Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Le taux de pertes en énergie, rapport entre l’énergie perdue et le total de l’énergie injectée, est un indicateur internationalement reconnu comme pertinent pour apprécier la performance des réseaux électriques et des sociétés chargées de leur exploitation. Pour déterminer la nature de ces pertes en énergie (techniques ou non techniques) et leur localisation, il est nécessaire de maîtriser deux outils, le bilan énergétique par niveau de tension et l’évaluation des pertes techniques en énergie inhérentes au fonctionnement physique des réseaux. Le bilan énergétique permettra de déterminer l’énergie totale perdue et les pertes techniques, par différence avec l’énergie totale perdue, d’apprécier les pertes non techniques. L’objectif de cet article est donc de présenter ces deux outils d’autant plus complexes à manipuler que les données seront rares ou imprécises.
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The energy losses rate, calculated as the energy lost divided by the total energy injected is considered internationally as a relevant indicator to assess the performance of an electrical network and of its operating utility. In order to determine the origins and the nature of these energy losses (technical or non-technical) and their localisation, it is necessary to use two tools: the energy balance by voltage level or network’s element, and the assessment of technical losses in energy. The energy balance will enable to determine the total energy lost and by difference of the technical losses to assess the non-technical losses. The aim of this article is to present these two tools and methodological element to implement them especially if data are inaccurate or missing.
Auteur(s)
-
Jean-Baptiste ABBÈS : Ingénieur Seureca Veolia, Aubervilliers, France
INTRODUCTION
Pour un gestionnaire de réseau ou pour un développeur de projet technique, la réalisation d’un bilan énergétique et la détermination des pertes électriques sur un réseau constituent des indicateurs techniques et économiques pertinents pour le suivi de la performance et la valorisation d’un projet.
Cet article a ainsi pour objectif de présenter et détailler les méthodes de détermination de ces deux outils :
-
le bilan énergétique, outil physique qui dresse l’inventaire des flux énergétiques sur une zone, constate les flux entrants (injections) et sortants (consommations et pertes) ;
-
l’évaluation des pertes techniques en énergie inhérentes à tout système (échauffement par effet Joule, pertes fer et effet couronne...) qui peuvent être modélisées et estimées de façon déterministe ou tout au moins statistique. Celles-ci s’additionnent lors de la commercialisation à des pertes « non techniques » qui ne peuvent être que déduites : pertes d’ordre commercial, fraudes, erreurs de comptage, erreurs dans les fichiers clientèle... L’asynchronisme dans la lecture des index des comptages vient ajouter un élément complémentaire de complexité au problème.
Différents outils et méthodes appliqués aux structures de réseaux traditionnelles seront proposés en se basant sur des jeux de données disponibles. Ceux-ci permettront à un analyste ou un exploitant de mettre en œuvre une approche théorique et conceptuelle robuste pour réaliser un bilan énergétique dans sa globalité.
La finesse des données conditionne la précision du calcul mais les différentes méthodes développées dans cet article seront cohérentes avec les données accessibles. Les incertitudes sur les valeurs seront inhérentes à la méthode mais le résultat doit donner une indication claire sur le bilan énergétique du système considéré et des incertitudes à prendre en compte.
Cet article s’attachera ainsi à présenter une méthode-outil pour évaluer un bilan énergétique sur une période révolue, afin de donner une image de l'état de santé technique, voire financier, d'une société d'électricité ou d'un territoire à l'intérieur de cette société à un moment donné. De cette méthode dont les résultats représenteront un outil d’aide à la décision pourra être déduit un plan d’action nécessaire pour réduire les pertes techniques et non techniques.
Avertissement : dans cet article à visée internationale, l’auteur n’utilise volontairement pas les termes désignant les tensions dans la norme française NF C18-510. Pour un électricien français, il faudrait traduire ces termes comme suit :
-
BT : BT tension 50 V < U ≤ 1 000 V ;
-
MT : HTA tension 1 000 V < U ≤ 50 V ;
-
Postes MT/BT : postes HTA/BT ;
-
HT et THT : HTB partitionnée en HTB1 : 63 et 90 kV ; HTB2 : 150 et 225 kV ; HTB3 : 400 kV.
L'expertise technique et scientifique de référence
MOTS-CLÉS
niveau de tension pertes non techniques performance d'un réseau électrique taux de pertes en énergie
KEYWORDS
voltage level | non-technical losses | performance of an electrical network | energy losses rate
DOI (Digital Object Identifier)
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Présentation
Conclusion
En anglais
3. Conseils pratiques pour la mise en place de la méthodologie de détermination des pertes techniques
Les sections précédentes ont exposé divers concepts qui peuvent être mobilisés pour déterminer les pertes techniques sur un réseau, en puissance et en énergie. La mise en place pratique de ces concepts est présentée ci-après.
Réaliser un bilan énergétique nécessite de faire un aller-retour entre diverses méthodes pour un périmètre donné : l’énergie sortante d’un niveau de tension sera l’énergie entrante du niveau aval.
La détermination des pertes se fera dans un système traditionnel production-transport-distribution de l’amont vers l’aval, de la production vers le branchement client. Des hypothèses communes entre deux niveaux de tension pourront être définies.
Les paragraphes suivants présentent une application concrète de la méthodologie sur un réseau.
3.1 Périmètres et hypothèses
3.1.1 Monotone de référence et monotones par éléments de réseau
Avant de commencer un bilan énergétique, il conviendra de réaliser une monotone de référence constituée par l’ensemble des injections sur le réseau (somme horaire des puissances injectées tel que présenté à la figure 14). Ces injections peuvent avoir lieu à différents niveaux de tension : moyenne tension puis élévation vers haute tension, haute tension directement pour un producteur centralisée, moyenne tension, voire basse tension pour des moyens de production décentralisés.
Pour un réseau de distribution uniquement, cette monotone de référence sera constituée de l’ensemble des injections provenant du transporteur et des éventuelles injections par les producteurs moyenne tension.
Grâce à cette monotone de référence, H max et H pertes peuvent être définis à l’échelle du périmètre du bilan énergétique considéré et le coefficient de transposition a peut être déterminé.
En tout endroit du réseau où cela est possible il sera pertinent de déterminer des grandeurs identiques, qui permettront le passage des pertes...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - COMMISSION DE RÉGULATION DE L’ÉNERGIE - Rapport annuel 2019 - (2019).
-
(2) - ENEDIS - Bilan électrique ENEDIS 2018 - (2018).
-
(3) - HORSON (J.-P.) - La réduction des pertes techniques dans les systèmes électriques. - Publication EDF International Distribution Management Story, 15 (1996).
-
(4) - LAMBERT (M.) - Les transformateurs électriques. - Dunod (2016).
-
(5) - ODDI (M.) - Réseaux publics de distribution d’électricité : fonctionnement et protection. - Paris, Lavoisier (2016).
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(6) - RTE - Bilan électrique 2018 - (2018) https://bilan-electrique-2018.rte-france.com/reseau-de-transport-taux-de-pertes/
- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Opérations sur les ouvrages et installations électriques et dans un environnement électrique – Prévention du risque électrique - NF C18-510 - 2012
-
Transformateurs triphasés de distribution immergés dans l’huile, 50 Hz, de 50 à 2 500 kVA, de tension la plus élevée pour le matériel ne dépassant pas 36 kV – Partie 1 : prescriptions générales - NF EN 50464-1 - 2007
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