Mission possible : Une étape importante vers les réseaux autoréparateurs en Finlande

2013-04-10 - ABB et Fortum, une société d'énergie qui œuvre dans les pays nordiques, en Russie, en Pologne et dans les pays baltes, ont entrepris une étape importante vers les réseaux autoréparateurs avec une installation pilote dans un réseau du sud de la Finlande. Grâce à la solution innovatrice d'ABB, pratiquement tous les défauts de mise à la terre pourraient être localisés lors d'essais intensifs sur le terrain. Cela était impossible auparavant.
Par le Service des communications d'ABB


La technologie et les applications de détection de défaillances d'ABB sont maintenant à l'essai au poste électrique de Masala. Les essais ont démontré qu'avec la solution d'automation de réseau intégré et d'automation de postes électriques, la plupart des défaillances du réseau peuvent maintenant être détectées et isolées rapidement, ce qui permet de restaurer l'électricité dans les sections fonctionnelles du réseau.

« Cette solution unique pour les réseaux intelligents représente une étape importante vers le réseau autoréparateur », indique Antti Kostiainen, directeur du développement chez ABB.

« Il était impossible auparavant de localiser les défauts de mise à la terre en temps réel dans les réseaux isolés. Ils devaient plutôt être localisés au moyen d'un sectionnement manuel. Selon les essais sur le terrain, le nouveau système détecte les défaillances avec une probabilité de près de 100 % », indique Dick Kronman, directeur du développement chez ABB. Près de 70 % des défaillances de distribution du réseau sont causées par les défauts de mise à la terre.

Contrôle des défauts de mise à la terre transitoires
Les défauts de mise à la terre des lignes aériennes sont des décharges ou des arcs électriques entre le conducteur et le sol, habituellement causés par un arbre tombé, un animal ou un éclair.

Selon M. Kronman, la solution d'ABB est unique puisqu'elle permet également de localiser les petits défauts transitoires, qui sont le plus souvent causés par une branche d'arbre tombée sur le conducteur ou qui touche le conducteur en raison du vent ou d'une chute de neige. Les défauts de mise à la terre transitoires sont habituellement corrigés par des réenclenchements, c'est à dire que le courant est coupé pendant moins d'une demi-seconde et est automatiquement rebranché. Dans une société débordant d'appareils électroniques, le réenclenchement cause beaucoup de dommages.

Il était autrefois très difficile de localiser des défauts de mise à la terre transitoires et s'ils sont répétitifs, ils entraînent généralement le déclenchement permanent de l'artère d'alimentation. Par conséquent, ils réduisaient la qualité de l'énergie.

« Idéalement, le défaut peut être localisé avant même qu'on puisse remarquer la panne et le défaut transitoire. Les défauts permanents peuvent ainsi être prévus de façon précise », indique M. Kronman.

Essais intensifs sur le terrain
Les plus récentes technologies et applications d'ABB ont été mises à l'essai au poste électrique de Fortum à Masala. Les relais du poste électrique ont été entièrement renouvelés avec la plus récente série 615 de la famille Relion. De plus, le réseau automatisé utilise la communication sans fil de Viola Systems.

La nouvelle solution a fait l'objet d'essais intensifs sur le terrain en juin; 100 différents types de défaillances ont été induits au réseau de Masala, dont 97 % étaient des défauts de mise à la terre. Les défaillances ont été induites à quatre endroits : près du poste électrique, à mi-chemin de l'artère d'alimentation et à chaque extrémité de l'artère d'alimentation.

« Nous pouvons maintenant localiser la défaillance avec une précision de un à deux kilomètres, ce qui est suffisant pour permettre aux exploitants du réseau de trouver la bonne section à isoler », ajoute M. Kostiainen.

Le réseau de Porkkalanniemi à Kirkkonummi est exigeant : le secteur est venteux et vulnérable aux tempêtes, et il n'est pas facile d'installer des câbles souterrains dans le sol rocheux. L'objectif de Fortum et d'ABB consiste à améliorer de manière importante la qualité de l'électricité comparativement à la situation actuelle.

De la recherche aux produits
Selon Dick Kronman, la réussite des essais sur le terrain de Masala constitue une étape remarquable vers un réseau autoréparateur, et prouve que le déploiement d'un réseau intelligent est la bonne solution. Le système est maintenant en essai d'utilisation, et l'objectif à long terme est que le système localise automatiquement les défaillances, les isole et restaure l'énergie dans le reste du réseau.

Le système est basé sur la norme IEC61850, et le réseau est isolé sans compensation pour le défaut de mise à la terre. Pour la prochaine étape, ABB mettra à l'essai une solution pour les réseaux compensés, en collaboration avec Fortum.

Ce projet pilote fait partie d'un programme de recherche quinquennal intitulé « réseaux intelligents et marché de l'énergie », ou SGEM, financé par TEKES, organisme financier finnois dans le domaine de la technologie et de l'innovation, et coordonné par CLEEN Oy, réseau intelligent de recherche et de technologie.

« Les essais sur le terrain prouvent que le système et les nouveaux algorithmes fonctionnent vraiment. ABB a décidé de mettre en production les technologies utilisées dans le cadre du projet pilote. À l'avenir, nous les offrirons comme des produits commerciaux pouvant réellement améliorer les solutions de réseau », affirme M. Kronman.

La pression de la société pour rehausser la fiabilité de la distribution électrique ne cesse d'augmenter. Les autorités de réglementation élaborent des modèles qui incitent les exploitants du réseau à réduire le nombre de pannes.

Réseau autoréparateur

Aucun truc magique n'a encore été inventé pour permettre à un réseau de se réparer lui-même. Le terme autoréparateur fait référence à la restauration de l'alimentation électrique. Un réseau autoréparateur localise une défaillance, l'isole en ouvrant les sectionneurs les plus près et restaure l'énergie dans le reste du réseau. Cela exige une certaine structure de réseau, c'est-à-dire la réalimentation, l'automation du réseau et la localisation précise des défaillances.



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