doc num

MINISTRE DE L’ENSEINGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE DES SCIENCES ET DE LA TECHNOLOGIE D’ORAN
FACULTE DE GENIE ELECTRIQUE
DEPARTEMENT D’ELECTRONIQUE
Spécialité : Ecole Doctoral de Génie Electrique
Option
Mémoire en vue de l’obtention du diplôme de Magistère
: Réseaux Electriques
Thème
Optimisation de la production et du transport de
l'énergie par les techniques d'évaluation de performance
Soutenu le: 27 Jan 2013
Présenté par
BOUZIDI Boumediene
:
Devant le jury :
Président : Mr RAHLI Mostefa Prof U.S.T.O (MB)
Rapporteur : Mr TAMALI Mohammed M.C.A Univ-Béchar
Examinateur: Mr ALLALI Ahmed M.C.A U.S.T.O (MB)
Examinateur
: Mlle BENAASLA Houaria M.C.A U.S.T.O (MB)
N° d’ordre: Année universitaire 2012/2013

REMERCIEMENT
Mes premiers remerciements s’adressent à Mr Tamali Mohammed Maître de
conférences à l’Université de Béchar qui a encadré cette thèse. Je lui exprime
particulièrement toute ma reconnaissance pour m’avoir fait bénéficier de ses
compétences scientifiques, ses qualités humaines et sa constante disponibilité.
J’ai eu la chance d’avoir l’encadrant tel que je l’imaginais : toujours là à me pousser
quand il le fallait, d’une disponibilité, d’un enthousiasme et d’une gentillesse à toute
épreuve, et favorable à ce que ces travaux soient très appliqués.
Je tiens également à remercier M. Rahli Mustapha Professeur à l’Université d’Oran
que Je lui exprime mes sincères remerciements d’avoir accepté de présider le Jury de
cette thèse.
Mes remerciements vont également à M. Allali Ahmed et Mlle Benaasla Houaria
Maîtres de conférences à l’Université d’Oran, d’avoir accepté de faire partie du
Jury.
Je veux aussi exprimer ma vive reconnaissance à M. Agha Noureddine responsable
de la cartographie de la Direction régionale de la distribution urbaine de Béchar, je
lui exprime particulièrement toute ma reconnaissance pour m’avoir fait bénéficier de
ses compétences scientifiques, ses qualités humaines et sa constante disponibilité.
A tous ceux qui ont contribué de près ou de loin à la réalisation de ce travail.

DEDICACES
Je dédie ce travail à ma mère, toute ma famille, mes
amis ainsi que ma femme et mon fils Mohammed
Mounib Mortada.

Optimisation de la production et du transport de l'énergie par les techniques d'évaluation de performance. Page i
Sommaire
Introduction générale 1
Chapitre 1 : Système électrique
1.1 Introduction 2
1.2 Structure du système électrique 3
1.3 Les aspects essentiels de l’électricité 5
1.4 Les principales étapes de la fourniture de l’électricité 5
1.5 Coûts de production d’une centrale électrique 9
1.6 La fiabilité du système production- transport 11
Chapitre 2 : Classification des grandes perturbations d’électricité
2.1 Introduction 13
2.2 Définition et classification de la stabilité des réseaux électriques 13
2.3 Plan de défense 17
Chapitre 3 : Sureté de fonctionnement des réseaux électriques
3.1 Introduction 19
3.2 Premières définitions 19
3 .3 Norme 19
3.4 Fiabilité 20
3.5 Système et composant 21
3.6 Défaillance 21
3.7 Disponibilité 25
3.8 Maintenabilité 26
3.9 Fonctions de distribution 28
3.10 Synthèse 30
3.11conclusion 31
Chapitre 4 : Optimisation de la performance du système électrique
4.1 Introduction à l'évaluation des performances 32
4.2 Hiérarchisation du système électrique dans l’évaluation de la fiabilité des systèmes électriques 33
4.3 Optimisation et fonction objective de l’END 34
4.4 Calcul de l’END 35
4.5 Coût de défaillance 35
4.6 Introduction aux méthodes d’optimisation 35
4.7 Conclusion 46
Chapitre 5 : Etude de cas : système énergétique rurale d’une localité de sud
5.1 Introduction 47
5.2 Description et Représentation du système Production-Transport 49
5.3 Historique de l’END 49
5.4 Synthèse 54
5.5 Problématique 55
5.6 Choix des paramètres de contrôle de l’AG 55
5.7 Algorithme génétique simple-codage binaire 56
5.8 Algorithme génétique simple-codage réel 57
5.9 conclusion 61
Conclusion générale 62
Références bibliographiques 63
Annexe 1 64
Annexe2 66
Annexe3 67

