Networks optimization : " active and flexible network "
Optimisation des réseaux : « réseau actif et flexible »
Résumé
The Electric Power System is undergoing a lot of evolutions in recent years, including the energy
market deregulation and the increasing integration of Dispersed Generators (DG). Therefore, within
the framework of Smart Grid concept, the New Information and Communication Technologies (NICT)
provide new perspectives to manage and operate distribution networks.
In this context, new tools, called Advanced Distribution Automation functions (ADA, are being
studied). The main objective of these tools is to use all the distribution network components in a
coordinated manner to make them more active and flexible, in addition to increasing their operational
efficiency. In our case, we studied the functions associated with the reconfiguration problem, the
voltage control problem and the hybridization of these two, while taking into account the presence of
the DG. Based on the inherent components of network physical models, several models have been
proposed. Some are derived from the graph theory and others use powerful mathematical
reformulation to make our models convex. The adopted models answer to the necessity of taking into
account all regulation means, which can be discrete (On Load Tap-Changer and capacitor banks),
binary (components connectivity such as lines or transformers) and continuous (DG reactive power ),
and by the choice of tools and algorithms of mixed optimization. Indeed, the complexity of these
problems is such that we have explored both algorithms: meta-heuristic (ACA, Ant Colony Algorithm)
and deterministic (Generalized Benders Decomposition, Branch and Cut Algorithm).
Le Système Électrique est soumis ces dernières années à plusieurs évolutions, depuis la dérégulation
du marché d'énergie à l'intégration de plus en plus importante de Générateurs Dispersés (GED). Ainsi,
dans le cadre du concept de Smart Grid, les nouvelles technologies de l'information et de la
communication (NTIC) offrent de nouvelles perspectives pour la gestion et l'exploitation des réseaux
de distribution.
Dans ce contexte, de nouveaux outils sont étudiés. Encore appelés Fonctions Avancées
d’Automatisation (FAA), le but principal de ces outils est d’utiliser tous les composants du réseau de
distribution de manière coordonnée en vue de les rendre plus actifs, flexibles et d’augmenter leur
efficacité opérationnelle. Dans notre cas, nous avons étudié les fonctions associées à la reconfiguration
en régime normal, du réglage de la tension et l’hybridation de ces deux derniers, tout en tenant compte
de la présence des GED. En partant du comportement physique inhérent aux composants du réseau,
plusieurs modèles ont été proposés. Certains sont tirés de la théorie des graphes et d’autres sur l’outil
puissant de la reformulation mathématique pour « convexifier » nos modèles. Cette modélisation
adoptée répond à la fois à la nécessité de prendre en compte tous les moyens de réglages qui peuvent
être discrets (prises des transformateurs avec régleurs en charge ou des gradins de condensateurs),
binaires (état de connectivité des composants) et continues (puissance réactive de la DG) et par le
choix des outils et des algorithmes d'optimisation mixte. En effet, la complexité de ces problèmes sont
telles que nous avons exploré à la fois des algorithmes méta-heuristiques (ACF : Algorithme des
Colonies de Fourmis) que déterministes (Décomposition de Benders Généralisée, Algorithme du
Branch and Cut).
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