Génie électrique - réseaux - 4EUS3GEN

Objectif(s)

Il s’agit de faire acquérir aux élèves les bases sur la sécurité et la stabilité des réseaux électriques en leur faisant découvrir notamment l’équilibre production/consommation aux pertes près et des idées de la stabilité du système face à de grandes perturbations. Ensuite, des notions de disponibilités des centrales de production et la manière de création de plans de production sont introduits, compte tenu des contraintes de disponibilité des centrales (cycles de maintenance), pénuries de production vis-à-vis des marchés de l’énergie et capacités dynamiques des centrales (participation aux services systèmes).
Sensibilisation à la conversion de l’énergie mécanique en énergie électrique et à la modulation réseaux (REPs Français).
Protection des réseaux : mise en œuvre au travers de systèmes multi-tâches : principes de fonctionnement des RTOS et mise en application.

Contenu(s)

Partie « Réseaux électriques et marchés de l’électricité »
Le CM (8 + 4H)
Concernant la partie réseaux électriques, il s’agit de faire acquérir aux élèves les bases sur la sécurité et la stabilité des réseaux électriques en leur faisant découvrir notamment l’équilibre production/consommation aux pertes près et des idées de la stabilité du système face à de grandes perturbations.
Un premier chapitre traite donc de la constitution des réseaux et des généralités. Un second chapitre donne des détails sur les différents réglages fréquence et tension. Un troisième chapitre donne des bases sur les problèmes de stabilité des systèmes multi-machines.
Concernant la partie marchés de l’électricité, il s’agit de faire acquérir des notions de disponibilités des centrales de production et la manière de création de plans de production, compte tenu des contraintes de disponibilité des centrales (cycles de maintenance), pénuries de production vis-à-vis des marchés de l’énergie et capacités dynamiques des centrales (participation aux services systèmes).
Un premier chapitre présente le mix énergétique français ainsi que la constitution des charges qui représentent le dual. Un second chapitre présente l’ouverture des marchés de l’énergie en Europe ainsi que la structure des marchés de l’énergie.
Les TD (6h)
Un premier TD présente une interaction entre deux lignes de distribution. Un second TD présente une interaction entre deux machines synchrones. Le troisième TD présente une interaction entre deux transformateurs avec régleurs en charge.
Le projet (10 HNE)
Une recherche documentaire sur les marchés de l’énergie donnant lieu à un abstract de type article scientifique en 2 pages.

Partie « machine électrique et méthodes de diagnostic »
Le CM (4H)
Donner les modèles de machine synchrones du régime permanent au régime transitoire (Ben Eschenburg à Park). Une seconde partie aborde la notion de stabilité du réseau du point de vue de la centrale nucléaire, qui est résumée à sa machine synchrone et le transformateur de connexion. La dernière partie s'intéresse à la maintenance de ces machines synchrones particulières (forte puissance).
Les TD (4H)
Au fil de l’eau en fonction de l’avancement du cours (illustration des points saillants).
Intervention extérieure (EDF DTG) (4H)
Montrer les grandeurs réellement utilisées dans l'exploitation des centrales de forte puissance (nucléaire et thermique) côté alternateur synchrone, expliquer les leviers des conducteurs de ces centrales, donner des illustrations sur des cas concrets et faire le lien avec les régulations mises en place pour limiter les problèmes de stabilité sur le réseau.

Partie « systèmes multitâches »

Le CM (14H)

• représentation numérique des informations,
• architecture et fonctionnement des machines de traitement de l'information
• couplage machines programmées - systèmes de pilotage et d'acquisition de l'information
• Systèmes d'exploitation adaptés au pilotage des systèmes critiques : multi-tâche et temps réel (RTOS)

Les bureaux d'études (16H)

• Etude du Fonctionnement des RTOS sur PC : états des tâches, schedduler (ordonanceur), synchronisation (sémaphores), communication (files), exclusion mutuelle
• Réalisation d'un système programmé sous VxWorks de pilotage de protection sélective d'un smart grid

Electronique numérique, Electrotechnique 1A