Nos actualités

Estimateur d’état moyenne tension: principe et premiers résultats

Garantir une tension constante aux prises de courant de ses clients est une priorité pour ERDF, c’est pourquoi ERDF pilote en permanence la tension sur le réseau. Dans Venteea, ERDF expérimente une régulation de tension dynamique innovante qui prend en compte la variabilité des productions d’énergie renouvelables. Pour cela, une bonne connaissance de la tension et de la production éolienne en temps réel et en tout point du réseau est nécessaire.

La part grandissante de la production décentralisée intermittente, majoritairement raccordée aux réseaux de distribution, génère des coûts de raccordement importants liés au renforcement de la structure des réseaux. Le renforcement, synonyme aujourd’hui pour les gros producteurs de création de nouveaux ouvrages (départs moyenne tension dédiés, nouveaux transformateurs, etc.) permet en effet de limiter l’impact des fluctuations de tension pour continuer à assurer la qualité de fourniture des clients.  

 

Face à ce constat, ERDF a investigué dans Venteea la possibilité de mettre en œuvre d’autres solutions techniques alliant observabilité renforcée des réseaux  et gestion dynamique de la tension (au point de raccordement et au niveau du poste source) afin d’augmenter la capacité d’accueil des réseaux existants à qualité de fourniture égale. 

 

Les « Fonctions d’Automatisation de Réseau » (FAR) proposent une solution industrielle à ces besoins pour les postes sources accueillant une forte proportion de production décentralisée. Elles prennent en compte à la fois les contraintes de tension haute aux points d’injection (zone de production) et les contraintes de tension basse aux points de soutirage (zone de consommation), afin de respecter en tout point du réseau un niveau de tension défini dans le contrat de service public d’ERDF 

 

L’estimateur d’état de la tension HTA (moyenne tension) est la première étape de la chaîne. 

 

 

Il réalise une estimation des tensions en tous points du réseau HTA d’après :

  • Des mesures réelles fournies par des capteurs positionnés en des points spécifiques du réseau
  • les caractéristiques électrotechniques du réseau
  • la description des charges des consommateurs

 

 

Depuis fin octobre 2015, l’estimateur d’état est en test dans le cadre du démonstrateur Venteea afin  de valider ses principes de fonctionnement. 

 

Exemples de comparaison mesure/estimation du profil de tension sur un départ moyenne tension à un instant donné
Exemples de comparaison mesure/estimation du profil de tension sur un départ moyenne tension à un instant donné

 

Un des points clés de ces expérimentations est de définir les solutions techniques et télécom à retenir pour un déploiement plus large de l’estimateur d’état et de la régulation de tension associée, prévu  à partir de mi 2017. 

 

Les courbes ci-dessus montrent 2 exemples d’estimation du profil du tension le long d’un départ, comparée aux valeurs mesurées, pour une situation de tension haute et de tension basse au niveau du parc éolien (point 5). 

 

Premiers résultats

L’expérimentation de cette fonction consiste actuellement à valider le bon fonctionnement de cet estimateur d’état HTA. 

 

Grace à l’amélioration progressive de la chaine globale de remontée des mesures de capteurs jusqu’au système de téléconduite, et de l’optimisation de la fonction d’estimation d’état, nous arrivons actuellement à un taux de fonctionnement élevé. 

 

Les  estimations de tension produites par le cœur de calcul, sont encore en cours de validation, mais on peut d’ores et déjà constater un niveau de précision satisfaisant les critères nécessaires au démarrage du reste de la fonction de réglage de tension. 

 

Analyses des écarts entre estimation et mesures de tension sur la période d'expérimentation

Analyses des écarts entre estimation et mesures de tension sur la période d'expérimentation

 

De plus, après recoupement avec les données de tension faisant référence, on observe de rares écarts qui semblent davantage imputables à la chaîne de mesure plutôt qu’à des estimations calculées.

 

Un  autre point intéressant de la phase actuelle d’expérimentation, est de déterminer le nombre et la disposition optimale des capteurs utilisés pour produire l’estimation d’état globale. Afin de réaliser cette analyse, différents capteurs sont successivement « masqués » par l’estimateur d’état, qui ne les prend alors plus en compte dans ses calculs. On trace alors l’évolution de la précision des résultats. Cela permettra d’optimiser le nombre de capteurs à installer pour satisfaire un niveau de précision correct.

 

Une fois validé l’estimateur d’état, la régulation de tension dynamique intégrée au mini-PCCN du poste source de Vendeuvre-sur-Barse  sera mise en route. Ses résultats vous seront présentés prochainement.