Compte Rendu BE1-MR TRAORE-MELOUANE

Master ASE Parcours GR2E BE Modélisaon des Réseaux
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Master ASE Parcours GR2E
Modélisation de Réseau
Réalisé par :
TRAORE Sekou
MELOUANE Abir
Année universitaire 2023-2024
Modélisation de Réseau
Compte Rendu du Bureau d’étude 1
Plan de tension et Black–Out

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Introduction :
Dans le cadre de ce TP, nous explorerons l'univers du logiciel de simulation Power World. Ce
dernier offre une plateforme avancée permettant de modéliser, simuler et analyser des
systèmes de puissance électrique avec une grande précision. Notre objectif principal est de
maîtriser cet outil de simulation afin de mieux comprendre et optimiser les réseaux
électriques.
Au cours de ce Bureau d’étude, nous nous attacherons à plusieurs aspects essentiels du
domaine électrique, notamment la compréhension du principe de réglage d'un plan de
tension. De plus, nous explorerons en détail les paramètres qui limitent la puissance
transmissible au sein d'un réseau électrique, une connaissance cruciale pour garantir un
fonctionnement stable et efficace du système.
Prise en main du logiciel :
Le réseau a simulé est compose de deux générateurs et une charge.
Les distances entre chaque point du réseau sont indiquées sur le descriptif du réseau.
Figure 1 : Synoptique du réseau
Principe de Réglage :
Le logiciel power world fonctionne à une fréquence constante, la simulation se fait en régime
permanent, il y a pas de transitoire et il nous donne la valeur efficace des grandeurs.
On suppose par ailleurs le régime alternatif sinusoïdal, on est en droit alors de définir les
puissances réactives et les impédances. Le jeu de barres le plus « puissant » est généralement
pris comme la référence des angles et du plan de tension. Pour le logiciel, cette référence est
signalée par « slack ».
La tension du « slack » est donc figée à 1 pu, Dans notre cas nous choisirons les jeu de barres
de gauche comme le « slack», Comme c'est le cas en réalité, les alternateurs sont régulés selon
deux principes de base :
– la régulation de tension (AVR pour Automatique Voltage Regulation)
– la régulation en puissance (AGC pour Automatic Generation Control)

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Simulation d’une seule ligne :
Dans la première partie de notre étude, nous avons déconnecté l'alternateur de droite pour
effectuer des ajustements de la puissance active et réactive. Ces modifications nous ont
permis de déterminer la puissance maximale que la ligne peut transmettre (Pmax = 500MW).
Ensuite, nous avons comparé cette valeur avec celle théorique pour valider nos résultats.
Théoriquement, nous avons calculé que la puissance maximale (Pmax) transmissible dans la
ligne est de 495 MW. Nos résultats pratiques confirment cette estimation, avec une valeur
mesurée de 500 MW. Cette observation souligne l'importance cruciale de respecter cette
limite, car tout dépassement de cette puissance maximale pourrait entraîner un blackout
(figure 1), mettant en évidence la nécessité de maintenir une exploitation stable du système
électrique.
Figure 2 : Black-Out à 500MW
Dans une démarche d'exploration plus approfondie, nous avons reproduit la procédure en
fixant la puissance réactive consommée à 100MVAR. Cette étape nous a permis de déterminer
la puissance maximale transmissible dans la ligne tout en maintenant une puissance réactive
constante. Nous avons également répété cette procédure en fixant la puissance réactive
fournie à 100MVAR, évaluant ainsi l'impact sur la capacité de la ligne. Ces nouvelles séries
d'expérimentations apporteront des informations essentielles pour mieux comprendre la
stabilité du système électrique sous diverses conditions opérationnelles.
       |    

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Figure 3 : Black-Out 100MAVR
Il est clair que la ligne électrique présente une consommation de puissance réactive, ce qui
souligne la nécessité de fournir cette puissance pour renforcer la stabilité du réseau. En
réalité, cette action équivaut à une compensation visant à maintenir l'équilibre entre la
puissance active et réactive. Une telle compensation est cruciale, car en augmentant la
puissance réactive fournie, nous nous éloignons du point d'instabilité potentiel lorsque de la
puissance active est consommée. Cette approche s'avère particulièrement efficace pour
stabiliser le réseau électrique en assurant que la demande en puissance réactive soit satisfaite,
ce qui contribue à maintenir des conditions de fonctionnement fiables et sécurisées.
Mise en place d’une seconde ligne :
Dans la deuxième partie de notre étude, nous avons réalisé les étapes suivantes : Le
générateur connecté au point de référence (slack) a été soumis à une régulation en tension et
en puissance, garantissant ainsi une tension constante au jeu de barre de référence. Dans ces
conditions, il n'est pas possible pour l'utilisateur de commander directement la puissance de
sortie de ce générateur.
Avant de connecter l'alternateur de droite, nous avons préalablement fixé la puissance active
consommée à 200 MW et la puissance réactive à 0 VAR. Pour cet alternateur de droite, nous
avons positionné le régulateur de tension automatique (AVR) sur OFF, puis procédé à sa
connexion.

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Figure 4 : Alternateur de droite avec P = 200MW et Q = 0MVAR
• En agissant sur les puissances fournies par l’alternateur de droite, ont amené la tension
1 Pu et 0 deg sur le jeu de barre 3.
Figure 5 : Jeux de barre 3 avec 1 pu et 0 deg
Dans cette simulation, nous avons observé plusieurs phénomènes significatifs. Tout d'abord,
en ajustant la puissance réactive, nous avons constaté que cela affecte principalement la
tension du système, tandis que la variation de la puissance active influe davantage sur l'angle
de déphasage. Cette distinction est essentielle pour comprendre la régulation de la tension et
le contrôle du transit de puissance dans un réseau électrique.
La simulation nous a permis d'atteindre une tension de 1 puissance nominale avec un angle
de déphasage de 0 degré sur le jeu de barre 3 en fixant Q à 10 MVAR et P à 100 MW. Cette
correspondance avec les formules classiques de la puissance active (P) et réactive (Q), telles
que    
  et      , est un indicateur que le système suit les principes
fondamentaux.
En outre, nous avons noté que la tension dépend principalement de l'alternateur dans cette
configuration, soulignant l'importance de la régulation de tension propre à chaque générateur
pour maintenir la stabilité du réseau.
Enfin, il est tout à fait normal que la tension à la fin de la ligne soit légèrement inférieure à 1
pu, car la fourniture de puissance réactive est nécessaire pour garantir la stabilité du réseau,
ce qui peut entraîner une légère chute de tension. Cette observation met en évidence la
complexité de la régulation de la tension et de la puissance dans un réseau électrique,