Haute Ecole
d'Ingénierie et de Gestion
du Canton de Vaud

ReIne, un laboratoire pour « couler » l’intelligence dans le réseau électrique

mai 24, 2018, 11:03 by Nicolas Rubin
Le paysage électrique vit actuellement une importante transition non seulement en Suisse, mais pratiquement dans tous les pays industrialisés. Nous assistons à deux tendances fortes, à savoir : (i) la multiplication des unités de génération de petite taille et décentralisées sur le territoire, et (ii) l’émergence de nouvelles consommations liées notamment à la mobilité électrique, à la pénétration des pompes à chaleur électriques et au développement de la domotique.

Les nouvelles productions décentralisées, telles que les modules photovoltaïques dans les quartiers commerciaux ou résidentiels, sont injectées le plus souvent dans le réseau de distribution basse tension (BT) et peuvent ainsi créer des inversions de flux d’énergie dans un réseau électrique conçu de manière structurellement unidirectionnelle. De surcroît, une telle situation peut donner lieu à des variations dépassant les normes en termes de tensions, fréquence et harmoniques. En même temps, les nouvelles consommations viennent soustraire de la puissance également au niveau du réseau BT, induisant de fortes variations temporelles sur base journalière, hebdomadaire et saisonnière. Ainsi, le réseau BT se trouve au centre des changements qui secouent le monde électrique qui, en plus, dans de nombreux pays, doit faire face à la disparition de grandes centrales de production et donc perdre l’effet inertiel des masses tournantes des grands alternateurs. Cette inertie permet présentement de (partiellement) compenser les variations induites par les changements dans les profils de consommation.

Les réseaux BT présentent deux caractéristiques qui pourraient freiner considérablement ces changements. D’une part, les réseaux de distribution ne sont pas monitorés en temps réel et ont été créés de manière inhomogène selon le territoire, i.e. avec des topologies qui changent fortement d’un lieu à un autre (parfois même au sein de la même ville). D’autre part, d’éventuels renforcements des réseaux de distribution auraient comme conséquence d’importants investissements financiers car ces infrastructures sont majoritairement souterraines dans des structures urbaines parfois très denses, en tout cas en Europe continentale, ce qui est difficilement compatible avec l’état actuel des finances de la plupart des collectivités publiques.

Dans ce contexte, la HEIG-VD a mis sur pied un nouveau laboratoire, unique en Suisse, appelé ReIne, dont les principales caractéristiques sont les suivantes :

  • Emuler à l’échelle réelle un ou plusieurs feeders basse tension, y compris des perturbations du réseau (dissymétries de tension, harmoniques, coupure de phases, etc.).
  • Reconfigurer automatiquement le réseau en fonction de l’application à étudier.
  • Mettre à disposition plusieurs sources, y compris des énergies renouvelables, des charges actives, des charges passives et des éléments de stockage.
  • Permettre de connecter tous les éléments précédents à n’importe quel nœud du feeder émulé.
  • Effectuer le monitoring de toutes les grandeurs électriques en temps réel.
  •  Etudier et tester d’une façon sûre et répétable des algorithmes de gestion du réseau innovants, aussi en présence de défauts dans le réseau.
  • Tester des problématiques de cyber-sécurité,
  • Tester des appareils « Smart » dans une ambiance protégée et répétable.

Ce laboratoire pourra être utilisé au niveau des projets de recherche avec des partenaires industriels ou institutionnels et avec les services publics, dans le cadre de mandats spécifiques. Il pourra également servir dans le cadre de différents enseignements afin de former nos étudiants. A ce jour, deux projets sont en cours, et un troisième est en voie de définition.

Contact :

Prof. J.-F. Affolter, jean-francois.affolter@heig-vd.ch

Prof. M. Capezzali, massimiliano.capezzali@heig-vd.ch

Prof. M. Carpita, mauro.carpita@heig-vd.ch


© Michel Duperrex / La Région Nord vaudois


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