etude, modelisation et calcul des regimes de fonctionnement des

République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministre de l‟Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
Université des Sciences et de Technologie d‟Oran
MOHAMED BOUDIAF
FACULTÉ DE GÉNIE ÉLECTRIQUE
DEPARTEMENT D‟ÉLECTROTECHNIQUE
MÉMOIRE DE PROJET DE FIN D'ÉTUDE EN VUE DE L‟OBTENTION
DU DIPLÔME DE MAGISTER
SPÉCIALITÉ : ÉLECTROTECHNIQUE
OPTION : RÉSEAUX ÉLECTRIQUES
PRESENTÉ PAR :
Mr. KHEFIANI GUELLIL SMAIL
Ingénieur d‟État en Électrotechnique
SUJET DU MÉMOIRE :
SOUTENUE LE : 29/06/2011 DEVANT LE JURY COMPOSÉ DE :
PRÉSIDENT : Mr. M.RAHLI Professeur U.S.T.O «M.B»
RAPPORTEUR : Mr. L.KOTNI Maître de conférences « A » U.S.T.O «M.B»
EXAMINATEUR : Mr. T. BOUTHIBA Professeur U.S.T.O «M.B»
EXAMINATEUR : Mr. H.BOUZEBOUDJA Maître de conférences « A » U.S.T.O «M.B»
ANNÉE UNIVERSITAIRE 2010-2011
ETUDE, MODELISATION ET CALCUL DES REGIMES
DE FONCTIONNEMENT DES LONGUES LIGNES DE
TRANSPORT ET LEURS COMPENSATIONS PAR FACTS

Dédicace
À mes parents, à mes frères, à ma fiancée,
et à toute ma famille et mes amis.

Remerciements
Ce travail a été réalisé dans le cadre du projet de fin d‟étude en vue de l‟obtention du diplôme
de Magister, effectué au laboratoire des Réseaux Energétiques du département
d‟Electrotechnique de l‟Université des sciences et de la technologie d‟Oran.
Je remercie Allah tout puissant de m‟avoir donné la volonté et le courage de mener à bien ce
travail.
Je remercie sincèrement ma famille, en particulier mes parents, pour leurs compréhensions,
leurs sacrifices et leurs patiences, sans lesquels ce travail n‟aurait jamais vu le jour.
Il m'est très difficile d'exprimer en quelques mots tout ce que je dois à Messieurs L.KOTNI,
Maitre de conférences « A » à l'Université des sciences et de la technologie d‟Oran, pour la
confiance qu'il m'a accordée en me proposant ce sujet. Qu'il soit remercié pour avoir dirigé mes
travaux, surtout apprécié sa grande compétence scientifique. Ses conseils et suggestions ont été
pour moi autant d'aide inestimable, que ce mémoire reste pour lui un témoignage constant de
toute ma reconnaissance.
Je tiens également à remercier Monsieur A.TAHRI, Maitre de conférence « B » à l'Université
des sciences et de la technologie d‟Oran, pour son aide, ses conseils précieux et ses
encouragements incessants durant la réalisation de ce mémoire.
Je remercie vivement Monsieur Mustapha RAHLI, Professeur à l'Université des sciences et
de la technologie d‟Oran, qui m'a fait l'honneur d'accepter de présider le jury et de juger ce
travail.
Je tiens également à adresser mes sincères remerciements à Messieurs T. BOUTHIBA,
Professeur à l'Université des sciences et de la technologie d‟Oran et H. BOUZEBOUDJA,
Maitre de conférences « A » à l'Université des sciences et de la technologie d‟Oran, de m'avoir
fait l'honneur d‟examiner mon travail et de participer au jury.
A tous les enseignants de génie électrique qui nous ont enseigné durant l‟année théorique, qui
nous a fait beaucoup profiter lors de l‟année théorique.
Et finalement, nous sommes très reconnaissants de l‟aide des conseils de tous ceux qui ont
contribué directement et indirectement à la réalisation de ce projet.

