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. Composantes des réseaux de transport (3 heures)

• Principes fondamentaux
• Production, transport, distribution
• Considérations électriques, mécaniques et environnementales
• Rappel des notions de puissance en régime alternatif

2. Caractéristiques des lignes de transmission (3 heures)

• Construction d’une ligne de transport (modèle Hydro-Québec)
• Paramètres des lignes
• Calcul de l'inductance et de la capacité des lignes aériennes de transport
• Ligne transposée : atténuation de l'asymétrie

3. Modèles de lignes et rendement en régime permanent  (3 heures)

• Équation des télégraphistes
• Modèles de lignes à courte et moyenne distance (Équivalent ??)
• Modèle de lignes sans pertes
• Charge d'impédance de surtension
• Limite de stabilité en régime permanent
• Compensation réactive des lignes

4. Transformateurs (3 heures)

• Mode de fonctionnement des transformateurs
• Contrôle de tension avec les transformateurs

5. Introduction aux phénomènes de stabilité et protection des réseaux électriques  (3 heures)

• Classification des phénomènes de stabilité
• Modèle de machines synchrones pour les études de défauts
• Études des lignes en régime transitoire
• Composantes de protection de réseau

6. Transport d’énergie à haute tension à courant continu (3 heures)

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

7. Intra

8. Analyse nodale de grands réseaux et calcul des écoulements de puissance (3 heures) :

• Grands réseaux : source de tension; source de courant
• Matrices d’admittance et d’impédance
• Définition du problème d’écoulement de puissance
• Méthodes de résolution : Gauss-Seidel; Newton-Raphson

9.Résolution des calculs d’écoulement de puissance (3 heures)

• Solution découplée (Decoupled solution)
• Solution à découplage rapide (Fast-Decoupled solution)
• Solution DC

10. Introduction aux défauts (3 heures)

• Défauts symétriques
• Calculs des courants de défaut

11. Composantes symétriques et défauts symétriques asymétriques (3 heures)

• Étude des réseaux triphasés déséquilibrés (transformation de Fortescue)
• Circuits de phase
• Circuits de séquence
• Impédance de séquence

12. Contrôle de tension et de fréquence (3 heures)

• Courbes PV et QV
• Compensation shunt et série
• Principes du contrôle de fréquence
• Contrôle de fréquence pour des réseaux interconnectés
• Contrôleurs statiques pour les réseaux de transport

13. Introduction à l’exploitation optimale des réseaux électriques (3 heures)

• Répartition économique
• Écoulement de puissance optimal

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 10 juin 2025

- 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.

Afin de faire valider une absence à une évaluation en vue d’obtenir un examen de compensation, l’étudiante ou l’étudiant doit utiliser le formulaire prévu à cet effet dans son portail MonÉTS pour un examen final qui se déroule durant la période des examens finaux ou pour tout autre élément d’évaluation surveillé de 15% et plus durant la session. Si l’absence concerne un élément d’évaluation de moins de 15% durant la session, l’étudiant ou l’étudiante doit soumettre une demande par écrit à son enseignante ou enseignant.

Toute demande de validation d’absence doit se faire dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de l’évaluation, sauf dans les cas d’une absence pour participation à une activité prévue aux règlements des études où la demande doit être soumise dans les cinq (5) jours ouvrables avant le jour de départ de l’ÉTS pour se rendre à l’activité.

Toute absence non justifiée par un motif majeur (voir articles 7.2.6.1 du RÉPC et 6.5.2 du RÉCS) entraînera l’attribution de la note zéro (0).

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=26326