Devant le jury : ETUDE DES VARIATIONS RAPIDES DE TENSION

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE
LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE MENTOURI DE CONSTANTINE
FACULTE DES SCIENCES DE L’INGENIEUR
DEPARTEMENT D’ELECTROTECHNIQUE
MEMOIRE
Présenté pour obtenir le diplôme de Magister
En Electrotechnique
OPTION
Modélisation et Commande des Machines Electriques
TITRE
Présenté par :
KOUADRA Foued
Devant le jury :
Président :
Mr. BENALLA Hocine professeur
Université Mentouri Constantine
Rapporteur
:
Mr. BOUZID Aissa professeur Université Mentouri Constantine
Examinateur :
Mr. LABED Djamel M.C.A Université Mentouri Constantine
Examinateur :
Mr. CHENNI Rachid M.C.A Université Mentouri Constantine
ETUDE DES VARIATIONS RAPIDES DE TENSION POUR LE
RACCORDEMENT D’UNE PRODUCTION DECENTRALISEE
DANS UN RESEAU MT

REMERCIEMENTS
Tout dabord, je remercie dieu tout puissant de mavoir donné le courage et la force
pour réaliser ce mémoire.
Egalement, jexprime mes plus profonds remerciements à :
Mes parents pour leur soutien moral et matériel,
Mon encadreur , Mr. BOUZID Aissa, Professeur et chef du département
Electrotechnique de Constantine, pour avoir accepté de me prendre en
charge et veiller à ce que ce mémoire soit achevé dans les délais.
ensemble des membres du jury de mavoir fait lhonneur de juger ce
travail,
Tous les enseignants qui ont participé à ma formation.

Sommaire
INTRODUCTION GENERALE………………………..…………………………………... 1
CHAPITRE I : LE RESEAU ELECTRIQUE 4
I. Introduction.......................................................................................................................... 6
II. le réseau électrique ………………………………………………………………............ 7
II.1. Le réseau électrique et son rôle …………………………………………………….. 7
II.2. Le système électrique verticalement intégré.…………………….. ………………… 8
II.2.1. Définition ……...…………………………………………………………….. 8
II.2.1.a Les réseaux de transport et de répartition ............................................ 9
II.2.1.b. Le réseau de distribution ………………….………………………... 9
II.2.1.b.1. Architecture du réseau de distribution HTA ............................. 9
II.2.1.b.2. Schémas d’exploitation.............................................................. 10
II.2.1.b.3. Régimes de neutre du réseau de distribution ……………….. 13
II.2.1.b.4. Les défauts dans les réseaux HTA …………..……………… 14
II.2.2. Les raisons de choix du système électrique verticalement intégré .................. 15
II.3. Quelques problèmes survenants sur le réseau électrique …………………………… 16
II.3.1. Tensions harmoniques ………………………………………………………... 16
II.3.2. déséquilibre de tension ……………………………………………………….. 16
II.3.3. papillotement …………………………………………………………………. 16
II.3.4. coupures brèves ……………………..…………………………………… 16
II.3.5. creux de tension ………………………………………………………..... 16
II.3.6. surtensions temporaires ………………………………………………………. 17
II.3.7. variation de fréquence ………………………………………………………… 17
II.3.8. surtensions transitoires ……………………………………………………….... 17
II.3.9. variations rapides de tension ……………………………………………. 17
II.4. Les réglages de tension ………………………………………………...................... 17
II.4.a. Le réglage primaire de tension ……………………………………………….. 18
II.4.b. Le réglage secondaire de tension …………………………………………….. 18
II.4.c. Le réglage tertiaire de tension …………………….………………………...... 19
II.4.d. La compensation locale d’énergie réactive …………………………………... 19
III. Conclusion ……………………………………………………………………………… 21
CHAPITRE II: LA PRODUCTION DECENTRALISEE 22
I. Introduction………………………………………………………………………...……... 24
II. la production décentralisée.................................................................................................. 26
II.1. Définition .................................................................................................................... 26
II.2.Caractéristiques de Production Décentralisée .............................................................. 27
II.2.1 Systèmes à alternateurs classiques (machine synchrone) .................................. 27
II.2.2 Systèmes à générateurs asynchrones ................................................................. 27
II.2.3 Systèmes à interface avec convertisseur électronique ....................................... 27
II.3. Différents types de production décentralisée ……………………………………….. 27
II.3.1. Les moyens de productions d’énergie ………………………………………. 27
II.3.1.a. La cogénération ………………………………………………………... 28
II.3.1.b. Les énergies non renouvelables ……………………………………….. 28
II.3.1.c. Ressources énergétiques renouvelables …………………...................... 28
II.3.1.c. 1. La production d’énergie électrique à partir des éoliennes ………. 30

