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QUALITE DE L'ELECTRICITE
Université de Liège, 14 décembre 2011
Séminaire organisé par le Professeur Jean-Louis LILIEN
QUALITE DE L'ELECTRICITE
DANS LE MARCHE LIBERALISE
Alain ROBERT (UCL)
Sommaire
• Qualité et CEM
• Phénomènes perturbateurs
• Concepts de la normalisation
• Evaluation de la qualité• Evaluation de la qualité
• Indices et objectifs de qualité
• Raccordement des installations perturbatrices
• Maîtrise de la qualité
• La qualité dans le marché libéralisé
Power Quality =
Voltage Continuity + Voltage Quality(Reliability of supply)
• frequency• magnitude• waveform• symmetry
(Reliability of supply)
EMCAll disturbing phenomena (BF or HF)
reaching sensitive equipment through
- electricity supply
- inductive/capacitive coupling, radiation
- input/output of signals
- earth connexion
Sommaire
• Qualité et CEM
• Phénomènes perturbateurs
• Concepts de la normalisation
• Evaluation de la qualité• Evaluation de la qualité
• Indices et objectifs de qualité
• Raccordement des installations perturbatrices
• Maîtrise de la qualité
• La qualité dans le marché libéralisé
Continuité – Coupures longues
Type Coupures longues
Origine Court-circuit, surcharge, décl.
Intempestif, maintenance…
Conséquences Arrêt équipement, pertes produc-Conséquences Arrêt équipement, pertes produc-
tion, dégâts
Solutions Alimentation de secours (réseau),
alimentation sans interruption
Amplitude – Creux de tension
Coupures brèves
Type Creux de tension, coupures brèves
Origine Court-circuit,
enclenchement de gros moteur
Conséquences Arrêts d'équipements,
pertes de production, dégâts
Solutions Conditionneur de réseau,
conception équipement sensible,
alimentation sans interruption
Amplitude –
Fluctuations de tension / Flicker
Type Fluctuation rapide (flicker)
Origine Installations fluctuantes
(four à arc, soudeuse, moteur à
démarrage fréquent, éolienne…)démarrage fréquent, éolienne…)
Conséquences Papillotement de l'éclairage
Solutions Compensateur synchrone,
compensateur statique,
conditionneur actif,
condensateur série
Forme d’onde –
(Inter)Harmoniques
Type Harmonique
Origine Installations non linéaires
(électronique de puissance, arcs)
Conséquences Effets thermiques ou diélectriques,
dysfonctionnements
Solutions Filtrage passif ou actif,
self anti-harmonique,
déclassement d'appareil
Forme d’onde –
(Inter)Harmoniques
Type Interharmonique
Origine Installations non linéaires et
fluctuantes,
télécommande centralisée…télécommande centralisée…
Conséquences Papillotement de l'éclairage
fluorescent, dysfonctionnements…
Solutions Filtrage passif ou actif,
amortissement de filtres,
conception équipement sensible
Forme d’onde - Transitoires
Type Surtension transitoire
Origine Court-circuit, commutations, foudre
Conséquences Déclenchements, danger pour les
personnes et pour les matérielspersonnes et pour les matériels
Solutions Séparation galvanique,
parasurtenseur, enclenchement
"synchronisé", résistance de pré-
insertion
Symétrie - Déséquilibre
Type Déséquilibre
Origine Installations déséquilibrées
(traction ferroviaire…)
Conséquences Echauffement de machines Conséquences Echauffement de machines
tournantes, vibrations,
dysfonctionnement de protections
Solutions Dispositif d'équilibrage,
conditionneur de réseau
Sommaire
• Qualité et CEM
• Phénomènes perturbateurs
• Concepts de la normalisation
• Evaluation de la qualité• Evaluation de la qualité
• Indices et objectifs de qualité
• Raccordement des installations perturbatrices
• Maîtrise de la qualité
• La qualité dans le marché libéralisé
Sommaire
• Qualité et CEM
• Phénomènes perturbateurs
• Concepts de la normalisation
• Evaluation de la qualité• Evaluation de la qualité
• Indices et objectifs de qualité
• Raccordement des installations perturbatrices
• Maîtrise de la qualité
• La qualité dans le marché libéralisé
Evaluation de la qualité
• Coupures: opérateurs du réseau
• Fréquence: un seul enregistreur
I• Amplitude I• Forme d’onde > qualimètres• Symétrie I
Evaluation Q – AmplitudeFlickermètre :
� Pst (“Pegel short time”) sur 10 min
� Plt (“Pegel long time”) sur 2 h
Sommaire
• Qualité et CEM
• Phénomènes perturbateurs
• Concepts de la normalisation
• Evaluation de la qualité• Evaluation de la qualité
• Indices et objectifs de qualité
• Raccordement des installations perturbatrices
• Maîtrise de la qualité
• La qualité dans le marché libéralisé
Indice de Q – Coupures longues
Σ ENS 8760 ⋅ 60 ⋅ Σ ENS
AIT = (h/client/an) = (min/client/an)
YAP YEC ⋅ 106
Σ (T ⋅ PNS) Σ ENSΣ (T ⋅ PNS) Σ ENS
AID = = (min/interruption)
Σ PNS Σ PNS
AIT
AIF = (interruptions/client/an)
AID
Indice de Q – Creux de tension
Pour un client donné, se baser sur la courbe
d’aptitude : tension résiduelle vs. durée
des process critiques.
