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Comment éviter l'effondrement du réseau ?

Tag(s) : réseaux électriques

Magazine alternatives n° 11, 1er trimestre 2006 Rubrique : Dossier

Que son origine soit constituée par des fluctuations de consommation, des aléas climatiques, des pannes ou agressions extérieures, voire des erreurs humaines, la dégradation d'un système électrique se matérialise par une série de phénomènes qui se succèdent ou se conjuguent jusqu'à pouvoir provoquer un effondrement complet du réseau. Ce sont les surcharges en cascade, l'écroulement de tension ou de fréquence, les ruptures de synchronisme (voir Alternatives n° 10). S'ensuivent des surintensités, des surtensions, une perte de stabilité et finalement la dislocation du système… En situation normale (et a fortiori si un incident survient), les opérateurs du dispatching interviennent sur trois registres pour maintenir l'équilibre du réseau.

La maîtrise des transits

Le dispatching veille à ce que la charge de courant dans les ouvrages de liaison (aériens et souterrains, transformateurs…) ne dépasse pas les seuils fixés en termes d'intensité admissible. La régulation s'effectue, d'une part au travers de la topologie du réseau (le schéma d'exploitation), que le dispatcher modifie pour répartir les charges par rapport aux sources de production ; d'autre part en adaptant les programmes de production de ces mêmes sources (réduction ou appel aux moyens de production de « pointe »). En situation d'extrême surcharge, le dispatcher conserve la possibilité de procéder à des délestages de clientèle…

Le réglage de la fréquence

L'interconnexion du système électrique européen impose la stabilité de la fréquence : elle traduit en effet l'équilibre entre la production et la consommation, autrement dit entre les forces motrices des centrales et le couple résistant des charges. Elle doit donc s'adapter en permanence aux fluctuations de la consommation. L'écroulement de la fréquence peut être très rapide (3 Hz/seconde), aussi les marges admissibles en Europe sont-elles étroites (± 0,5 Hz pour une fréquence nominale de 50 Hz). En situation normale, l'équilibre est assuré par des réglages automatiques (primaires et secondaires) via des régulateurs de vitesses au niveau des groupes de production qui permettent également de récupérer les déphasages de synchronisme. Des réglages manuels (tertiaires), exécutés par les opérateurs des dispatchings, complètent le dispositif.

Le réglage de la tension

La tension est commune aux différents utilisateurs (clients, distributeurs, producteurs) raccordés à un même nœud électrique. Elle dépend fortement des variations de consommation et des transits de puissance, génératrice de chutes de tension importantes. Son maintien dans les plages contractuelles est donc essentiel pour pouvoir être supportée par les installations de production et de transport, ainsi que pour le bon fonctionnement des installations des utilisateurs. À l'instar de la fréquence, le réglage de la tension se fait de matière automatique ou manuelle, en l'occurrence sur les alternateurs, qui sont les seules sources offrant des points à tension régulée constante. Des régleurs en charge automatiques, au niveau des transformateurs, permettent en outre de rattraper les chutes de tension.

Par ailleurs, d'autres dispositifs complètent ces modes de protection. Ce sont principalement des procédures de défense en profondeur constituées de lignes de défense successives associant des plans de prévention/préparation (systèmes de régulation de tension et de vitesse opérationnels), des moyens de surveillance et d'action, enfin des parades ultimes pour démembrer tout ou partie d'un réseau de manière automatique et contrer les répercussions en cascade.

Retrouvez l'intégralité du n° 11

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