RTE/ASSESS-FR (Page 1)

Mieux prendre en compte
les incertitudes
Une plate-forme d’analyse
statistique et probabiliste des
réseaux électriques
Mieux prendre
en compte
les incertitudes
Vous souhaitez:
➔ Optimiser vos décisions d’investissements?
➔ Connaître l’impact de l’insertion d’une production
éolienne sur votre réseau?
➔ Améliorer vos critères d’exploitation afin
de minimiser vos coûts sans compromettre la sécurité
de votre système?
➔ Gérer au mieux vos lignes d’interconnexion?
Et vous constatez que vos décisions doivent
tenir compte d’un nombre croissant
d’incertitudes :
➔ La localisation et le niveau de la production sont
de plus en plus difficiles à prévoir,
➔ La consommation et les échanges sont également
difficiles à prévoir dans un contexte de mise en place
du marché européen.
Vous devez de plus en plus exploiter votre
système au plus près de ses limites?
La plate-forme logicielle ASSESS vous
apporte une solution en permettant:
➔ d’exécuter un grand nombre de simulations sur
différentes situations de réseau,
➔ d’analyser facilement un très grand nombre
de résultats en vue d’extraire l’information cruciale
concernant le comportement du système et ses limites.
ASSESS a été codéveloppé par RTE
et National Grid Transco.
ASSESS permet de générer de façon systématique
ou aléatoire un grand nombre de situations de réseau
afin de modéliser les incertitudes.
Il est possible de modéliser les incertitudes affectant
n’importe quelle variable définissant le système
électrique étudié (par exemple: production d’un site
éolien, consommation sur une zone, maintenance
d’ouvrages, etc.). Pour ce faire, l’utilisateur dispose
d’une grande variété de lois de probabilités. Dans une
étude ASSESS typique, l’utilisateur génère entre 1000 et
30000 nouvelles situations. Chacune de ces situations
peut ensuite être analysée à l’aide d’une palette
complète d’outils.
Paramètre opérationnel P2
Inacceptable
Acceptable
Paramètre opérationnel P1
assess, metrix, trop
}}}
Une palette complète
d’outils pour l’analyse
de la sécurité
en statique et en
dynamique…
Import réactif
1000
800
600
400
200
➔ METRIX (RTE): Optimal Power Flow en actif seul
(approximation du courant continu)
➔ TROPIC (RTE): Optimal Power Flow en actif/réactif
➔ ASTRE (UNIVERSITÉ DE LIÈGE): simulateur
des phénomènes dynamiques lents dédié à l’étude
des problèmes de tension.ASTRE intègre également
un module de calcul de load flow et un module de
calcul des marges de sécurité.
➔ EUROSTAG (EDF, TRACTEBEL, RTE): simulateur
dynamique permettant une étude détaillée des régimes
transitoires, moyen et long terme. EUROSTAG utilise
un pas de simulation variable et intègre une grande
bibliothèque d’automates.
0
-200
500
1 000
1 500
2 000
2 500
Réserve réactive
Caractérisation
Acceptable
Inacceptable
… et pour l’analyse
statistique et le data
mining
Situations
Tous les résultats produits par ASSESS sont stockés
dans une base de données. Les fonctions d’exploration
et d’analyse de cette base de données sont offertes
par les outils SAS (SAS INSTITUTE) et ANSWER TREE
(SPSS). L’utilisateur peut explorer ses données
en utilisant des requêtes d’extraction faciles à définir.
Il a la possibilité de faire des analyses statistiques
simples (histogrammes, moyennes, variances,
corrélations) ou plus complètes grâce à des modèles
statistiques plus détaillés comme les arbres de
décision.
2000
1500
1000
500
0
-140 -60 20
100 180 260 340 420 500 580 660 740 820
-100 -20 60
140 220 300 380 460 540 620 700 780
Import réactif
Caractérisation
Acceptable
Inacceptable
pic, astre, eurostag
Conception graphique et réalisation:Anoir,
Crédits photos: Médiathèque RTE, Médiathèque EDF, Corbis.
