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.
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