3 - Des innovations pour simuler en détail des réseaux électriques complexes

11/06/2013
Auteurs :
OAI : oai:www.see.asso.fr:4404:4407
DOI :

Résumé

3 -  Des innovations pour simuler en détail des réseaux électriques complexes

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Modélisation et simulation de réseaux électriques complexes - Transitoires Electromagnétiques Soirée SEE Sébastien Dennetière – Centre National d'Expertise Réseaux Mardi 11 juin 2013 La simulation détaillée de réseaux électriques - Soirée SEE - Mardi 11 juin 2013 SOMMAIRE 01. Simuler en détail les réseaux électriques 02. Les évolutions techniques des dernières années 03. L’avenir de la simulation détaillée 2 La simulation détaillée de réseaux électriques - Soirée SEE - Mardi 11 juin 2013 01 Simuler en détail les réseaux électriques 3 La simulation détaillée de réseaux électriques - Soirée SEE - Mardi 11 juin 2013 Quels outils pour la simulation dynamique ? 4 Etude de la stabilité de tension Tension 1 min 2 min Prise en compte des régleurs en charge et automatismes lents Valide à 50 Hz Modélisation du réseau français ou européen Ex : ASTRE Etude des transitoires électromécaniques Tension 5 s 10 s + régulations des générateurs & HVDC + automates Valide à 50 Hz Modélisation du réseau français ou européen Ex : EUROSTAG, PSS/E, DigSilent Etudes des transitoires électromagnétiques Tension 0.5 s 1 s + nature électromagnétique des composants Valide sur une large bande de fréquence (en fonction des modèles) Modélisation de quelques postes Ex : EMTP-RV, PSCAD, ATP Outils de type "phaseurs" Outils de type "EMT" La simulation détaillée de réseaux électriques - Soirée SEE - Mardi 11 juin 2013 Simulation électromagnétique / simulation "phaseur" 5 Tailleduréseau EMTP : Représentation des grandeurs instantanées (comme si un oscilloscope était branché sur un nœud du réseau) Simulation EMT Simulation "phaseur" t ~ µs t ~ ms La simulation détaillée de réseaux électriques - Soirée SEE - Mardi 11 juin 2013 Simulation EMT : temps réel / non temps réel Des simulateurs fonctionnant en temps réel 1 seconde de simulation = 1 seconde de temps de calcul Initialement des simulateurs analogiques, maintenant ces simulateurs sont numériques Pour le test d'équipements connectés au simulateur (protections, contrôle commande) Ex : Hypersim, RTDS, OPAL-RT Des simulateurs fonctionnant hors temps réel 1 seconde de simulation = le temps nécessaire à votre PC pour simuler le réseau Simulation détaillée et précise de réseaux de taille limitée et de leur contrôle commande Ex : EMTP-RV, PSCAD, ATP 6 La simulation détaillée de réseaux électriques - Soirée SEE - Mardi 11 juin 2013 Quels évènements simuler ? Une grande variété de perturbations ou d'incidents… variation ou perte de la charge, perte