Présentation
En anglaisAuteur(s)
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Jean-Pierre CLERFEUILLE : Ingénieur de l’École supérieure d’électricité - Électricité de France (EDF) Exploitation du Système Électrique
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Sylvain VITET : Ingénieur civil des Mines - EDF pôle Industrie division Recherche et Développement
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Cyril LEBREVELEC : Ingénieur de l’École supérieure d’électricité - EDF pôle Industrie division Recherche et Développement
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les réseaux électriques font fonctionner en parallèle tous les moyens de production et alimentent simultanément tous les consommateurs. Ce sont des ensembles hautement performants, permettant des économies considérables et des niveaux de qualité importants. Cependant, comme tout système complexe, si l'on ne prend pas différentes précautions, ils peuvent présenter une certaine fragilité.
Pour garantir une qualité de service à leurs clients, les compagnies électriques ont mis au point des règles de planification et d'exploitation de sorte que le réseau électrique soit capable de faire face à chaque instant aux aléas courants, tels que la perte d'un ou plusieurs ouvrages de transport ou de production d'énergie électrique. Ces règles sont calées sur un compromis « coût / risque de puissance coupée » acceptable.
Comme la couverture de tous les aléas, pour autant que cela soit possible, entraînerait des coûts prohibitifs, ces seules règles ne garantissent pas que le réseau électrique soit complètement protégé contre les incidents majeurs. Ces incidents, qui touchent un grand nombre de consommateurs et ce à une échelle régionale ou nationale, sont dus à la conjugaison de phénomènes courants et de facteurs aggravants, comme la défaillance de protections ou d'organes de commande. Ces situations, heureusement rares, vont très au-delà de celles prises en compte pour mettre au point les règles de planification ou d'exploitation. On a cependant pu les déplorer par exemple en France en 1978 et 1987, au Japon en 1987, ou sur la côte ouest des États-Unis en juillet et août 1996.
Les conséquences de tels incidents sont importantes, tant du point de vue de l'économie (l'électricité est une des pierres angulaires du fonctionnement de l'économie), de la sociologie (les sociétés modernes sont très sensibles aux coupures d'énergie), que de la sécurité (process sensibles, clients particuliers comme les hôpitaux...). Ces conséquences sont bien sûr fortement liées à la taille de la zone non alimentée ainsi qu'au temps mis pour alimenter à nouveau cette zone.
En pratique, pour faire face aux incidents majeurs et limiter leurs conséquences, les compagnies électriques adoptent des mesures curatives et installent des automates spécifiques, qui constituent le plan de défense du système électrique. En limitant la propagation de ces incidents et en facilitant la reconnexion rapide des consommateurs des zones hors tension, les plans de défense sont un complément économique indispensable des règles courantes de planification et d'exploitation.
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3. Grands principes et composantes d’un plan de défense
3.1 Généralités
Le plan de défense est la barrière ultime de protection du réseau lors d'un incident majeur, quand toutes les autres mesures, marges, protections et dispositifs de régulation des groupes ne sont pas parvenus à stopper l'enchaînement des incidents et à limiter ses conséquences.
Aussi rares que soient les grands incidents, on admet généralement qu’il convient de s'en prémunir, même si les dispositifs spécifiques requis représentent un investissement non négligeable et ont des conséquences sur les coûts d'exploitation du réseau. En effet, ces investissements sont d'autant plus rentables que les conséquences des grands incidents sont graves, tant pour le réseau que pour la clientèle, et que les reprises de service sont longues et difficiles.
Un plan de défense a pour objectifs de :
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détecter que le réseau électrique est dans un état dégradé ;
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prendre les mesures curatives adaptées afin de stopper l'extension des incidents et leur propagation au reste du réseau électrique :
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en sacrifiant si nécessaire l’alimentation de clients non prioritaires ;
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en organisant le découpage du réseau afin de sauver les parties saines ;
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permettre un retour rapide à une situation saine de réseau ;
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prévoir des remises sous-tension des groupes hydrauliques ;
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favoriser, en dernier ressort, la reconstitution ultérieure du système.
Le plan de défense est constitué de deux lignes de défense dont le domaine d'action n'est pas pris en compte par les règles de planification et d'exploitation.
3.2 Première ligne de défense
La première ligne de défense est composée d'un certain nombre de mesures prises par les opérateurs du réseau électrique dans les centres de conduite lors d'incidents, quand la dynamique du phénomène le permet : les incidents concernés sont les cascades de surcharge 2.2.3...
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BIBLIOGRAPHIE
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