Un laboratoire américain teste un nouveau modèle pour enquêter sur les défauts du réseau

Des chercheurs du Laboratoire national d'Oak Ridge (ORNL) du ministère de l'Énergie s'efforcent de comprendre les effets des pannes électriques sur le réseau électrique américain moderne.

Les défauts sont des conditions anormales dans un circuit électrique qui interrompent le flux d’énergie, avec le potentiel de provoquer des pannes de courant affectant des milliers de clients. Les pannes peuvent être causées par une panne d’équipement, une erreur humaine, des événements météorologiques et des catastrophes naturelles. Les comprendre permet aux compagnies d’électricité et aux gestionnaires de réseaux de maintenir un service électrique fiable et de réduire le nombre de pannes.

Cependant, les méthodes de modélisation traditionnelles sont moins efficaces pour prédire le comportement des technologies numériques de pointe. Les nouvelles ressources énergétiques telles que les panneaux solaires et les chargeurs de véhicules électriques se répandent sur le réseau électrique, augmentant la présence d'appareils électroniques appelés onduleurs, qui modifient le flux de courant électrique pour l'adapter au système de transmission plus vaste. Par rapport aux systèmes mécaniques, l’électronique de puissance est un dispositif beaucoup plus rapide qui est affecté différemment par les défauts dans des parties éloignées du réseau. Mais la plupart des compagnies d’électricité n’ont pas adapté leur planification pour refléter ces changements.

C'est pourquoi la North American Electric Reliability Corporation (NERC) demande aux services publics et aux opérateurs d'utiliser une nouvelle méthode pour sonder les causes et les effets des pannes : l'analyse de domaine électromagnétique transitoire, ou EMT. Par rapport à la modélisation traditionnelle, ce type d’analyse devrait décrire avec plus de précision les événements qui se déroulent rapidement.

As-tu lu:Technologie de surveillance basée sur la fibre pour détecter les défauts sur une ligne de transmission de 500 kmSpot, le chien robotique détecte les défauts dans les interconnexions de National Grid

"Alors que la transformation du réseau se produit avec davantage de ressources basées sur des onduleurs et des chargeurs de véhicules électriques, l'EMT est nécessaire pour comprendre la fiabilité du système", a déclaré Suman Debnath, chercheur à l'ORNL. Faute de ces méthodes et outils, les opérateurs et les services publics pourraient ne pas être en mesure de conserver leur niveau antérieur de fiabilité de service, en particulier lorsqu'ils planifient les futures interconnexions et extensions du système de transport.

L'équipe de chercheurs ORNL de Debnath, en collaboration avec son partenaire Southern California Edison, a réalisé l'une des premières réplications de fautes réussies en utilisant EMT plus tôt cette année après avoir intégré ses propres modèles et algorithmes dans un outil d'analyse de domaine EMT. En exécutant la simulation dans le laboratoire ORNL et dans le matériel de Southern California Edison, ils ont déclaré avoir reproduit avec précision les effets d'une panne californienne survenue en 2018 sur une grande centrale solaire.

« Le développement d'un modèle haute fidélité aidera les services publics à mieux comprendre la dynamique physique de l'électronique de puissance, améliorant ainsi les performances du réseau et s'alignant sur notre vision future de la modernisation du réseau », a déclaré Md Arifujjaman, ingénieur principal pour l'innovation technologique du réseau chez Southern California Edison. « Ce genre de projet nous aide beaucoup. Plus vous pouvez présenter de dynamique, mieux c'est pour nous, pour le réseau et pour le client.

Publié initialement sur Power Grid.