Caractérisation et modélisation des réseaux de distribution Basse Tension. Application à la conduite des réseaux.

par Ferréol Binot

Projet de thèse en Génie électrique

Sous la direction de Marc Petit et de Trung-Dung Le.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Electrical,Optical,Bio: PHYSICS_AND_ENGINEERING , en partenariat avec Génie électrique et électronique de Paris (laboratoire) et de CentraleSupélec (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-09-2017 .


  • Résumé

    Dans le contexte des Smart grids, les réseaux de distribution Basse Tension (400V en France) deviennent de plus en plus « actifs » : nous pouvons y trouver des générateurs distribués (les panneaux solaires), des charges flexibles (les véhicules électriques), voire des moyens de stockage dans un contexte de développement de l'autoconsommation. Cependant, ces nouveaux éléments, souvent monophasés et intermittents, posent en même temps de fortes contraintes techniques auxquelles le gestionnaire de réseau doit faire face : déséquilibre, fluctuation de tension, tension haute/basse, remontée du potentiel de neutre, modification des profils des clients... Pour pouvoir gérer de façon optimale ces contraintes et assurer une meilleure conduite de ces réseaux, il est nécessaire de disposer d'une modélisation la plus précise possible de ces réseaux. Les réseaux Basse Tension (BT) se composent de liaisons 4 fils : trois conducteurs de phase et un fil de neutre distribué dont la mise à la terre se fait régulièrement. Le déséquilibre intrinsèque à ces réseaux BT impose de mener des études avec la représentation 4 fils et non avec des équivalents monophasés qui souvent négligent les couplages entre les phases faute de données disponibles. Les travaux envisagés vont s'organiser en deux parties : 1. tout d'abord la modélisation triphasé des réseaux basse tension avec en perspective la réalisation de calcul de flux de puissance qui donneront aussi les niveaux de tension sur les nœuds (pour chaque phase et le neutre) et les transits de courant (pour chaque phase et le neutre), 2. puis ensuite un objectif tourné vers la gestion du réseau avec par exemple l'amélioration des outils de calculs (type flux de puissance, estimateur d'état, calcul de courant de court-circuit) pour réseaux triphasés déséquilibrés.

  • Titre traduit

    Characterisation and modelling of Low Voltage distribution networks. Application to grid operation.


  • Résumé

    Nowadays, the low voltage distribution networks (400V of rated voltage in France) become more and more active with the connection of distributed generators (e.g. wind turbines, solar panels, etc.) and the arrival of flexible loads (e.g. electric vehicles, storage systems, etc.). However, these new elements, often single-phase and intermittent, impose significant technical constraints, which the Distribution System Operators (DSOs) should cope with: voltage unbalance, voltage fluctuations, low/high voltage profile, elevated neutral-to-earth voltage... To manage optimally those constraints, precise and reliable management system tools (i.e. state estimator, load flow) will be needed. In turn, an accurate model of the networks will be required for the operation of these management tools. The proposed works will be organized in two parts: 1. firstly the three-phase modeling of low-voltage networks with a perspective on the calculation of power flows which also gives nodal voltage levels (for each phase and the neutral) and branch currents (again for each phase and the neutral). 2. then an objective focused on network management with for example the improvement of the calculation tools (power flow, state estimator, short-circuit study) for unbalanced three-phase networks.