Partie I: composantes et la conception des micro-réseaux et des centrales virtuelles

Semaines 1 et 2 Chapitre 1: Vue d'ensemble sur les micro-réseaux

1.1 Les micro-réseaux dans un contexte de réseaux électriques intelligents

Simplicité, Avantages et Flexibilité

1.2 Composantes fonctionnelles d’un micro-réseau

Génération conventionnelle et à énergie renouvelable, Stockage de l’énergie, Régulation, contrôleurs et systèmes de gestion

1.3 Architectures des micro-réseaux

Architectures AC, DC et AC-DC

1.4 Modèles énergétiques déterministes et stochastiques des sources à énergie renouvelable dans un micro-réseau

Les sources éoliennes, photovoltaïques et turbines au fil de l’eau

Semaines 3 et 4 Chapitre 2 : Considérations dans la conception des micro-réseaux

2.1 Étude de cas

Micro-Réseau du Lac-Mégantic (Québec) et de Fort-Custer (Michigan): composantes, contrôle, objectifs, stockage, contrôle du PCC, produits industriels, résultats de simulation.

2.2 Îlotage du micro-réseau et synchronisation

Anti-ilotage, ilotage proactif, ilotage imperceptible, norme 1547, délestage des charges, auto-synchronisation, contrôle parallèle isochrone (grid forming)

2.3 Les centrales électriques virtuelles (CEV)

Définitions. Engagement de l’opérateur des CEV. Contrôle des CEV. Fonctions du CEV. Optimisation des opérations du CEV.

2.4 Réseaux et composantes numériques de terrain

Caractéristiques des réseaux WAN, NAN, FAN, HAN, BAN, IAN. Cybersécurité des réseaux. Caractéristiques des liaisons physiques (Ethernet, fibres optiques, WiFi, WiMax, Zigbee, 4G, 5G, Satellite…)

Semaines 5 et 6 Chapitre 3 : Sous-station numérique pour micro-réseau et centrales virtuelles

3.1 Protocole IEC 61850

Comparaison SCADA et 61850. Définition et architecture 61850.

3.2 Protocol GOOSE/GSSE (Generic Object Oriented State Event)

Diffusion multicast. Protocole de communication. Structure hiérarchique de données.

3.3 Modèle ACSI (Abstract Communication Service Interface)

Serveur. Composants logiques. Nœuds logiques. Interfaces avec les IED. Configuration des IED.

3.4 Mécanisme Publication Abonnement

Échange de messages GOOSE. Message GSE. Message de protection.

3.5 Version R-GOOSE pour la protection

Caractéristiques et avantages. UDP pour R-GOOSE. Application de protection accélérée

Semaine 7: Semaine de transition entre les deux parties du cours: 

Examen Intra sur la partie I

Introduction de la partie II

Partie II: Modélisation et stratégies de contrôle, de surveillance et de protection

Semaines 8 et 9 Chapitre 4: Modélisation des éléments de micro-réseau électrique

4. 1Distribution électriques dans un micro-réseau

4.2 Modèles électriques et mathématiques des éléments physiques d’un micro-réseau

4.3 Caractéristiques électriques des sources d’énergies renouvelables et non renouvelables

4.4 Convertisseurs de puissance

4.5 modèles de la charge

4.6 Distribution des sources d’énergie dans un micro-réseau et couplage électronique des sources

4.7 Modélisation et simulation des sources distribuées à couplage électronique

4.8 Modélisation et simulation d’un réseau à base de tension

4.9 Modélisation et simulation de l’équilibrage de puissance (Distributed Slack model)

4.10 Modélisation et simulation de VVO/CVR (Optimisation Volt-VAR) / (Conservation de la réduction de tension)

Semaines 10 et 11 Chapitre 5 : Analyse et études utilisant des modèles recommandés

5.1 Études de contrôle de tension

5.2 Études de contrôle de fréquence

5.3 Étude de stabilité transitoire

5.4 Études de coordination et de sélectivité de la protection

5.5 Études de faisabilité économique (identification des avantages, cout énergétique réduit, amélioration de la fiabilité, report d'investissement, fluctuations de puissance amélioration de l’efficacité énergétique, réduction des émissions, qualité de l’énergie études d'impact du véhicule électrique sur le réseau)

5.6Validation des exemples sur Matlab/Simulink.

Semaines 12 et 13 Chapitre 6 : Contrôle hiérarchique pour les micro-réseaux électriques

6.1 Stratégie de contrôle découplé - Niveau 1 de contrôle hiérarchique

6.2 Stratégie de contrôle pour les sources d’énergies couplées électroniquement

6.3 Stratégie de contrôle pour les sources de stockage d’énergie

6.4 Stratégie de contrôle pour le générateur diesel

6.5 Stratégie de contrôle d'un micro-réseau à plusieurs sources d’énergie

6.6 Stratégie de contrôle généralisée –niveau 2 du contrôle hiérarchique

6.7 Fonctions centralisées du contrôleur de micro-réseau –niveau 3 du contrôle hiérarchique

6.8 Validation des exemples sur Matlab/Simulink.

Conclusion et Évalustion de la partie II