d'une unité de production, mise sous tension d'une liaison, d'un transformateur, d'un banc de capacités… court-circuit (impact de foudre, conducteurs mis à la terre,…) qui provoquent des phénomènes physiques variés : propagation d'ondes de surtension résonances électromagnétiques oscillations mécaniques des groupes de production, interactions entre deux systèmes de contrôle commande  Mise en jeu de constantes de temps très différentes allant de la micro seconde à la minute 7 La simulation détaillée de réseaux électriques - Soirée SEE - Mardi 11 juin 2013 Pourquoi simuler de manière détaillée ? Optimisation de l'exploitation du réseau Simulation détaillée des composants pour mieux évaluer les perturbations qu'ils voient Intégration de nouveaux équipements complexes Composants à base d'électronique de puissance : liaisons à courant continu Câbles de grande longueur Centre de production offshore Evaluer les limites des composants actuels et le comportement des équipements nouveaux 8 La simulation détaillée de réseaux électriques - Soirée SEE - Mardi 11 juin 2013 02 Les évolutions techniques des dernières années 9 La simulation détaillée de réseaux électriques - Soirée SEE - Mardi 11 juin 2013 Quelles évolutions ? 10 Micro-réseau analogique d'EDF utilisé dans les années 80 et 90 pour des études réseaux Modèles de lignes au premier plan Carte perforée utilisée pour la description de réseaux dans le logiciel EMTP (début 80) Simulateurs temps réel : OPAL-RT / RTDS / Hypersim Logiciel EMTP-RV fonctionnant sur PC Windows La simulation détaillée de réseaux électriques - Soirée SEE - Mardi 11 juin 2013 Quelles évolutions ? Des optimisations dans les outils Utilisation de méthodes numériques adaptées à la résolution de grands systèmes, Modèles optimisés pour réduire les temps de calcul Interfaces graphiques adaptées à la gestion de grands réseaux Des processeurs de plus en plus rapides et nombreux Performances moyennes des processeurs multipliées par 32 entre 2000 et 2011 Développement des technologies multi cœurs facilitant la parallélisation des calculs 11 La simulation détaillée de réseaux électriques - Soirée SEE - Mardi 11 juin 2013 Exemples de réalisations – modélisation de grands réseaux 12 ARGIA SAUCA M QIS CANTE CAZAR M ARSI CUBNE BRAUD PREGU GRANZ JUM EA DISTRM ARTY COR.P LOUIS LOUIS DOM LO P.HA5 LAUNA M ENUE TOLLE VAUPA HAVR5 TOURB TERR6 TERR6 ROUGE BARNA PENL5 ARGOE ATTAQ TERRI REM IS CERGY M EZE5 TILL5 TILL5 QUINT AVOI5 LARCA CHAN5 VLERB VLERB VALDI PICOC EGUZO PLAUD LESQU DONZA VERFE GAUDI ISSEL BAIXA TAM AR AGASS JONQU TAVEL REALT NEOUL BIANC B.CAR TRANS VLARO P.AND S.BIS COCHE VAUJA CPNIE B.M ON BOUTR T.SUP TRI.P COULA P.COR GREPI GREPI ECHAL BOISS M IONS SSV.OCHARP GROSN VIELMSEREI VLECH GAUGLGATI5 TABAR VERGE M ARM A