II.3.1.c. 2. Générateurs photovoltaïques ……………………………………………………. 36
II.4. Intégration de la GED sur les réseaux de distribution ……………………………… 45
II.4.1. Généralités …………………………………………………………………… 45
II.4.2. Étude de raccordement d’une installation ……………………………………. 46
II.4.3. Domaine d’application ……………………………………………………….. 46
II.4.4. Raccordement ………………………………………………………………… 47
II.4.5. Couplage ……………………………………………………………………... 47
III. CONCLUSION…………………………………………………………………………. 48
CHAPITRE III: IMPACT DE LA PRODUCTION DECENTRALISEE SUR LE RESEAU
DE DISTRIBUTION 49
I. INTRODUCTION………………………………………………………………………… 51
II. impact de la production décentralisée sur le réseau de distribution ……………………... 52
II.1. Impacts sur le sens de transit de puissance ……………………….…………..…… 53
II.2. Impacts sur la stabilité du système…………………………………………………... 53
II.3. Impacts sur la qualité de service …………………………………………............... 53
II.4. Impacts sur l’observabilité et de contrôlabilité du système ………………………… 53
II.5. Impacts sur la continuité de service …………………………………….................. 53
II.6. Découplage des sources autoproductrices ………………………………………… 53
II.7. Impacts sur le plan de protection ………………………………………………….. 54
II.8. impact sur La tenue de fréquence …………………………………………………. 55
II.9. Impacts sur la tenue de tension ……………………………………………………... 55
II.9.1. rappel sur l’importance de la tenue de tension dans les réseaux électriques… 55
II.9.2. Mise en évidence des problèmes de tensions induits par l’insertion de PDE
en HTA……………………………………………………………………… 56
II.9.2.1. Problème de génération en aval d’un transformateur régleur en charge.. 56
II.9.2.2. Les surtensions induites par la connexion d’une PDE…………………. 57
II.9.2.3. A-coups et variations rapides de tension……………………………….. 62
II.9.2.3.1. A-coup de tension à l'enclenchement des transformateurs …….. 62
II.9.2.3.2. Variations rapides de tension (Papillotement ou Flicker) ……… 65
III. CONCLUSION………………………………………………………………………….. 70
CHAPITRE IV: REGLAGE DE TENSION EN PRESENCE DE PDE SUR LE RESEAU
DE DISTRIBUTION 71
I. INTRODUCTION ……………………………………………………………………… 73
II. Moyens de réglage de la tension dans un réseau de distribution ………………………... 74
II.1. Utilisation spécifique des PDE ……………………………………………………. 76
II.2. Contrôles innovants de tension sur les réseaux de distribution grâce aux PDE …… 77
II.3. Modélisation et contrôle de productions décentralisées d’énergie ………………… 78
II.3.1. La problématique de modélisation ……………………………………………. 78
II.3.2. Modélisation de PDE utilisant un interfaçage a base d’électronique de
puissance ……………………………………………………………………. 78
II.3.2.1. Présentation du système ………………………………………………… 78
II.3.2.2.Hypothèses de modélisation ……………………………………………. 80
II.3.2.3. Contrôle de production en puissance (P/Q)…………………………….. 81
II.3.2.3.a.Présentation du modèle ………………………………………… 81
II.3.2.4. Contrôle de production en puissance active et tension (P/V) ………….. 84
II.3.2.4.a. Présentation du modèle ……………………………………….. 84
II.3.3. Modélisation de PDE de type génératrice synchrone ………………………… 86
II.3.3.1. Présentation du système ………………………………………………… 86

II.3.3.2. Hypothèses de modélisation ……………………………………………. 87
II.3.3. 3. Modèle de contrôle de production en puissances (P/Q) ………………. 88
II.3.3. 3.a. Présentation du modèle ………………………………………. 88
II.3.3.4. Modèle de contrôle de production en puissance active et tension (P/V)… 89
II.3.3.4.a. Présentation du modèle ……………………………………….. 89
II.4. Développement du régulateur adaptatif de tension ………………………………… 89
II.4.1. Problématique du contrôle local de tension …………………………………… 89
II.4.2. Régulateur adaptatif de tension ………………………………………………... 91
II.4.2.a. Principe de fonctionnement du correcteur adaptatif ……………………. 91
II.4.2.b. Test du régulateur adaptatif de tension …………………………………. 92
II.4.2.b.1. Test pour des PDE contrôlées en tangente phi ……………….. 96
II.4.2.b.2. Test pour des PDE contrôlées avec le régulateur adaptatif …… 96
II.4.2.c. Mise en place des modes de régulation du correcteur adaptatif…………. 97
II.4.2.c.1. Principe de fonctionnement …………………………………….. 97
II.4.2.c.2. Test des modes de régulations intégrés au contrôle adaptatif des
PDE ……………………………………………………………..
99
III. CONCLUSION ………………………………………………………………………… 100
CONCLUSION GENERALE………………………..…………………………………....... 101
Bibliographie………………………………………………………………………………... 105
ANNEXE……………………..……………………………………………………………. 108