Résumé
Lorsque le transit de puissance dans une ligne électrique est assez important, la circulation du
courant dans la ligne provoque une forte chute de tension. La tension est alors plus basse au bout
de la ligne qu‟en son origine et plus la ligne est chargée en transit de puissance, plus la chute de
tension sera importante. Le fait que la tension ne soit pas identique aux deux extrémités de la
ligne est normal. Dés lors, il est intéressant pour le gestionnaire du réseau de contrôler ces
tensions et ces transits de puissance réactive afin d'exploiter le réseau de manière plus efficace et
plus sûre.
Pour résoudre le problème de contrôle de la tension et de la puissance réactive, les dispositifs
de types FACTS (Flexible AC Transmission Systems) vont très certainement avoir un rôle
prépondérant à jouer. Ces dispositifs basés sur l‟électronique de puissance, permettent d‟avoir un
contrôle des tensions et des puissances réactives circulant dans les lignes de transport. Plusieurs
types de FACTS existent et le choix du dispositif approprié dépend des objectifs à atteindre.
L'objectif de ce travail est de présenter une stratégie de contrôle de la tension de la
distribution des longues lignes de transport d‟énergie électrique. Le FACTS utilisé dans ce
travail est un dispositif de type shunt à savoir le compensateur statique de puissance réactive
(SVC).
Pour atteindre cet objectif, le travail a été décomposé en quatre parties. Tout d'abord, une
étude de comparaison entre deux lignes longues, une sans compensation et l'autre avec
compensation permettant d'observer les profils de la tension, et du courant sur le long de la ligne,
ainsi de comprendre l'intérêt de la compensation sur les lignes de transport, puis nous nous
somme donné une généralité sur les FACTS. Une étude approfondie concernant la synthèse des
lois de commande pour le contrôle du circuit SVC a été développé en troisième partie.
Finalement, une stratégie de contrôle de la tension sur une ligne longue de transport basée sur
les lois de fonctionnement et de commande du SVC a été développée. Le fonctionnement de ce
dispositif pour le cas réel d‟une ligne de transport de 400 kV, reliant les postes de Hassi Ameur
(Oran) et d‟El-Affroun (Blida) sur une distance de transport égale à 320 km et simulé sous
l‟environnement Matlab-Simulink afin de montrer l'efficacité du dispositif SVC sur le contrôle
de la tension et de la puissance réactive circulant dans les réseaux de transport d'énergie
électrique. La simulation a été effectué pour les régimes forte charge et de faible charge du
transit de la puissance active.
Mots clés :
 Lignes longues de transport ;
 Contrôle de tension ;
 Puissance réactive ;
 Systèmes FACTS ;
 Compensateur SVC ;
 Matlab-Simulink.

TABLE DES MATIÈRES
DÉDICACE ....................................................................................................................
I
REMERCIEMENT ......................................................................................................
II
RÉSUMÉ .........................................................................................................................
III
TABLE DES MATIÈRES .........................................................................................
IV
INTRODUCTION GÉNÉRALE ............................................................................
01
Chapitre I
« Etude et Modalisation des Longues Lignes de Transport »
I.1 Introduction ................................................................................................................
06
I.2 Généralités sur les réseaux d'énergie électrique ................................................
06
I.2.1 Stabilité des réseaux électrique .........................................................................
07
I.2.2 Stabilité de la tension .........................................................................................
09
I.3 Caractéristique générale sur la ligne électrique .................................................
10
I.3.1 Détermination les paramètres de la ligne .........................................................
10
I.3.2 Ligne transposée et non transposée ..................................................................
12
I.3.3 Effet couronne ....................................................................................................
12
I.3.4 Faisceau de conducteur ......................................................................................
14
I.4 Étude en régime permanent d'une ligne de transport ......................................
16
I.4.1 Équation fondamentale des lignes de transport ..............................................
16
I.4.2 Modèle d'une ligne de transmission en π .........................................................
19
I.4.3 Impédance caractéristique et charge naturelle ...............................................
21
I.4.4 Performance d'une ligne de transport sans charge .........................................
22
I.4.5 Performance d'une ligne de transport en charge ............................................
24
I.4.6 Performance d'une ligne de transport en court-circuit ..................................
25