Dimensionnement et protection des réseaux électriques (IEE / DE-SG) - 5EUS5DIM

Objectif(s)

L’objectif du module « Dimensionnement et protection des réseaux électriques » est de décrire les choix technologiques de dimensionnement et d’exploitation des réseaux électriques de transport, de distribution et industriels ainsi que les moyens de protection qui y sont implémentés afin de protéger les différents éléments de ces réseaux et les personnes. L’impact sur ces choix et méthodes lié à l’insertion d’énergies renouvelables, au stockage et aux véhicules électriques est également analysé.

A l’issue de ce module, les étudiants seront capables de :
• Connaître les grandes règles technico-économiques de dimensionnement des réseaux électriques de transport, de distribution et industriels.
• Choisir les protections adaptées au type de réseau électrique étudié, des contraintes auxquelles il est soumis ainsi que des objectifs de sécurité et de qualité de service
• Prendre conscience de l’impact des nouveaux acteurs des Smart Grids (producteurs d’énergie renouvelable ou non, stockage, véhicule électrique) sur le développement des réseaux électriques.

Contenu(s)

Afin d’obtenir ces compétences, ce module est découpé en 4 cours.

• Le réseau de transport : développement et exploitation
  Ce cours expliquera les enjeux du développement du réseau de transport, les études menées (hypothèses prises en compte et solutions possibles) ainsi que la justification économique des investissements. Une partie contractuelle abordera les problématiques de raccordement au réseau, le Contrat d’Accès au Réseau de Transport, les Services Systèmes, le Mécanisme d’Ajustement, les Responsables d’Équilibre, la compensation des Pertes.

• Planification, conduite et exploitation d’un réseau de distribution
  Les thèmes abordés pendant concerneront les réseaux de distribution HTA : leur structure ainsi que la manière dont les études de développement et les décisions d’investissement sont menées au sein du distributeur ERDF, leurs technologies et leurs règles d’exploitation et de conduite. Dans ce but, un certain nombre de termes et de notions propres au calcul technico-économique (principe de l’actualisation, bilan actualisé, ratio bénéfice-coût…) seront définis et appliqués au travers d’exemples concrets. La méthode d’élaboration des schémas directeurs sera elle aussi présentée. La conduite et l’exploitation des réseaux de distribution HTA sont également expliquées (reconfiguration en régime de défaut, notion de temps de coupure, notion de consignations, rôles et responsabilité d’un chargé d’exploitation et des différents acteurs). Enfin, les perspectives d’intégration industrielle des technologies « smartgrids » sont évoquées (intérêt technico-économique). Deux séances de bureaux d’études permettent de mettre les élèves en situation : ingénieur dans un BERE (Bureau d’Etudes Réseaux Electriques) pour le développement du réseau, ingénieur en exploitation dans le cadre d’une cellule de crise liée à un événement climatique majeur.
• Réseaux industriels
  Ce cours a pour but d’expliquer aux étudiants la méthodologie de conception et de dimensionnement de tous les composants et appareils permettant la distribution électrique d’un réseau industriel en respectant un cahier des charges et des contraintes de fiabilité, de protection des biens et des personnes à moindre coût. Un exercice d’application permet d’intégrer des problématiques actuelles (énergies renouvelables, stockage et véhicules électriques).
• Protection des réseaux électriques
  Les thèmes abordés dans ce cours sont l’étude des protections des installations électriques industrielles et tertiaires, la détection des courants de défaut, la protection des personnes et des réseaux et l’intégration de la protection dans le contrôle/commande.

• TP/Visite RTE
  • Visite d'un poste RTE: Découvertes pratiques du matériel utilisé dans les réseaux de transport (disjoncteurs, jeux de barres, sectionneurs, transformateurs. Démonstration d'une manœuvre de sectionneurs.
  • Centre de formation des agents de conduite (Lyon) : cours sur l'incident du 12 janvier 1987, démonstration du travail d'un agent de conduite (dispatching, suivi de tension et fréquence) et mise en situation.

• UE « Energie électrique » (1ère année tronc commun)
• UE "Power System I" (IEE 2A)
• UE "Power System II" (IEE 2A)