Étude d'une pénétration solaire massive dans un réseau de distribution synthétique

RÉSUMÉ Dans le contexte d’une popularité croissante des ressources énergétiques distribuées et renouvelables à des fins de décarbonation, la connexion de panneaux solaires photovoltaïques (PV) sur les réseaux de distribution reste un sujet prisé par la communauté scientifique reliée aux réseaux de distribution. Des successions de simulations d’écoulement de puissance (load-flow time-series : LFTS) sont exécutées sur EMTP afin d’analyser l’impact d’une pénétration de production solaire sur une journée (sans et avec batteries) dans un réseau de distribution synthétique. Cette étude examine l’impact des régulateurs de tension et du mode de contrôle Volt-VAR qui est un mécanisme de régulation de la tension locale couramment implémenté dans un module PV. Tout en considérant l’intermittence de la demande de charge et de la quantité d’ensoleillement reçu par les modules PV, ces simulations LFTS sont exécutées sur le réseau de distribution synthétique IEEE-34 développé par un groupe de travail de l’IEEE. Pour s’assurer que les simulations LFTS soient réalistes, le réseau IEEE-34 est adapté pour considérer la variation de l’ensoleillement reçu par les modules PV (associée à un profil d’ensoleillement) et la variation de la demande de puissance de chaque charge (associée à des profils de charge) tout en implémentant un contrôle Volt-VAR discrétisé. Le cas de figure considéré est le réseau IEEE-34 où un module PV est connecté avec chacune des 15 charges triphasées qui ont été identifiées comme des charges résidentielles, commerciales ou industrielles. Chaque catégorie de charge est associée à un profil de charge particulier. Les valeurs de la puissance active et réactive nominale de chaque module PV connecté à un nœud sont fixées à un pourcentage de la charge nominale connectée à ce nœud. Ce pourcentage correspond au taux de pénétration. Un autre objectif est de vérifier la précision des résultats de simulation LFTS en les comparant avec des résultats de simulation dans le domaine du temps obtenus avec des modèles plus détaillés. Ici, la simulation LFTS est suffisamment précise afin qu’il ne soit pas nécessaire d’effectuer des simulations dans le domaine du temps, dans le contexte d’une étude d’intégration en régime permanent déroulant sur une journée. La justification est basée sur les faits que ces deux types de simulations retournent des résultats similaires et que performer des simulations LFTS peut diminuer considérablement le temps de calcul.