Optimisation de la production et du transport de l'énergie par les techniques d'évaluation de performance. Page ii
Liste des Figures
Figure 1.1 Structure du système électrique 4
Figure 1.2 Schématique du système électrique 6
Figure 1.3 Exemple d’une centrale nucléaire 7
Figure 1.4 Exemple d’une centrale hydraulique 8
Figure 1.5 Exemple d’une centrale éolienne 9
Figure 1.6.Schéma de coût 10
Figure 1.7 Les différents composants de la fiabilité de système production-transport 12
Figure 2.1 Classification de la stabilité du réseaux electrique 14
Figure 3.1 Types de défaillance 22
Figure 3.2 Fonction de fiabilité 24
Figure 3.3 Représentation des MTBF, MDT et MUT 26
Figure 3.4 Courbe de maintenabilité 26
Figure 3.5 Relations entre les liens temporels en fiabilité, disponibilité et maintenabilité 28
Figure 3.6 Chaînage temporel des activités de détection et de remise en service 28
Figure 3.7 Représentation de la loi de probabilité exponentielle (a) ; du taux de défaillance (b)
et du temps moyen de fonctionnement (c) . 29
Figure 3.8 Représentation de la loi de la distribution de Wei bull (a) ;du taux de défaillance (b)
Et du temps moyen de fonctionnement(c) 29
Figure 3.9 Représentation des temps moyens dans la vie en opération 31
Figure 4.1 Principe d’évaluation de performance d’un système. 32
Figure 4.2 Principe d’hiérarchisation du système électrique. 34
Figure 4.3 Approche heuristique simplifiée. 37
Figure 4.4 Approche méta heuristique simplifiée. 37
Figure 4.5 Principe général des algorithmes génétiques 39
Figure 4.6 Croisement en un seul point 43
Figure 4.7 Croisement multipoint 43
Figure 4.8 Croisement uniforme 44
Figure 4.9 Mutation 44
Figure 5.1 Système Production-Transport-Distribution 48
Figure 5.2 Représentation unifilaire du système Production-Transport 49
Figure 5.3 Evolution de l’END du départ n°3 50
Figure 5.4 Représentation de l’évolution de l’END des départs de la localité de Beni-Abbès
pour l’exercice 2008 51
Figure 5.5 Evolution de l’END du départ n°3 pour l’exercice 2009 52
Figure 5.6 Représentation de l’évolution de l’END des départs de la localité de Beni-Abbès
pour l’exercice 2009 52
Figure 5.7 Représentation de l’END du départ n° 3 pour l’exercice 2010 53
Figure 5.8 Représentation de l’évolution de l’END des départs de la localité de Beni-Abbès
pour l’exercice 2010 54
Figure 5.9 Comparaison de l’évolution de l’END des départs de la localité de Beni-Abbès
durant les exercices 2008 à 2010 55
Figure 5.10 Organigramme de l’algorithme génétique (Codage réel) 58
Figure 5.11 Variation de la fonction END en fonction de nombre de génération 59
Figure 5.12 Individus performants 60
Figure 5.13 Sélection des individus 61