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Posté par Redbran le Mardi 24/04/2018 à 12:00
De nouveaux critères de fiabilité pour la gestion des systèmes électriques
Un consortium de gestionnaires de réseaux de transport (GRT) et de fournisseurs en matière de R & D, financé par l'UE, a appliqué une nouvelle approche au développement et à l'exploitation du réseau électrique européen. Cette approche devrait entraîner une importante réduction des coûts et procurer des avantages considérables pour la société.


La gestion de la fiabilité (Un système est fiable lorsque la probabilité de remplir sa mission sur une durée donnée correspond à celle spécifiée dans le cahier des charges.) des systèmes électriques permet de maintenir le fonctionnement du réseau électrique (Un réseau électrique est un ensemble d'infrastructures permettant d'acheminer l'énergie électrique des centres de production vers les consommateurs...) au niveau souhaité, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en réduisant les coûts socio-économiques encourus par le maintien de ce niveau de performance. En Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l’extrémité...), la gestion de la fiabilité des réseaux a toujours reposé sur le critère dit "N-1". Celui-ci prévoit qu'en cas de défaillance d'un élément vital du système, les éléments restant en fonctionnement doivent être en mesure de s'adapter aux nouvelles conditions d'exploitation sans enfreindre les limites de sécurité opérationnelle des réseaux.

De nos jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel....), l'incertitude croissante au niveau de la production d'électricité (L’électricité est un phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la matière, se manifestant par une énergie. L'électricité désigne également la branche de la...) imputable à la nature intermittente des sources d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) renouvelables, combinée aux possibilités de gestion de la demande et du stockage de l'énergie, appelle à l'établissement d'un nouveau critère de fiabilité. Le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de...) GARPUR a relevé ce défi en concevant, développant et évaluant un nouveau critère de fiabilité fondé sur les probabilités pour le système électrique paneuropéen actuel et ses évolutions futures.

Évaluation des conséquences des défaillances du système électrique

Les chercheurs ont évalué la pertinence des critères et de leur utilisation dans la pratique, tout en cherchant à maximaliser le bien-être (Le bien-être ou bienêtre est un état qui touche à la santé, au plaisir, à la réalisation de soi, à l'harmonie avec soi et les...) social. "La méthodologie repose sur deux éléments innovants", explique Oddbjørn Gjerde, le coordinateur du projet. "D'abord, elle envisage à la fois la probabilité (La probabilité (du latin probabilitas) est une évaluation du caractère probable d'un évènement. En mathématiques, l'étude des...) et les conséquences d'une défaillance du système électrique. Ensuite, elle tient compte de l'impact socio-économique de cette défaillance."

Cette nouvelle méthodologie permet aux GRT d'évaluer la probabilité et les conséquences des défaillances de leur système électrique, qui ont été exprimées en termes de coût potentiel des coupures de courant pour le consommateur. "Ces informations permettent aux GRT de prendre des décisions et de consentir des investissements qui assurent le meilleur équilibre entre sécurité et coût de l'approvisionnement énergétique", explique Gjerde.

Ces nouveaux critères ont été élaborés dans une optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.) de développement des systèmes, de gestion des actifs et d'exploitation des systèmes, afin d'assurer un traitement cohérent de la fiabilité, quel que soit l'horizon (Conceptuellement, l’horizon est la limite de ce que l'on peut observer, du fait de sa propre position ou situation. Ce concept simple se décline en physique,...) considéré. Des modèles mathématiques (Les mathématiques constituent un domaine de connaissances abstraites construites à l'aide de raisonnements logiques sur des concepts tels que les nombres, les figures, les structures et les transformations. Les...) et de calcul ont également été utilisés pour prédire le lieu, la durée et le niveau des coupures de l'alimentation électrique (Le terme d'alimentation électrique désigne un ensemble de systèmes capables de fournir de l'électricité aux appareils fonctionnant avec cette énergie.). Cette approche innovante a été conçue pour pouvoir s'intégrer de manière harmonieuse aux processus existants des GRT. Les GRT ont mis à l'essai cette méthodologie dans le cadre de la planification (La planification est la programmation d'actions et d'opérations à mener) et de l'exploitation de leur réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit filet), on appelle nœud (node)...), et les résultats obtenus ont été très prometteurs.

Trouver le bon équilibre

Le partenaire GRT en France a comparé la règle du N-1 actuelle à la nouvelle approche, et est arrivé à la conclusion que cette dernière assurait un niveau de fiabilité similaire, mais à moindre coût. En Belgique, le GRT a évalué la méthodologie en montrant comment les techniques de clustering pouvaient servir à créer des états d'exploitation pour une année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.) ultérieure. Le GRT islandais a mis en ?uvre une évaluation de la fiabilité fondée sur les probabilités dans le contexte (Le contexte d'un évènement inclut les circonstances et conditions qui l'entourent; le contexte d'un mot, d'une phrase ou d'un texte inclut les mots qui l'entourent. Le...) de l'exploitation d'un système. Cette évaluation offrait une visualisation des risques en temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) réel et de précieux indicateurs pour les opérateurs du poste de commande (Commande : terme utilisé dans de nombreux domaines, généralement il désigne un ordre ou un souhait impératif.).

En outre, le partenaire GRT norvégien a eu recours à cette méthodologie pour mener une étude de planification pour l'expansion des systèmes. Il ressort de cette étude que, pour certaines zones, la solution qui offre le plus haut degré (Le mot degré a plusieurs significations, il est notamment employé dans les domaines suivants :) de fiabilité ne serait pas l'option la plus avantageuse sur le plan socio-économique, car le surcoût d'investissement l'emporte sur les avantages qu'elle procure. Dans ce cas, il serait possible de réaliser des économies importantes d'environ 25 %, essentiellement grâce à des coûts d'investissement moindres.

GARPUR entend élargir la gestion de la fiabilité fondée sur les probabilités, assurée à l'heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur elle-même, l'instant (l'« heure qu'il est »), y...) actuelle par des experts au sein (Le sein (du latin sinus, « courbure, sinuosité, pli ») ou la poitrine dans son ensemble, constitue la région ventrale supérieure du torse d'un animal, et en particulier celle des mammifères qui...) des organisations GRT ? auxquels il incombe d'assurer la sécurité de l'approvisionnement électrique ?, à l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une...) des parties prenantes associées de près ou de loin à la gestion de la fiabilité des systèmes électriques. Seront également concernés les régulateurs et les gouvernements chargés de veiller à ce que le système ?uvre au bénéfice de tous les secteurs de la société.

La prise de décisions plus éclairées constitue l'un des plus importants avantages engendrés par le projet GARPUR. L'application de la méthodologie du projet permet de connaître les risques (définis comme la probabilité x la conséquence) des coupures de courant, ce qui rend une comparaison possible entre différentes options et, en conséquence, une sélection optimale. "L'objectif est de trouver l'équilibre optimal entre les coûts liés à la fourniture d'un approvisionnement électrique fiable et les coûts socio-économiques des coupures de courant", conclut Gjerde.


Pour plus d'information voir: GARPUR

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