Exemple:
moteur
asynchrone
(Ur = tension
Directe)
Indices et objectifs de qualité
pour Pst, Plt, Vh/V1, Vi/Vd
• Analyse statistique � choix de percentiles
• Exemple, Flicker : mesures 1 semaine, puis
– Caractéristiques de la tension
• BT : Plt95 <= 1
• MT : Plt95 <= 1
– Niveaux de planification
• MT : Pst95 <= 0,9 / Plt95 <= 0,7 / Pst99 <= 0,9-1,35
• HT : Pst95 <= 0,8 / Plt95 <= 0,6 / Pst99 <= 0,8-1,2
Sommaire
• Qualité et CEM
• Phénomènes perturbateurs
• Concepts de la normalisation
• Evaluation de la qualité• Evaluation de la qualité
• Indices et objectifs de qualité
• Raccordement des installations perturbatrices
• Maîtrise de la qualité
• La qualité dans le marché libéralisé
Réseau: Puissance de court-circuit
• Scc standard:
• Scc effective:
car
• Scc apparente:
tient compte de
• Scc contractuelle
Limites d’émission
• Stade 1: évaluation simplifiée
par ex. Limitation du rapport Si/Scc
• Stade 2: partage du gâteau (des lim. de planif.)
par ex.par ex.
ou
(E = lim émiss, L = lim planif, α = exp loi add)
• Stade 3: acceptation à titre précaire
Vérification a posteriori
• Harmoniques
– Mesures avant (1) et après (2),
rang h et percentile p :
– Mesure des courants harmoniques– Mesure des courants harmoniques
• Flicker
– Enregistrement (U, I) et simulation
• Déséquilibre
– Moins compliqué
Sommaire
• Qualité et CEM
• Phénomènes perturbateurs
• Concepts de la normalisation
• Evaluation de la qualité• Evaluation de la qualité
• Indices et objectifs de qualité
• Raccordement des installations perturbatrices
• Maîtrise de la qualité
• La qualité dans le marché libéralisé
• Continuité de la tension
• Coupures longues
• Qualité de la tension
– Fréquence Qualité du réseau
• Déviations (Concept., entret., exploit.)
– Amplitude
• Déviations• Déviations
• Creux et coupures brèves
• Fluctuations (flicker)
– Forme d’onde
• (Inter)harmoniques Limites d’émission
– Symétrie
• Déséquilibre
Sommaire
• Qualité et CEM
• Phénomènes perturbateurs
• Concepts de la normalisation
• Evaluation de la qualité• Evaluation de la qualité
• Indices et objectifs de qualité
• Raccordement des installations perturbatrices
• Maîtrise de la qualité
• La qualité dans le marché libéralisé
The Norwegian example
∆R = E(IC) – IC
with
Average specific interruption costs in €/kWh ENS (Energy Not Supplied) :
Category Notified interrupt. Non-notified interrupt. Residential & agricultural 0.38 0.50 Industrial & commercial 4.38 6.25
E(IC) = average level of quality today (not the optimal level)
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