Post-Doc de 12 mois Localisation de défauts sur un

Post-Doc de 12 mois
Localisation de défauts sur un réseau de distribution
Contexte
Protéger un réseau électrique consiste à détecter tout défaut (défaut à la terre ou entre phases) qui
surviendrait sur le réseau afin de protéger les éléments du réseau contre des surintensités destructrices. Une fois
le défaut détecté, il faut pouvoir le localiser au mieux afin de ne mettre hors tension que la partie du réseau la
plus proche du défaut. La localisation du défaut est une opération très délicate, surtout pour les réseaux de
distribution. De manière générale ces réseaux sont structurés en « départs » connectés au poste source
(transformateur HTB / HTA). Ces départs ont une structure dite « arborescente » avec une artère centrale à
laquelle sont connectées de multiples artères secondaires. La longueur totale d’un tel départ peut atteindre
plusieurs dizaine de kilomètres. La localisation consiste donc à identifier le tronçon en défaut et la position du
défaut sur ce tronçon. Cette tâche est rendue difficile par le faible nombre de dispositifs de surveillance installés.
Actuellement le principal organe de surveillance est une protection placée au poste source en tête du départ ; on
trouve aussi des IPD (indicateurs de position) lumineux qui aident à localiser lors d’une tournée d’inspection
visuelle. Toutefois ces appareils ne sont pas toujours fiables et nécessitent un entretien régulier coûteux.
A l’ère de la technologie numérique et des télécommunications, de nouvelles méthodes sont proposées qui
essaient de prendre en compte des contraintes telles que : (i) un seul dispositif placé en tête du départ et (ii) la
topologie du réseau et son évolution sont connues.
Objectifs du travail de Post-Doc
Depuis quelques années on trouve des publications proposant des méthodes de localisation basées sur
l’analyse des régimes transitoires générés par les défauts. Certaines de ces méthodes reposent sur une analyse par
ondelettes des ondes de tensions produites par le défaut et qui se propagent sur le réseau en se réfléchissant aux
nœuds et extrémités (réflectométrie). Parmi les solutions proposées certaines n’utilisent qu’un point de mesure
(en tête de départ), d’autres centralisent des mesures réalisées en plusieurs points du réseau. Globalement, les
résultats présentés dans les publications semblent prometteurs, mais ont été obtenus sur des réseaux simplifiés.
Or les réseaux HTA sont par nature très complexes et hétérogènes ? Peut-on réellement envisager une mise en
application de telles méthodes, avec quelles limites, quelles contraintes et quelles précisions ?
La présente étude a pour but d’évaluer le potentiel de méthodes de localisation basées sur la réflectométrie afin
d’en cerner les réelles limites et de proposer le cas échéants des solutions. Au terme de ce travail il s’agira de
décrire un cahier des charges afin de permettre le test sur site d’un localisateur de défaut.
L’étude sera menée selon les étapes suivantes :
analyse bibliographique des méthodes de localisation de défaut utilisant la réflectométrie
choix d’une méthode de localisation qui sera codée sous Matlab
simulation de plusieurs réseaux tests sous EMTP-RV (logiciel de simulation en régime transitoire)
pour ces réseaux, tester la robustesse de la méthode vis-à-vis des incertitudes sur les paramètres du réseau
(caractéristiques des lignes, schéma de liaison à la terre – résistif ou compensé –, présence de producteurs
dispersés, variabilité des paramètres réseaux)
5. amélioration de la méthode initiale pour apporter des solutions aux limites identifiées
6. Contraintes de mise en œuvre de la méthode
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Références bibliographiques
[1] C. Y. Evrenosoglu and A. Abur, “Fault Location in Distribution Systems with Distributed Generation”, 15th
PSCC, Liege, 22-26 August 2005
[2] A. Borghetti, S. Corsi, C.A. Nucci, M. Paolone, L. Peretto and R. Tinarelli “On the Use of ContinuousWavelet Transform for Fault Location in Distribution Power Networks”, 15th PSCC, Liege, 22-26 August 2005.
[3] F.H. Magnago, A. Abur, “Fault location using wavelets”, IEEE Trans. on Power Delivery, vol. 13, n°4 , Oct.
1998, pp. 1475-80.
[4] C.Y. Evrenosoglu and A. Abur, “Travelling Wave Based Fault Location for Teed Circuits”, IEEE Trans. on
Power Delivery, vol. 20, n°2, April 2005, 1115-21
[5] M. Gilany, D.K. Ibrahim et al, “travelling-Wave-Based fault-location scheme for multiend-aged underground
cable system”, IEEE Trans. on Power Delivery, vol. 22 n°1 , Jan. 2007, pp. 82-89.
Marc Petit, Supélec, 04/10/2007
Post-Doc de 12 mois
Remarques :
L’étude sera menée au département Energie de SUPELEC et fera l’objet d’une collaboration industrielle ainsi
que de discussions étroites avec des spécialistes du traitement du signal de SUPELEC.
Compétences requises : réseaux électriques, traitement du signal
Bonne maîtrise du français et de l’anglais.
Rémunération : à discuter
Contact :
Marc Petit
Département Energie
SUPELEC
Tel : 01 69 85 15 33
[email protected]
Marc Petit, Supélec, 04/10/2007