}}}
RTE - DÉPARTEMENT MÉTHODES ET APPUI
Immeuble « Le Colbert » - 9, rue de la Porte-de-Buc - BP 561
78005 Versailles Cedex - Tél. : +33 1 39 24 40 00 - Fax : +33 1 39 24 41 75
www.rte-france.com
Contact ASSESS : Emmanuelle SEYES
Tél. : +33 1 39 24 39 99 - E-mail : [email protected]
■
Minimiser les coûts d’exploitation
sur des réseaux interconnectés
Logiciel d’Optimal Power Flow
multisystème en actif seul
}}}
RTE - DÉPARTEMENT MÉTHODES ET APPUI
Immeuble « Le Colbert » - 9, rue de la Porte-de-Buc - BP 561
78005 Versailles Cedex - Tél. : +33 1 39 24 40 00 - Fax : +33 1 39 24 41 75
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Tél. : +33 1 39 24 39 99 - E-mail : [email protected]
■
METRIX :
minimisation des
coûts d’exploitation
sur plusieurs réseaux
interconnectés
METRIX a été développé par RTE
et a bénéficié de nombreuses années
d’expertise en gestion de réseau
et méthodes mathématiques.
Un dispatching économique réaliste
• Dans un premier temps, METRIX détermine des
injections de puissance réalistes économiquement pour
les producteurs sans tenir compte des contraintes
réseau. Les injections ainsi obtenues peuvent
s’interpréter comme le programme d’appel proposé par
les producteurs au gestionnaire de réseau dans le cadre
d’un marché parfaitement concurrentiel.
• Dans un deuxième temps, METRIX modifie ce
programme afin qu’en tout point du réseau les limites
thermiques de transit soient respectées, tant en régime
normal que, préventivement, en cas d’incident sur
le réseau (N-1 dipôle, N-k dipôles et groupes). Lors de
cette étape, METRIX peut simuler un mécanisme
d’ajustement en prenant en compte des coûts de
variation de production à la hausse et à la baisse.
Le redispatching ainsi obtenu permet d’éviter les
congestions en actif. Il traduit la séquence
d’ajustements la moins coûteuse à mettre en œuvre
par le gestionnaire de réseau pour garantir la sécurité
du système.
Un code pour ASSESS
METRIX est un module de la plate-forme ASSESS.
L’utilisateur a la possibilité de soumettre à METRIX
un très grand nombre de situations basées sur des aléas
multiples: disponibilité des groupes thermiques,
des ouvrages de transport, des stations de conversion
AC/DC, niveau de consommation, production
des fermes éoliennes, coût des combustibles, etc.
Conception graphique et réalisation:A noir,
Crédits photos: Médiathèque RTE, Médiathèque EDF, Corbis.
METRIX permet d'étudier un certain nombre
de problèmes auxquels doit faire face un gestionnaire
de réseau: analyse technico-économique
d’un renforcement du réseau, détermination du
redispatching minimal associé à une congestion et du
coût associé, détermination des capacités d’échange,
évaluation du risque de non-respect des transactions.
METRIX permet de déterminer, pour un ou plusieurs
réseaux de transport interconnectés entre eux,
des injections de puissance réalistes économiquement,
tout en respectant les limites thermiques de transit
(dispatching économique). Seuls les transits de
puissance active sont pris en compte (approximation
dite «du courant continu»). De ce fait, METRIX utilise
un algorithme de programmation linéaire qui assure
une grande rapidité d’exécution, même sur des réseaux
conséquents.
Trouver le point de fonctionnement
optimal
Logiciel d’Optimal Power Flow
en actif/réactif
}}}
RTE - DÉPARTEMENT MÉTHODES ET APPUI
Immeuble « Le Colbert » - 9, rue de la Porte-de-Buc - BP 561
78005 Versailles Cedex - Tél. : +33 1 39 24 40 00 - Fax : +33 1 39 24 41 75
www.rte-france.com
Contact ASSESS : Emmanuelle SEYES
Tél. : +33 1 39 24 39 99 - E-mail : [email protected]
■
TROPIC : optimisation
du fonctionnement
d’un réseau de
transport en statique
TROPIC permet de définir un point de fonctionnement
optimal du réseau vis-à-vis de critères économiques
tout en respectant les contraintes physiques du réseau.
Il utilise une représentation complète des transits de
puissance en actif/réactif. Il s’appuie sur un noyau
de calcul d’optimisation mathématique non linéaire très
performant reposant sur une méthode de points
intérieurs.
TROPIC permet de résoudre une grande variété de
problèmes concernant le dispatching économique
(OPF), l’optimisation du plan de tension,
la détermination en planification des moyens
nécessaires à la compensation de l’énergie réactive.
