— Evolution of voltage control in transmission network —

LABORATOIRE D’ÉLECTROTECHNIQUE ET D’ÉLECTRONIQUE DE PUISSANCE DE LILLE
Master project, 2014-15
— Evolution of voltage control in transmission network —
L2EP supervisor: GUILLAUD Xavier, COLAS Frédéric & MORIN Juliette
Contact: [email protected], Ecole Centrale de Lille ; [email protected], Arts & Métiers ParisTech
Context
Growing demand in electricity as well as the integration of renewables sources, economic and environmental
concerns are forcing transmission power system to operate more and more closely to their stability limits than ever
before. Such trend is particularly worsened with the local objections against any transmission lines project (not in my
backyard). Therefore voltage control must be more efficient, and are requiring high investments.
In the framework of European Grid Code drafted by ENTSO-E, new requirements on distribution networks are
being considered in order to support voltage control of transmission system and to avoid costly facility that will not be
easily accepted.
Through this work, the needs of voltage control in HTB networks as well as the potential interest of a voltage
support from distribution systems to HTB systems would be investigated and further discussed by simulations. Figure 1
is a schematic view of an HTB structure connected to HTA systems to be coordinated to support HTB voltage.
The L2ep is already working on the issue of voltage control and interaction between transmission and distribution networks in partnership with ERDF: a PhD thesis was started in October 2013.
Objective
The objective of the study is to perform a literature review of voltage control in transmission systems. The needs
of voltage control means will be identified as well as the main structures of HTB systems.
These structures will be modeled and connected to distribution systems in order to discuss –through simulations – the
potential interest of coordinated distribution systems to support transmission voltage.
Figure 1Simplified visualization of HTA systems to be coordinated to support HTB voltage
Work steps
1.
2.
3.
4.
Bibliography on the subject of transmission voltage control
HTB structures modeling
Implementation of a coordinated voltage control of HTA systems to support transmission voltage control and
associated simulations
Report writing
References
[1] RTE, Mémento de la sûreté du système électrique, 2004.
Master of Research – “Electrical Energy and Sustainable Development"
[2] ENTSO-E, « Demand and Connection code », Decembre 2012, available : https://www.entsoe.eu/majorprojects/network-code-development/demand-connection/
[3] O. A. Mousavi, and R. Cherkaoui. "Literature survey on fundamental issues of voltage and reactive power
control." Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne: Lausanne, Switzerland (2011).
[4] G. Valverde and T. Van Cutsem, "Control of dispersed generation to regulate distribution and support
transmission voltages," in PowerTech (POWERTECH), 2013 IEEE Grenoble, 2013, pp. 1-6.
[5] S Kincic, A Chandra, PJ Lagace, and M Papic, "Dynamic voltage support of the transmission network from
distribution level," in Power Engineering Society General Meeting, 2006. IEEE, 2006
[6] M. Zervz, M. Geidl, “Contribution of active distribution grids to the coordinated voltage control the the Swiss
transmission system”, Power Systems Computation Conference, PSCC, 2014
Master of Research – “Electrical Energy and Sustainable Development"
LABORATOIRE D’ÉLECTROTECHNIQUE ET D’ÉLECTRONIQUE DE PUISSANCE DE LILLE
Sujet de Stage Master E²SD, 2014-15
— Etude de l’évolution du réglage de la tension dans les réseaux de transport
—
Encadrant L2EP: GUILLAUD Xavier, COLAS Frédéric & MORIN Juliette
Contact: [email protected], Ecole Centrale de Lille; [email protected], Arts & Métiers Paris Tech
Contexte
Dans un contexte de demande croissante en énergie et d’intégration des énergies renouvelables, les réseaux de
transport sont de plus en plus proches de leurs limites. Cette tendance est notamment exacerbée par la difficulté de
construction de tout nouvel ouvrage (« not in my backyard »). C’est pourquoi les moyens de contrôle et notamment de
réglage de la tension doivent être de plus en plus performants, nécessitant des investissements importants.
Dans le cadre des Grid Codes Européens rédigé par l’ENTSO-E, il est proposé d’imposer de nouvelles exigences
réglementaires aux réseaux de distribution pour éviter de nouvelles installations coûteuses et mal acceptées.
A travers ce stage, l’étude des besoins en moyen de réglage de la tension HTB ainsi que de l’intérêt d’un soutien
des réseaux de distribution à ce réglage sur un système HTB est proposée. La figure 1 est une vision simplifiée d’une
structure HTB connectée à des systèmes HTA à coordonner.
Le l2EP travaille sur ces problématiques de tension et d’interaction entre les réseaux de distribution et de transport
depuis quelques mois en partenariat avec ERDF, une thèse a notamment débutée en Octobre 2013.
Figure 1 : Visualisation des systèmes HTB à coordonner pour une participation des systèmes HTA au support de la tension HTB
Objectifs
L'objectif de l'étude consiste réaliser une étude bibliographique du réglage de la tension dans les réseaux de transport HTB et
d’identifier les besoins de réglage ainsi que les principales structures de réseau. Ces structures seront ensuite modélisées et
connectées à des systèmes HTA. L’intérêt potentiel de la mise en place d’un contrôle coordonné de ces systèmes HTA pour
support de tension HTB sera identifié via des simulations.
Travail à effectuer
1.
2.
3.
4.
Bibliographie sur les pratiques actuelles et les besoins du réglage de tension dans les réseaux de transport
Modélisation de structures HTB connectées à des systèmes HTA
Mise en place d’un contrôle de tension coordonné des systèmes HTA et simulations associées
Rédaction d’un mémoire
Références
[1] RTE, Mémento de la sûreté du système électrique, 2004.
[2] ENTSO-E, « Demand and Connection code », Decembre 2012, available : https://www.entsoe.eu/majorprojects/network-code-development/demand-connection/
Master of Research – “Electrical Energy and Sustainable Development"
[3] O. A. Mousavi, and R. Cherkaoui. "Literature survey on fundamental issues of voltage and reactive power control." Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne: Lausanne, Switzerland (2011).
[4] G. Valverde and T. Van Cutsem, "Control of dispersed generation to regulate distribution and support
transmission voltages," in PowerTech (POWERTECH), 2013 IEEE Grenoble, 2013, pp. 1-6.
[5] S Kincic, A Chandra, PJ Lagace, and M Papic, "Dynamic voltage support of the transmission network from
distribution level," in Power Engineering Society General Meeting, 2006. IEEE, 2006
[6] M. Zervz, M. Geidl, “Contribution of active distribution grids to the coordinated voltage control the the Swiss
transmission system”, Power Systems Computation Conference, PSCC, 2014
Master of Research – “Electrical Energy and Sustainable Development"