Plan de tension du réseau électrique

Plan de tension du réseau électrique

De manière schématique, on peut considérer que le plan de tension sur un réseau est déterminé à partir des valeurs de la tension en un certain nombre de sommets où l’on dispose de sources de tension qui permettent de fixer et de respecter une consigne de tension.

Sur le réseau THT, ces sommets à tension tenue correspondent aux postes où sont raccordés les groupes de production ; ceux-ci peuvent en effet maintenir une tension constante aux bornes de l’alternateur, tout au moins tant qu’ils n’arrivent pas en limite d’excitation. Sur les réseaux HT, les sommets à tension tenue sont, d’une part, les sommets où sont raccordés des groupes, d’autre part, les secondaires des transformateurs THT / HT dont la tension peut être maintenue sensiblement constante grâce à l’action des régleurs en charge, tout au moins tant que ceux-ci n’arrivent pas en butée.

La tension en tout autre sommet du réseau n’est alors que le reflet des chutes de tension entre le sommet considéré et les sommets à tension tenue. Sur les réseaux THT et HT, ces chutes de tension sont dues en grande partie aux transits d’énergie réactive. Le contrôle de la tension en ces sommets passe donc par un contrôle de ces transits qui s’obtient par une localisation et une utilisation appropriée de moyens de compensation de l’énergie réactive tels que des condensateurs ou des inductances. Ainsi, en règle générale, on s’efforcera de minimiser les transits d’énergie réactive sur les réseaux de transport, d’une part, en compensant une grande partie de la consommation réactive des charges grâce à des condensateurs installés dans les postes HT / MT, d’autre part, en compensant les pertes ou productions réactives dans les ouvrages (lignes, câbles, transformateurs) à l’aide des groupes ou de moyens spécifiques, telles des inductances raccordées au réseau THT.

On met ainsi en évidence l’imbrication des problèmes de tenue de tension et de compensation de l’énergie réactive sur les réseaux de transport.

Le problème posé à chaque instant à l’exploitant de ces réseaux présente un double aspect :

·   d’une part, il faut fixer les valeurs de la tension aux sommets à tension tenue ;

·   d’autre part, il faut gérer les moyens de compensation de façon à obtenir aux autres sommets des tensions compatibles avec les objectifs visés.

Sur le plan économique, en l’absence de clients raccordés directement, l’objectif est d’obtenir le plan de tension le plus haut possible afin de réduire les pertes Joule et donc de minimiser les coûts d’investissement et d’exploitation.

Sur le plan technique, il existe des contraintes qu’il convient de respecter et qui se traduisent par des valeurs maximales ou minimales de la tension admissibles en chaque sommet.

L’établissement du plan de tension, pour une configuration du réseau et un niveau de charge donnés, se présente donc sous la forme d’un problème d’optimisation sous contraintes. L’optimum est, dans la pratique, difficile à atteindre, en raison des fluctuations de la demande d’énergie réactive dans le temps et des événements imprévus (indisponibilités de lignes ou de groupes par exemple) qui peuvent survenir sur le réseau ; un ajustement permanent des consignes de tension ou de la gestion des moyens de compensation est donc nécessaire. Il est réalisé grâce à un ensemble de moyens dont la mise en œuvre est coordonnée au sein des réglages primaire et secondaire de tension.