TROPIC a été développé à RTE
et a bénéficié de nombreuses années
d’expertise en gestion de réseau
et méthodes mathématiques.
Conception graphique et réalisation:A noir,
Crédits photos: Médiathèque RTE, Médiathèque EDF, Corbis.
Le dispatching économique
Le dispatching économique permet de déterminer des
hypothèses d’injections de puissance réalistes
économiquement (ou des variations minimales de ces
injections) de telle sorte qu’il n’y ait pas de contrainte de
transit ou de tension sur le réseau. Son utilisation est à
envisager pour résoudre un certain nombre de problèmes
auxquels doit faire face un gestionnaire de réseau:
traitement des congestions, détermination des capacités
d’échange, appréciation des enjeux associés aux FACTS,
évaluation/valorisation de la sûreté d’exploitation.
L’optimisation du plan de tension
L’objectif est d’obtenir un plan de tension optimal et donc
de déterminer les consignes de tension des groupes en
réglage primaire de tension, les consignes de tension des
points pilotes sur les réseaux disposant d’un réglage
secondaire de tension, la position des régleurs en charge
des transformateurs et l’état des moyens de
compensation (condensateurs, réactances, FACTS shunt)
de façon à obtenir une situation optimale au regard du
critère choisi par l’utilisateur (par exemple la minimisation
des pertes actives).
La planification des moyens de compensation
L’une des utilisations est la détermination des
investissements en moyens réactifs (VAR planning).
Le modèle se charge de trouver les renforcements
optimaux en moyens de compensations statiques et
dynamiques vis-à-vis de la situation de base et de
différentes situations d’incidents (perte de groupes ou
de lignes par exemple).TROPIC utilise un algorithme de
décomposition (méthode de Benders) particulièrement
bien adapté au problème traité.
Un code pour ASSESS
TROPIC est un module de la plate-forme ASSESS.
Analyser la sécurité
en tension
Logiciel de simulation
des phénomènes
dynamiques lents
}}}
RTE - DÉPARTEMENT MÉTHODES ET APPUI
Immeuble « Le Colbert » - 9, rue de la Porte-de-Buc - BP 561
78005 Versailles Cedex - Tél. : +33 1 39 24 40 00 - Fax : +33 1 39 24 41 75
www.rte-france.com
Contact ASSESS : Emmanuelle SEYES
Tél. : +33 1 39 24 39 99 - E-mail : [email protected]
■
ASTRE : analyse
de la sécurité en
tension d’un réseau
de transport
Le logiciel ASTRE est composé de différents outils dédiés
à l’analyse de la sécurité en tension.ASTRE propose
ainsi une analyse à plusieurs niveaux :
➔ Calcul de l’état du réseau (calcul de load flow) et
simulation d’incidents en statique,
➔ Simulation temporelle de la dynamique lente du
système et diagnostic de l’instabilité en tension,
➔ Élaboration d’indicateurs de sécurité globaux en
MW ou MVAR obtenus par combinaison de calculs
statiques et de simulations dynamiques (par exemple,
calcul de l’augmentation maximale de consommation
tout en respectant la règle du N-1).
lents utilisant une modélisation du fonctionnement du
système dite «quasi-statique». Cette modélisation
permet une grande rapidité d’exécution, compatible
avec l’analyse de nombreux scénarios, tout en
conservant un niveau de représentation suffisant,
concernant notamment le fonctionnement des
automates et l’action des régulations lentes.
QSSS permet d’identifier la localisation des problèmes
de tension grâce à une fonction de détection de
l’instabilité de tension (analyse modale) et fournit des
informations sur les actions correctives à apporter.
SOLD (Secure Operation Limit Determination)
ASTRE a été développé par l’Université de
Liège (Belgique).
Trois modules:
ARTERE est un calcul de load flow prenant
notamment en compte :
Conception graphique et réalisation:A noir,
Crédits photos: Médiathèque RTE, Médiathèque EDF, Corbis.
➔ L’ajustement des prises des régleurs en charge des
transformateurs,
➔ L’ajustement du déphasage des transformateurs
déphaseurs,
➔ L’action des réglages secondaires de tension,
➔ L’analyse d’une liste d’incidents avec critères de
tension et de surintensité.
est un module qui enchaîne calculs statiques
(ARTERE) et simulations dynamiques (QSSS) et en
interprète les résultats pour fournir des indicateurs
globaux de sécurité vis-à-vis d’une variation de
consommation ou de production, d’une liste d’incidents.
