Au terme de ce cours, l'étudiant ou l'étudiante sera familiarisé avec les principales composantes d'une centrale de production d'énergie, les principales caractéristiques d'un réseau de transport d'énergie à haute tension courant alternatif et d'un réseau de transport d'énergie à haute tension courant continu.

Centrales de production d'énergie : hydraulique, thermique et nucléaire. Interconnexions entre réseaux. Puissance de pointe. Transport d'énergie à haute tension courant alternatif : construction et arrangement des conducteurs. Inductance et capacité d'une ligne. GMR et GMD. Circuit équivalent d'une ligne. Compensation réactive et puissance transmise. Écoulement de puissance. Protection. Régulation de tension. Transport d'énergie à haute tension courant continu : historique. Étude comparative HTCA et HTCC. Systèmes dos à dos, point à point et multiterminaux. Structure et commande des convertisseurs. Compensation réactive et filtrage des harmoniques. Protection. Visites industrielles. Conférences.

Séances de laboratoire dont l'objectif est de maîtriser les calculs inhérents à la conception des réseaux de haute tension.

Ce cours a pour but d'apprendre à l'étudiant(e) :

• les principaux composants d'un réseau de production d'énergie électrique;
• les divers types de production d'énergie électrique;
• les principales caractéristiques d'un réseau de transport d'énergie à haute tension à courant alternatif et à courant continu.

• Un (1) cours magistral par semaine.
• Deux (2) heures par semaine de laboratoire.

1. Les composantes d’un réseau  (3 heures)

• Vue d’ensemble du réseau
• Génération, transport, répartition et distribution
• Considérations électriques, mécaniques et environnementales
• Lignes de transport d’énergie

2. Paramètres des lignes  (9 heures)

• Construction et arrangement des conducteurs
• GMR et GMD
• Résistance, inductance et capacité d’une ligne
• Effet du sol
• Circuit équivalent d’une ligne transposée et non transposée

3. Études des lignes en régime permanent  (9 heures)

• Matrice de transmission
• Modèle de ligne courte, moyenne et longue
• Caractéristiques des câbles
• Rendement et régulation
• Stabilité de tension
• Transfert de puissance active et réactive
• Écoulement de puissance
• Compensation shunt et série
• Courbes PV et QV

4. Études des lignes en régime transitoire  (9 heures)

• Court circuit en régime transitoire
• Propagation des transitoires dans le réseau
• Diagramme de Bewley
• Protection

5. Transport d’énergie à courant continu  (9 heures)

• Composantes d’un lien à courant continu
• Structure et commande des convertisseurs
• Filtrage des harmoniques
• Interconnections

Note : Tous les cours sont d'une durée de 3 heures 30 minutes par semaine.

Calculatrices et ordinateurs. Logiciel Matlab.

- 20%: Travaux pratiques

- 20%: Laboratoires

- 30%: Examen de mi-session : Le mardi 20 juin 2023

- 30%: Examen final (date de l'examen à déterminer)

Travaux à remettre

• Cinq (5) devoirs et six (6) rapports de laboratoire.
• Les devoirs sont effectués sur une base individuelle.
• Les rapports de laboratoire sont effectués par groupe de deux (2) étudiant(e)s.
• Retard de remise des travaux: 10% de pénalité par jour jusqu'à concurrence de 5 jours.

Aucune référence obligatoire.

GLOVER J.D., OVERBYE, T.,  SARMA, M.S., Power Systems Analysis and Design, 6e Edition, Cengage Learning US, 2016. ISBN 9781305636187.

BERGEN, A.R., VITTAL, V., Power Systems Analysis, 2^nd Ed., Upper Saddle River, N.J., Prentice Hall, 2000. ISBN 0-13-691990-1

GRAINGER, J.J., STEVENSON, W.D. Jr., Power System Analysis, New York, McGraw-Hill, 1994. ISBN 0-070-61293-5

KIMBARK, E.W., Direct Current Transmission. New York, John-Wiley and Sons, Inc. 1971. ISBN 0-471-47580-7

WILDI, T., SYBILLE, G., Électrotechnique, 3e édition, Sainte-Foy, Les Presses de l'Université Laval, 2000. ISBN 2-7637-7593-4

MATLAB and Simulink Student Version Release .

SYBILLE, G., DESSAINT, L.A., CHAMPAGNE, R. and all., SimPower Systems Users Guide, The MathWorks Inc., 2013.

WOOD, A.J., WOLLENBERG, B.F., Power Generation Operation and Control, 2nd Edition, John-Wiley and Sons, Inc., 1996. ISBN 0-471-58699-4.

https://ena.etsmtl.ca/course/view.php?id=18587

REMARQUE:

Seulement la partie théorique des rapports sera considérée pour les séances pour lesquelles l'école est fermé. Il pourrait être possible d'effectuer des mesures en laboratoire durant la session dépendamment de la disponibilité des laboratoires. La prise de mesure demeure cependant facultative pour tous les laboratoires.