Simulation de l'équilibre en énergie réactive : Besoins régionaux et sollicitation du parc EDF F/H EDF

Contexte

Le développement massif des énergies renouvelables, majoritairement raccordées aux réseaux de distribution, modifie les flux électriques et favorise l’apparition de situations de tension élevée sur le réseau de transport. Ce phénomène est renforcé par la diminution des moyens conventionnels de réglage de tension, l’enfouissement des réseaux et l’évolution des usages consommant moins de puissance réactive.

Dans ce contexte, le réglage de la tension devient un enjeu majeur pour la sûreté et l’exploitation du système électrique français. Les groupes synchrones du parc EDF jouent un rôle central en fournissant la puissance réactive nécessaire aux réglages primaire, secondaire et tertiaire de tension. Avec l’augmentation des épisodes de tensions hautes et la réduction du nombre de sources de tension conventionnelles, le parc de production est de plus en plus sollicité par RTE, soulevant des enjeux de maintenance, de disponibilité des équipements et de préservation de leur durée de vie.

La méthodologie développée dans le projet SAFIR repose sur des calculs de load-flow AC sous PowerFactory à partir du modèle prospectif ENTSO-E. Elle consiste à identifier, dans chaque poche électrique, les situations les plus contraignantes en absorption et en fourniture de puissance réactive, puis à vérifier la capacité des moyens disponibles à maintenir la tension. Les limites liées à la représentation simplifiée des réseaux de répartition et de distribution ainsi qu’aux actions d’exploitation de RTE justifient une approche progressive à une maille géographique croissante. Le réglage de tension étant un phénomène local fortement dépendant de la disponibilité de puissance réactive, celle-ci se transporte difficilement sur de longues distances.

Au sein de la R&D d’EDF, le stage est proposé par le département SYSTEME (SYSTèmes électriques et Marchés des Energies). Il sera encadré par des ingénieurs travaillant sur les réseaux de transport. Il s’appuiera sur les données, modèles et outils développés dans le cadre du projet et devra les enrichir afin d’établir un talon de réactif minimum.

Objectifs

La démarche générale du stage sera la suivante :

• Prise en main du modèle existant, développé sous PowerFactory et Python, ainsi que des méthodes d’études de tension déjà mises en œuvre.
• Enrichissement des modèles régionaux en intégrant les réseaux de répartition et de distribution afin d’améliorer la représentation des phénomènes locaux de tension et des besoins en absorption de puissance réactive.
• Application de la méthodologie à des cas d’étude représentatifs du réseau français, sur la base de calculs de load-flow, afin d’identifier les déficits locaux en moyens d’absorption de puissance réactive et de quantifier les besoins futurs.

Ces travaux seront menés en collaboration étroite avec les membres de l’équipe. Le stagiaire aura l’opportunité de monter en compétences sur le fonctionnement et l’exploitation du système électrique.