RUEYR BREUI M TEZI CHAIN DAM BR YVE.O VLEJU CIROL CHESN M ORBR SAUS5 VLEVA PENC5 CBRY M .SEI BOCTO HERS5 P.GAS SSELO RULHA BAYET CHAFF ZCHEY G.ILE CREYS GEN.P M AM BE SIERE M UHLB VINCE LOGEL HOUDR CRENE SCHEE M ARL6 BEZAU REVIG ZSEUIL VESLEGAVRE LATEN M ASTA CHEVA AVELI WEPPE WARAN M AZUR LONNY M OULA VIGY M ANDA ASPHARD LAUFENBURG BASSECOURT B.TOL CORNI M .LAN ALBER HERNANI SSAVO ARAMO CRUAS SSAL7 CIVAU SSEA2 GOLFE BLAYA CORD5 CHIN2 CHINX FLAMA PALUE PENLY HAVRE PORC2 D.BUR D.BUX DVILX DVIL7 N.SE1 N.SE2 VLARO .VENA BATHI BUGEY REVI5 CHOO2CHOO1 CATG3 CATG2CATG4 CATG1 E.HU7 BLENO FESS5 GRAV5 SEUIL VLARO DLYON cet ai gui l l age pose un probl eme, mi s a 0 Déséqui l i bre ent re phases à ECHAL ? 1319 - - > 928 M W 351 - - > 0 M VAR 109 - - > 500 M VAR 1289 - - > 1000 M W 300 - - > 200 M VAR 345 - - > 45 M VAR 866 M W, 216 M VAR886 M W, 146 M VAR 246 - - > 0 M VAR 259 M VAR 4 - - > 114 M VAR 1426 - - > 1126 M W 1324 M W 194 M VAR 1311 M W 204 M VAR 1285 M W 909 M W 903 M W 616 M W 901 M W Tr : 123 L: 21 Tr : 1 L: 0 Tr : 1 L: 0 + ARGIAL71CANTE + ARGIAL71.HER2 + CANTEL72SAUCA + CANTEL73SAUCA + CUBNEL72SAUCA + MQISL71SAUCA + CUBNEL72DO NZA + 184> <103 CUBNEL71DO NZA + CUBNEL72MQIS + 230><191 BRAUDL74CUBNE + BRAUDL71MQIS + BRAUDL71PREGU + GRANZL71PREGU + <26970> GRANZL72PREGU +<26828> GRANZL71JUMEA + GRANZL72JUMEA +DISTRL72JUMEA + <2675> DISTRL71JUMEA + 0> 0> CO R. 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O +53>47> CREYSL71GEN.P + 53>48> CREYSL72GEN.P + 114><18 CREYSL72G.ILE + 114><18 CREYSL71G.ILE + <537 <112 CHAFFL71M I O NS + <696 <187 CHAFFL72M I O NS +<506<126 BOISSL71CHAFF + 92> <101 CHAFFL72P. CO R + 92> <101 CHAFFL71P. CO R + B.MONL72CHAFF + CHAFFL72CPNIE + CHAFFL71CPNIE + 11> <86 CHAFFL72G . I LE + 24> 4> CHAFFL71CO ULA + 0> <43B. M O NL72CO ULA + AG ASSL71JO NQ U + AG ASSL71TAVEL + REALTL72TAVEL + REALTL71TAVEL + BO UTRL71ZT. SU + TAVELL71ZT. SU + NEO ULL71REALT + NEO ULL72REALT + P.ANDL71S.BIS + COCHEL71P.AND + NEOULL71TRANS + B. CARL72BI ANC + BI ANCL72NEO UL + <32 <64 ALBERL71G . I LE + 0> <31 ALBERL72G . I LE +1 ALBERL71BATHI + 1 ALBERL72BATHI +32>10> ALBERL71M.LAN + ALBERL71COCHE + ALBERL72. RO DP + ALBERL71. RO DP + 32> <38 CORNIL71M.LAN + 129> 30> CO RNI L71G EN. P + <295 <94 B. TO LL71G EN. P + 308><14 MAMBEL71SIERE + 185><39 MUHLBL71SIERE +77><91 MUHLBL72SIERE + <485 <70 . ASPHL71SI ERE + <223 <76 . LAUFL71SI ERE + 115> <38 . BASSL71SI ERE + 211> <107 M UHLBL71VI NCE + 52><107 LOGELL71MUHLB +805>12> HOUDRL71VINCE +403> <69 HO UDRL71LO G EL + <978 68>BEZAUL71HO UDR + <985 69> BEZAUL72HO UDR + 1022><14 BEZAUL72VIGY +1023><14 BEZAUL71VIGY + 156> 6> BEZAUL71M ARL6 + 540> 54> M ARL6L71VI G Y + <174 158> M O ULAL72VI G Y + <174 158> M O ULAL71VI G Y + <715 30> REVI G L71VI G Y + 213> 28> SSAVO L71VI G Y +CPNIEL71VAUJA + CPNIEL72VAUJA +47><39 P.GASL71SAUS5 + M ANDAL71WARAN <488 <68 + ARGOEL71MANDA 375> 5> + ATTAQ L72M ANDA <416 <25 + CHEVAL71G AVRE <134 16> + G ATI 5L72G AUG L <239 <228 + CUBNEL71SAUCA + BRAUDL72CUBNE + BRAUDL73CUBNE + <136 <14 LAUNAL72M ENUE + 661> 121> P. G ASL73TERRI + MEZE5L71YVE.O <273 171> + <102 <51 CHAN5L71VLERB + AVELI L71M ASTA <546 <97 + .AVELL71MASTA 219> <14 + . AVELL72AVELI <787 <110 +ATTAQ L72WARAN <529 <86 + .UCHTL72VIGY 190>15> + .UCHTL71VIGY 190>15> Char gem ent conf igur at ion Conf ig : C: \ M esDocum ent s\ EM TP\ Tools\ Reseau_RTE\ Donnees\ Post es\ t opo_r eseau_04012010. xm l LF : C: \ M esDocum ent s\ EM TP\ Tools\ Reseau_RTE\ Donnees\ t r ansit s. xls + <432 77> CRENEL71REVI G + 229>46> BOISSL71MIONS Localisat ion de post es Post e r echer ché : BRAUD Base de données liaisons RTE C: \ M esDocum ent s\ EM TP\ Tools\ Reseau_RTE\ Donnees\ LI T_RXH_20100409( 1) . xls change Subst at ion Nam es + COULAL71CRUA5 + COULAL73CRUA5 + COULAL72CRUA5 + COULAL74CRUA5 + P.CORL71SSAL7 <104558> + P.CORL72SSAL7 <41> + 415><6 RUEYRL71M TEZI + SSEA2L71VERGE<913<95 + SSEA2L72VERGE <885<92 + <100275>DONZAL72GOLF5 + DONZAL71GOLF5 + <269103> BRAUDL72PREGU + <100213> COR.PL73CORD5 + COR.PL71CORD5 + AVOI5L71CHIN2 + <100136> AVOI5L72CHIN2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 00 1 1 1111 1 1 1 1 11 1 1 1 0 1 1 10 2 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 + 1m H + 1m H 1 + FLAMAL74MENUE 1 1 0 +0>0> FLAMAL71MENUE 1 11 + 665> <45 FLAMAL73MENUE +665><44 FLAMAL72MENUE 0 1 + MEZE5L71PORC2 258>168> 2 1 + MEZE5L72PORC2 259>169> 1 1 1 1 + MEZE5L73PORC2 254>166> 2 1 1 + MEZE5L74PORC2 243>160> 1 + D.BURL71TABAR <874214> 1 1 1 + D.BURL72TABAR <872213> 1 2 D. BUXL74TABAR <902 <267+ D.BUXL73TABAR 904>269> 1 1 1 1 + BVI L7L71G AUG L 1276> 350> 1 1 1 + BVI LXL72G AUG L 2 1 + BO CTO L71N. SE1 1306>221> 1 1 2 + BO CTO L72N. SE2 1239>77> 2 1 2 1 + GRAV5L71WARAN 439> 144> 1 11101 + GRAV5L72WARAN 446> 149> 10 1 2 01 1 + GRAV5L73WARAN 446> 146> + GRAV5L75WARAN 909> 67> + GRAV5L76WARAN 905> 75> 1 + CHOO1L71LONNY 1436> 128> 1 2 + CHOO2L72LONNY 1516> 378> 2 1 2 1 1 1 11 11 1 + MAZURL73REVI5 152>82> + MAZURL74REVI5 148>80> + MAZURL72REVI5 152>82> + MAZURL71REVI5 152>82> 1 2 2 1 111 1 + 1280>198> CATG 1L71VI G Y + CATG 2L72VI G Y + 1313><709 CATG 3L73VI G Y +1313>286> CATG 4L74VI G Y 1 1 0 1 + <44> E.HU7L77SSAVO 1 1 + 236>8> BEZAUL74BLENO 1 0 0 + 0> 0> FESS5L72MUHLB 00 1 0 + 0> 0> FESS5L71MUHLB + <198<42 GROSNL71SSV.O 1 3 3 2 + 870><203 BUGEYL72SSV.O + 1 BUGEYL73SSV.O + 870>200> BUGEYL74SSV.O + 0> 0> BUGEYL75SSV.O 1 0 1 0 1 1 1 11 1 1 11 1 1 + 0>0> G . 