Planification de l'implantation et de la puissance des alimentations et transformateurs pour les réseaux de distribution BT/MT

Allocation et dimensionnement des transformateurs de distribution et des alimentations

La planification du réseau de distribution est largement caractérisée par l'allocation et le dimensionnement des transformateurs de distribution. L'emplacement de ces transformateurs dicte directement la longueur et le tracé des alimentations en moyenne tension (MT) et en basse tension (BT). Par conséquent, l'emplacement et la puissance des transformateurs, ainsi que la longueur et la section des alimentations MT et BT, doivent être déterminés de manière coordonnée.

Pour y parvenir, un processus d'optimisation est essentiel. Il vise non seulement à réduire les coûts d'investissement pour les transformateurs et les alimentations, mais aussi à minimiser les coûts de pertes et à maximiser la fiabilité du système. Des contraintes telles que la chute de tension et le courant des alimentations doivent être maintenues dans leurs plages standard.

Pour la planification du réseau en basse tension (BT), les tâches clés consistent à déterminer l'emplacement et la puissance des transformateurs de distribution et des alimentations BT. Cela est fait pour réduire à la fois l'investissement dans ces composants et les pertes de ligne.

En ce qui concerne la planification du réseau en moyenne tension (MT), elle se concentre sur la localisation et le dimensionnement des postes de distribution et des alimentations MT. L'objectif ici est de minimiser les coûts d'investissement, ainsi que les pertes de ligne et les indicateurs de fiabilité tels que SAIDI (System Average Interruption Duration Index) et SAIFI (System Average Interruption Frequency Index).

Au cours du processus de planification, plusieurs contraintes doivent être respectées.

La tension aux nœuds, en tant que contrainte clé, doit être maintenue dans une plage standard. Le courant réel de l'alimentation doit être inférieur au courant nominal de l'alimentation. Améliorer le profil de tension, réduire les pertes de ligne et améliorer la fiabilité du système sont des préoccupations primordiales dans la planification du réseau de distribution, en particulier dans les zones semi-urbaines et rurales.

L'installation de condensateurs est une autre façon d'augmenter considérablement le niveau de tension et de réduire les pertes de ligne. Les régulateurs de tension (RT) sont également des éléments courants pour résoudre ces problèmes.

La fiabilité est une préoccupation clé dans la planification du réseau de distribution. Les lignes de distribution à longue portée augmentent la probabilité de pannes, réduisant ainsi la fiabilité du système. L'installation de connexions croisées (CC) est une mesure efficace pour atténuer ce problème.

Les générateurs distribués (GD) peuvent injecter de la puissance active et réactive, ce qui aide à réduire les indices de fiabilité et à améliorer le profil de tension. Cependant, leurs coûts d'investissement élevés dissuadent les ingénieurs en électricité d'une adoption généralisée.

Étant donné la nature discrète et non linéaire du problème d'allocation et de dimensionnement, la fonction objectif résultante présente de nombreux minima locaux. Cela souligne l'importance de choisir une méthode d'optimisation appropriée.

Les méthodes d'optimisation sont principalement classées en deux groupes :

• Méthodes analytiques.

• Méthodes heuristiques.

Les méthodes analytiques sont efficaces en termes de calcul, mais ont du mal à gérer efficacement les minima locaux. Pour résoudre le problème des minima locaux, les méthodes heuristiques ont été largement utilisées dans la littérature.

Dans cette recherche, des méthodes analytiques et heuristiques seront mises en œuvre dans Matlab. La programmation non linéaire discrète (DNLP) sera utilisée comme approche analytique, et l'optimisation par essaim de particules discrètes (DPSO) comme approche heuristique.

La prise en compte de la croissance de la charge et des niveaux de charge de pointe est un autre facteur crucial qui doit être pris en compte lors du processus de planification.