Description

Optimisation de la taille et du positionnement multi-GED en présence du SVC dans un réseau de distribution : application au départ HTA de Ouidah

Par Akouèmaho Richard DANSOU

Mémoire pour l’obtention du diplôme d’ingénieur

RÉSUMÉ

Les réseaux électriques de la SBEE sont de plus en plus chargés et engendrent des pertes de puissances excessives et des instabilités de tension. Le présent travail a consisté à l’insertion optimale multi-GED (PV, PAC et éolienne) et de FACTS (SVC) dans un départ HTA de distribution de la SBEE, en vue de l’amélioration de ses performances techniques. L’étude diagnostique du réseau test de 122 nœuds de Ouidah, avant optimisation, a révélé que les pertes actives et réactives sont respectivement de 457,34588 kW et 625,41503 kVAr. Ce réseau présente une forte instabilité de tension avec une tension minimale de 0,80455 p.u. et un VSI minimal de 0,41897 p.u. L’optimisation de la taille et du positionnement des GED et FACTS s’est basée sur la méthode génétique du tri non-dominé, NSGA II. Les objectifs formulés prennent en compte la minimisation des pertes énergétiques, l’amélioration du profil et de la stabilité de tension, la réduction des émissions de gaz et l’augmentation de la marge de profitabilité de la SBEE. Après optimisation avec le NSGA II, une étude comparative des différentes combinaisons entre les trois GED et le SVC, a permis de choisir celle du placement d’une éolienne de 121 kW au nœud 75, un PV de 131 kW au nœud 51, un système à PAC de 700 kW au nœud 34, et un SVC de 2,126 MVAr au nœud 94 du réseau. Ce positionnement a permis une réduction de 65,11% des pertes actives et 65,12% des pertes réactives. Le profil de tension et la stabilité en tension sont nettement améliorés, avec une tension minimale de 0,96993 p.u. et un VSI minimal de 0,88505 p.u. L’investissement initial de ce projet est de sept cent sept millions trois cent cinquante-deux mille trois cent cinquante-huit virgule sept francs CFA (707 352 358,7 F CFA). L’évaluation technicoéconomique montre que le délai de retour sur investissement est de 4 ans 6 mois et 14 jours environ. Les résultats pertinents obtenus, montrent que la méthode utilisée est efficiente et efficace, et peut être appliquée à d’autres départs HTA de la SBEE.

Mots clés :

GED, SVC, NSGA II, position optimale, taille optimale

ABSTRACT

The SBEE’s power grids are becoming more and more loaded, resulting in excessive power losses and voltage instabilities. The present work consisted in the optimal integration of multi-GED (PV, PAC and wind generator) and FACTS (SVC) in a HTA distribution departure of SBEE, with a view to improving its technical performance. The diagnostic study of the test network with 122 nodes of Ouidah, before optimization, revealed that the active and reactive losses are respectively 457.34588 kW and 625.41503 kVAr. This network has a high voltage instability with a minimum voltage of 0.80455 p.u. and a minimum VSI of 0.41897 p.u. The optimization of the size and positioning of GED and FACTS was based on the genetic method of non-dominated sorting, NSGA II. The objectives formulated take into account the minimization of energy losses, the improvement of the voltage profile and stability, the reduction of gas emissions and the increase in the profit margin of the SBEE. After optimization with the NSGA II, a comparative study of the different combinations between the three GEDs and the SVC, made it possible to choose that of the placement of a 121 kW of wind turbine at the node 75, a 131 kW of PV at the node 51, a 700 kW of PAC system at node 34, and an SVC of 2.126 MVAr at node 94 of the network. This positioning enabled a 65.11% reduction in active losses and 65.12% in reactive losses. The voltage profile and the voltage stability are significantly improved, with a minimum voltage of 0.96993 p.u. and a minimum VSI of 0.88505 p.u. The initial investment for this project is seven hundred and seven million three hundred and fifty-two thousand three hundred and fifty-eight point seven CFA francs (707,352,358.7 CFA francs). The technical and economic evaluation shows that the return on investment period is 4 years 6 months and 14 days approximately. The relevant results obtained show that the method used is efficient and effective, and can be applied to other HTA departures of SBEE.

Key words :

GED, SVC, NSGA II, optimal position, optimal size