickup currents with linear optimization, then the complexity of nonlinear discrete optimization and finally the determination of no discrete settings of relays. Ln order to overcome these disadvantages, we have developed a new method for the optimal coordination of protective relays. The proposed method uses a linear formulation of the coordination problem in order to optimize the relay settings with values complying with setting ranges. The comparison with certain existing methods certifies the efficiency of the proposed method.