À l’assaut des perturbations transitoires dans les grands réseaux d’électricité : une recherche d’avant-garde à Polytechnique Montréal
1er mars 2017
La Chaire industrielle de recherche CRSNG/Hydro-Québec/RTE/EDF/OPAL-RT en simulation multiéchelle de temps des transitoires dans les réseaux électriques de grandes dimensions s’intéresse à la simulation de phénomènes transitoires dans les réseaux de transport d’électricité. Les travaux de cette chaire, qui bénéficie d’un soutien d’une valeur de 2,7 M$ sur cinq ans du Conseil de recherche en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG), Hydro-Québec, Réseau de transport d´électricité (RTE), Électricité de France (EDF) et OPAL-RT Technologies, contribueront à la compréhension et la mitigation des phénomènes transitoires et à l’optimisation de l’intégration des sources d’énergie renouvelable.
Cette chaire industrielle de recherche développe des méthodes numériques de simulation pour l’analyse des signaux transitoires qui affectent le fonctionnement des infrastructures qui transportent l’électricité des centrales de production jusqu’aux utilisateurs finaux. Les perturbations transitoires des ondes électriques sont causées par des phénomènes naturels (p. ex. foudre, chute d’arbre, tempête électromagnétique) ou par des événements techniques (p. ex. déclenchement de ligne, court-circuit, fluctuation de charge) et peuvent entraîner des bris d’équipement, des délestages ou même des pannes générales.
La chaire industrielle de recherche est dirigée par Jean Mahseredjian, professeur titulaire au Département de génie électrique de Polytechnique Montréal, qui est une sommité dans le domaine spécialisé de l’étude de la performance des réseaux de transport d’électricité. Par la conception et la direction du développement d’un outil numérique à l’Institut de recherche d’Hydro-Québec (IREQ) dans les années 1990, et par la poursuite d’activités de recherche à Polytechnique Montréal depuis 2005, il a positionné le Canada et le Québec à l’avant-plan du domaine de la simulation et de l’analyse des transitoires dans les réseaux électriques de grandes dimensions. Le logiciel novateur qu’il a conçu est utilisé aujourd’hui par des entreprises d’électricité dans le monde entier, notamment par Hydro-Québec, EDF et RTE.
Une évolution avant-gardiste aux bénéfices appréciables
Les travaux de la chaire industrielle de recherche visent notamment l’établissement d’un environnement unifié de calcul en temps réel et en temps différé, par l’élimination des écarts entre les méthodes numériques. Également, ces travaux portent sur l’accélération des méthodes numériques, la précision des modèles mathématiques, l’adaptation des opérations en fonction des changements qui surviennent dans les réseaux de transport d’électricité et l’automation du processus de détection des problèmes potentiels. De plus, la chaire s’intéresse à l’application de nouvelles méthodes de calcul haute performance dans des environnements de données massives.
Grâce à ces initiatives, les opérateurs de réseaux de transport d’électricité pourront mieux prévoir les perturbations, tout comme améliorer la performance, la fiabilité et la qualité de service des réseaux. Également, ces opérateurs pourront utiliser de façon sophistiquée des modèles de simulation d’infrastructure et d’équipement lors de la conception de réseaux plus robustes, particulièrement pour l’intégration de sources d’énergie renouvelable comme les parcs d’éoliennes et les centrales solaires photovoltaïques.
Par ailleurs, la chaire industrielle de recherche à Polytechnique Montréal constitue une véritable turbine pour la formation d’étudiants et de chercheurs de pointe qui, éventuellement, contribueront aux travaux chez les opérateurs de réseaux de transport d’électricité et les entreprises de recherche et développement qui œuvrent dans le domaine. Six étudiants à la maîtrise, neuf étudiants au doctorat et quatre étudiants au postdoctorat bénéficient de l’encadrement de deux associés de recherche et de plusieurs professeurs de Polytechnique Montréal ainsi que du soutien des partenaires institutionnels et industriels lors de la réalisation de travaux fondés sur des problématiques et des données réelles.
La Chaire industrielle de recherche CRSNG/Hydro-Québec/RTE/EDF/OPAL-RT en simulation multiéchelle de temps des transitoires dans les réseaux électriques de grandes dimensions contribuera à maintenir le Canada et le Québec à l’avant-garde en matière des méthodes de simulation numérique des phénomènes transitoires dans les infrastructures de transport d’électricité. De la sorte, les opérateurs de réseaux pourront maintenir la desserte de leurs marchés nationaux et extérieurs, tout comme les fournisseurs de solutions et les sociétés de service-conseil pourront mieux concevoir les réseaux de transport d’électricité de demain.
