Apport des méthodes probabilistes aux études d’insertion des énergies renouvelables dans les systèmes électriques
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Renewable energy sources (RES) (especially wind and photovoltaic energy) have the particular feature of being variable and the controllabity of their production is very limited. For these reason, deterministic methods applied to RES' impact studies are inappropriate. The goal of this research work is to investigate the contribution of probabilistic methods for integration studies of RES in power systems. The management of parameters variations impacts on power systems brings up news challenges to system operators. The first step is the probabilistic modeling of the power system which is the first part of our work. The second step is the development of probabilistic methods which mix a probabilistic characterization of the power systems with a probabilistic model of RES production to estimate defined reliability criteria as well as probabilistic security criteria like risk of congestion, voltage level violations, etc. A probabilistic study is thus a risk analysis study, unlike a deterministic study which consists in the failure analysis of few specific situations. Pratical applications are presented and contributions of the probabilistic methods are discussed.
Abstract FR:
La production renouvelable (l’éolien, solaire photovoltaïque) a la particularité d’être variable et surtout non contrôlable du fait de la variabilité des sources. Compte tenu de ces particularités, les études d’impact des EnR sur les systèmes électriques, basées sur les méthodes déterministes s’avèrent inadaptées. L’objectif de ce travail est d’étudier l’apport des méthodes probabilistes dans les études d’intégration des EnR aux systèmes électriques. Les variations des paramètres du système imposent aux gestionnaires de réseaux des défis dont un des plus importants est la maîtrise de l’impact lié à ces variations. Cela passe par une caractérisation probabiliste du système électrique qui a été développée dans ce travail. Des méthodes probabilistes ont été développés pour réaliser les différentes analyses (transits, tensions, stabilité…) d’impact des EnR. De même pour les études d’intégration du type calcul du taux de pénétration en EnR dans un système donné, une méthode probabiliste a été proposée. Le principe de ces études est d’effectuer les analyses classiques sur grand nombre de points de fonctionnement représentatifs du comportement du système sur la période d’étude. Ces points de fonctionnement sont obtenus par tirage Monte Carlo sur les lois de probabilités des différents paramètres du système. A l’issue de ces analyses, l’impact des EnR est défini par un risque de défaillance. Il s’agit donc d’une étude du « risque de défaillance » à la différence d’une étude déterministe qui est du type « défaillance/pas défaillance ». Les méthodes déterministe et probabiliste ont été comparées pour deux cas : le raccordement d’une unité de production renouvelable à un réseau de distribution et l’étude du taux de pénétration d’un parc d’EnR dans un réseau de type insulaire.