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VI C2 1 2 2 1 2 11 2 1 2 2 1 2 1 2 1 1 1 2 1 2 11 1 2 0 1 2 2 1 1 2 2 2 1 1 1 2 2 1 2 1 2 1 2 2 1 2 1 2 2 1 1 21 21 1 2 1 2 1 2 1 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2 1 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 2 1 1 2 2 2 2 2 1 2 1 2 1 1 1 2 2 2 1 1 1 1 2 1 2 2 1 1 2 1 2 1 2 1 1 1 2 1 2 1 2 2 1 1 2 1 1 21 1 1 2 12 1 2 2 1 1 2 1 22 1 1 1 2 1 1 2 1 2 1 2 1 1 2 1 1 2 2 1 1 2 1 2 2 1 1 2 1 2 2 1 1 2 0 2 2 2 2 2 1 2 1 2 1 1 2 1 1 2 1 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2 2 1 2 1 2 1 2 2 1 2 2 2 1 2 12 1 2 2 1 1 2 1212 1 2 2 2 1 1 2 12 1 1 1 2 1 1 2 1 2 2 1 2 1 2 1 2 2 2 2 1 1 2 2 2 2 2 0 2 1 1 1 2 2 1 2 2 1 1 2 1 2 2 1 1 1 2 2 2 1 2 1 2 1 2 2 1 1 2 2 1 2 1 1 1 1 2 2 2 1 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 1 1 2 2 2 1 1 2 1 1 2 1 1 22 2 1 1 2 1 2 1 2 1 1 2 1 1 2 2 2 1 1 2 2 1 1 2 1 1 2 1 2 2 2 1 2 2 1 2 1 2 2 1 1 2 1 2 2 2 2 2 1 2 2 1 2 1 2 1 2 2 1 2 1 2 1 2 2 1 2 2 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 22 1 1 2 2 1 1 1 2 2 1 2 1 2 2 1 2 1 1 2 2 2 2 1 2 2 1 1 2 1 1 1 2 2 2 2 2 1 2 1 1 2 2 1 1 2 1 1 2 2 1 2 2 1 1 1 2 1 1 2 1 2 2 1 1 1 2 1 2 1 1 22 1 1 2 1 2 2 1 2 Tr : 12 L: 12 12 12 12 12 123 12 123 12 123 123 3 2 3 1 2 1 2 3 1 3 3 1 2 2 3 3 1 1 3 3 3 2 1 2 1 3 3 3 2 3 3 2 1 1 3 2 1 1 3 2 1 2 1 2 1 2 1 1 3 1 3 2 1 3 1 2 3 1 3 2 2 2 3 3 3 1 1 3 2 1 Tr : 1 L: 0 2 Tr : 1 L: 0 Tr : 1 L: 0 13 13 13 13 123 22 1 1 1 2 12 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 DEV1247 1 DEV1248 2 1 1 DEV1281 2 1 1 2 1 1 + <500 318> BRAUDL72BLAYA 1 + BRAUDL73BLAYA + BRAUDL74BLAYA + BRAUDL71BLAYA 1 1 2 1 + CIVAUL72VALDI <742179> + CIVAUL71VALDI <871193> 1 2 2 1 + AGASSL72ARAMO + AGASSL71ARAMO 0 1 1 1 1 0 1 0 0 2 1 1 1 0 1 0 1 1 1 + .VENAL71VLARO 1 1 1 1 3 1 + GRAV5L74WARAN 446> 146> 1 + M . SEI L71VESLE 269><42 1 +<44> E.HU7L78SSAVO 0 + . BASSL71M AM BE <426 <69 +156><48 GEN.PL71MAMBE + . CHAM L71B. TO L 0> <75 1 DEV1525 + B. TO LL71. VERB <296 <3 1 DEV1526 2 2 3 1 1 2 1 2 1 2 2 3 3 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 11 1 1 1 1 2 2 11 1 1 2 2 1 2 0 11 1 1 1 2 1 2 1 11 1 1 1 1 11 11 1 1 1 21 2 1 2 2 1 2 21 1 2 2 1 2 1 2 2 1 1 1 2 1 2 1 2 2 1 2 1 2 2 1 2 1 2 1 2 1 1 22 1 2 2 1 1 1 2 2 1 2 1 2 2 1 1 21 2 2 1 2 1 1 2 1 2 21 1 0 1 2 1 2 1 2 0 0 1 2 2 2 2 1 1 2 1 2 1 1 0 2 1 2 2 2 0 1 1 2 1 1 2 2 1 2 1 1 2 2 1 2 2 2 1 2 1 22 1 2 2 1 2 1 2 0 2 1 2 1 2 2 1 1 2 1 1 2 1 2 1 1 2 1 2 1 2 2 1 2 1 1 1 2 3 2 0 0 0 11 1 1 1 11 1 2 1 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 32 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 2 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 11 1 1 2 2 1 0 1 1 2 + HOUDRL71N.MAI 122> 79> + AVOI5L73CHINX + AVOI5L74CHINX 1 1 1 1 + SEUI LL71ZSEUI0> 0> + P.ANDL71DEPHA 1 1 + DEPHAL71VLARO 1 0 + P.ANDL78DEPHAH 1 0 Show M W LF Phase: 0 P=1009. 94M W Q =110. 