CHAPITRE 7
Optimisation du transport de l'électricité
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Optimisation du transport en électricité
1. Le réseau électrique en France
1. Le réseau électrique en France
ADe la centrale au consommateur
A
- ◆ Les centrales électriques produisent de l’électricité qui est ensuite transportée à travers le réseau dans les lignes à haute tension (HT), moyenne tension (MT) et basse tension (BT) jusqu’aux utilisateurs. La production est régulée en fonction des besoins des utilisateurs grâce aux smart grids, réseaux électriques intelligents.
BL’effet Joule
B
- ◆ Lorsqu’un courant traverse un matériau conducteur, il se produit un phénomène appelé effet Joule qui se traduit par un échauffement et un dégagement d’énergie thermique vers l’environnement.
◆ La puissance dissipée par effet Joule est définie par : P=R⋅I2.
E=P⋅Δt est l’énergie convertie (en J) lorsqu’un conducteur de résistance électrique R (en Ω) est traversé par un courant d’intensité I (en A) pendant une durée Δt (en s).
CDes pertes dans le réseau électrique
C
- ◆ La tension électrique est augmentée pour minimiser les pertes par effet Joule. En effet, pour une puissance P fixée, plus la tension est élevée et plus l’intensité est faible. La puissance dissipée par effet Joule est donc moins importante.
◆ La part d’énergie électrique transportée qui est dissipée par effet Joule dans l’environnement est estimée à environ 2 %. Dans le réseau de distribution, les pertes peuvent atteindre 6 %.
2. Réduire les pertes par effet Joule
2. Réduire les pertes par effet Joule
AModélisation du réseau électrique
A
- ◆ Un réseau de transport électrique peut être modélisé par :
-
• un circuit électrique comprenant un générateur, des transformateurs et des fils ;
• un graphe orienté dont les arcs représentent les lignes électriques et dont les sommets représentent les sources, les cibles et les nœuds intermédiaires.
BMinimisation des pertes
B
- ◆ L’objectif est de minimiser les pertes par effet Joule sur l’ensemble du réseau. Pour cela, il faut respecter certaines contraintes :
-
• l’intensité du courant sortant d’une source est limitée par la puissance totale distribuée ;
• l’intensité totale entrant dans un nœud intermédiaire est égale à l’intensité totale qui en ressort ;
• l’intensité totale qui arrive à chaque cible est imposée par la puissance qui y est utilisée.
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