Par exemple, SOLD permet de calculer les indicateurs
suivants :
➔ Marges de sécurité préventives (par exemple,
variation maximale de consommation ou de production
respectant la règle du N-1),
➔ Marges de sécurité après incident,
➔ Volumes minimaux de délestage curatif ou
préventif,
➔ Réserves minimales de puissance réactive par unité
de production.
QSSS (Quasi Steady-State Simulation)
est le cœur du logiciel ASTRE. Il s’agit d’un module de
simulation temporelle des phénomènes dynamiques
Un code pour ASSESS
ASTRE est un module de la plate-forme ASSESS.
Simuler de façon continue
les phénomènes lents et rapides
Logiciel de simulation dynamique
des systèmes électriques
}}}
RTE - DÉPARTEMENT MÉTHODES ET APPUI
Immeuble « Le Colbert » - 9, rue de la Porte-de-Buc - BP 561
78005 Versailles Cedex - Tél. : +33 1 39 24 40 00 - Fax : +33 1 39 24 41 75
www.rte-france.com
Contact ASSESS : Emmanuelle SEYES
Tél. : +33 1 39 24 39 99 - E-mail : [email protected]
■
Contact Eurostag : Laurent LAMY
Tél. : +33 1 39 24 40 41 - E-mail : [email protected]
■
Étudiez l’impact
de l’insertion
e
d’une ferme éolienn
sur votre réseau
Une simulation fiable
Des études plus aisées et plus rapides
EUROSTAG prend en compte tous les composants
du système électrique afin d’obtenir une simulation
dynamique précise et fiable: générateurs moteurs - régulations - protections - équipements
de contrôle - manœuvres de l’opérateur…
EUROSTAG offre une convivialité qui rend les études
plus aisées et plus rapides: modélisation - édition
de réseau - simulation - analyse de résultats.
Un algorithme puissant
EUROSTAG est développé
et maintenu depuis de
nombreuses années par
RTE,TRACTEBEL et EDF.
Une équipe d’experts
propose une large gamme
de services: assistance mises à jour maintenance modélisation - formation consultance - club des
utilisateurs…
EUROSTAG est basé sur un algorithme unique utilisant
une adaptation continue et automatique du pas de
calcul, offrant ainsi:
➔ Un programme unique utilisant une modélisation
unique pour une gamme très large d’applications,
➔ Une simulation continue rendant compte à la fois
des phénomènes lents et des phénomènes rapides.
EUROSTAG couvre tous les domaines de la stabilité:
transitoire, moyen et long
■ Planification
terme, depuis les oscillations
électromécaniques jusqu’aux
■ Études de conception
évolutions de charge
et d’insertion
journalière.
■
Exploitation
■
Formation
Une modélisation
flexible du système
EUROSTAG propose une
bibliothèque complète
■ Réseaux de transport
de modèles (incluant la
production éolienne et tout
■ Réseaux
autre type de production
de distribution
décentralisée), ainsi qu’une
■ Systèmes industriels
modélisation graphique
de tout type de composant,
machine ou régulation spécifique à un réseau
électrique donné.
Une équipe
d’experts
■
Analyses d’incidents
■
Études de plans
de défense
■
Calculs de capacités
de transit
■
Études de reprises
de service
■
Gestion de l’énergie
réactive
■
Respect des normes
de sûreté
Un logiciel ouvert
EUROSTAG accepte les
données issues des principaux formats internationaux.
Il peut aussi récupérer facilement des modèles et
des paramètres utilisés dans d’anciens programmes,
ce qui permet de réutiliser le savoir-faire acquis
avec d’autres outils.
EUROSTAG facilite également l’exploitation des
résultats grâce à des possibilités d’export vers des
logiciels spécialisés (Matlab®, Microsoft® Office®…).
Un code
pour ASSESS
EUROSTAG peut être utilisé de manière autonome
ou comme un module de la plate-forme ASSESS.
Conception graphique et réalisation:A noir,
Crédits photos: Médiathèque RTE, Médiathèque EDF, Corbis.
EUROSTAG :
simulation dynamique
des réseaux
électriques pour la
stabilité transitoire,
moyen et long terme