85M VAR LF1 LF LF2 P=380M W Q =30M VAR 0 1 1 1 1 1 + MORBRL72VLEVA <632<18 +CHESNL72TABAR <687112> + CHEVAL71WARAN 468>28> + CI RO LL73VLEJU <983 3> +DAMBRL71VERGE <8695> + <217<54CHAINL72VERGE 2 1 0 + 346> <56 M . SEI L71VI ELM 1 2 + 11> <86 CHAFFL71G . I LE 2 LF P=486M W Q =55M VAR LF3 LF Phase: 0 P=223M W Q =51M VAR LF4 LF Phase: 0 P=313M W Q =62M VAR LF5 LF Phase: 0 P=296M W Q =4M VAR LF6 3 123 12 12 12 12 12 0 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 1212 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 1 12 12 12 12 2 2 12 123 1 12 12 1 LF LF7 Slack: 417kVRM SLL/ _0 Vsine_z: VwZ1 + VwZ1 417kV / _0 Slack: LF7 View PQ f low View St eady- St at e Z( f ) Zcer gyt t inclusaccable ?z 2 2 1 2 12 22 1 3 2 2 M PLO T 1 1 2 3 2 2 2 1 3 2 1 2 2 + B. TO LL71CERN 221 1 11 2 1 0 1 1 2 1 2 2 1 1 00 2 2 1 1 2 1 2 2 1 1 2 0 1 2 21 1 0 + T.SUPL71ZT.SU 1 1 DEV1532 2 + 2000Ohm L1 + 2000Ohm L2 Z( f ) Zt er r ier t out inclusaccable ?z change Subst at ion Nam es C: \ M esDocum ent s\ EM TP\ Tools\ Reseau_RTE\ Donnees\ LI T_RXH_20100409( 1) . xls Réseau français 400kV : 200 postes, 400 lignes, 100 générateurs (Eq de Thévenin) Temps de calcul pour simuler 10s d'évènement : 19s sur un PC standard. La simulation détaillée de réseaux électriques - Soirée SEE - Mardi 11 juin 2013 Exemples de réalisations – modélisation des convertisseurs VSC 13 Convertisseur Multi niveaux (MMC) Topologie utilisée dans le projet France-Espagne SM 1 SM 2 SM 400 SM 1 SM 2 SM 400 SM 1 SM 2 SM 400 SM 1 SM 2 SM 400 SM 1 SM 2 SM 400 SM 1 SM 2 SM 400 +320kV DC -320 kV DC S1 S2 C Nb de modules par convertisseur : 400 x 6 Nb d'IGBT pour les 2 liaisons : 19200 Simulation d'un évènement d'1s comprenant les 2 liaisons avec un modèle détaillé : 8 min La simulation détaillée de réseaux électriques - Soirée SEE - Mardi 11 juin 2013 02 L’avenir de la simulation détaillée 14 La simulation détaillée de réseaux électriques - Soirée SEE - Mardi 11 juin 2013 Evolution de la performance des processeurs 15 Source : http://www.cs.wustl.edu/~jain/cse567-11/ftp/multcore/  Importance du développement d'algorithmes parallèles dans les outils de simulation hors temps réel L'augmentation des performances diminue La simulation détaillée de réseaux électriques - Soirée SEE - Mardi 11 juin 2013 Exemple de simulation EMT parallèle 16 Source : C. Larose, R. Gagnon, G. Turmel, P. Giroux, J. Brochu, D. McNabb, D. Lefebvre, "Large wind power plant modeling techniques for power system simulation studies", in Proc. of 8th International Workshop on Large-Scale Integration of Wind Power into Power Systems, Bremen, Germany, pp. 472-478, Oct 2009. Simulation d'un réseau de 120 nœuds électriques triphasés avec 146 éoliennes à double alimentation Calculateur SGI à 32 cœurs avec le logiciel HYPERSIM La simulation détaillée de réseaux électriques - Soirée SEE - Mardi 11 juin 2013 Simulation EMT sur circuits dédiés (FPGA) 17 Source : "An Iterative Real-Time Nonlinear Electromagnetic Transient Solver on FPGA" Yuan Chen ; Dinavahi, V, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2011 Composants simulés sur une carte FPGA Composants triphasés Nombre RLC 990 Générateurs 300 Lignes 1170 Éléments non linéaires 90 Nœuds électriques 3ph 1260  Simulation temps réel et détaillée de très grands réseaux (pas de temps de 45µs) 10 cartes fonctionnent en parallèle La simulation détaillée de réseaux électriques - Soirée SEE - Mardi 11 juin 2013 Des modélisations rapides… mais validées Validation des modèles de composants électrotechniques installés sur le réseau: De plus en plus de campagnes de mesures sur des composants stratégiques : transformateurs de puissance câbles de grande longueur groupes de production 18 La simulation détaillée de réseaux électriques - Soirée SEE - Mardi 11 juin 2013 Des modélisations rapides… mais validées Validation des modèles de liaisons à courant continu Comportement d'une liaison à courant continu = système de contrôle commande Systèmes très complexes à modéliser : des algorithmes sur plusieurs processeurs à des cadences très rapides des algorithmes propriétaires  problème de confidentialité demandent des temps de calcul importants sur des processeurs standards  Utilisation de répliques de ces systèmes et connexion à simulateur temps réel : - "modèle" identique à la réalité et disponible sur la durée - simulation rapide (temps réel) 19 La simulation détaillée de réseaux électriques - Soirée SEE - Mardi 11 juin 2013 Plateforme de simulation temps réel SMARte 20 Impulsions sur thyristors / IGBT Tensions et courants Réplique du contrôle commande identique à celui installé sur site Centre de contrôle des simulations Réseau simulé dans Hypersim en temps réel Laboratoire de simulation RTE à La Défense La simulation détaillée de réseaux électriques - Soirée SEE - Mardi 11 juin 2013 Conclusions Des besoins de simulations détaillées De plus en plus de composants avec une dynamique complexe Nécessité de modéliser des réseaux étendus pour étendre les domaines de validité Des évolutions majeures ces dernières années Augmentation importante des vitesses de simulation Amélioration des méthodes numériques et méthodes de modélisation  La modélisation de composants complexes et de grands réseaux devient possible Les perspectives envisageables – assurer la fiabilité des modèles Des modèles de réseau détaillés pour faire des études sur des grands réseaux Des modèles de plus en plus fins et réalistes utilisation de plus en plus fréquente de matériels réels insérés dans la simulation 21 La simulation détaillée de réseaux électriques - Soirée SEE - Mardi 11 juin 2013 Questions ? 22