Nous tenons tous pour acquis une alimentation électrique fiable. Cependant, la transition énergétique pose des défis aux gestionnaires de réseaux d'électricité : de nombreux producteurs d'électricité décentralisés et de nouveaux consommateurs puissants sont intégrés, ce qui modifie fondamentalement les profils de charge et de production des ménages. Une puissante boîte murale personnelle, par exemple, fonctionne avec une capacité de charge de 22 kW, ce qui correspond à une dizaine de machines à laver. Les systèmes photovoltaïques typiques des maisons unifamiliales peuvent alimenter jusqu'à 15 kW lorsque le soleil brille.
Plus de transparence pour nos réseaux électriques
Eva Buchta | Inventeurs de l'année de Siemens | Ph.D.
Eva Buchta est l'inventrice de l'année 2024 : son invention aide à stabiliser l'alimentation
« Dans le passé, lorsque l'électricité était principalement fournie par de grandes centrales centrales, le comportement de consommation des ménages pouvait être suffisamment bien estimé. Aujourd'hui, il existe de nombreuses nouvelles charges ponctuelles et des pics de production qui rendent de plus en plus nécessaire la surveillance et le contrôle de nos réseaux locaux au niveau de tension le plus bas », déclare Eva Buchta, lauréate du prix Inventeurs de l'année 2024 dans la catégorie PhD. « Mon invention fournit une méthode pour estimer de manière fiable l'utilisation actuelle du réseau électrique même dans les réseaux de distribution locaux, où il y a généralement très peu de mesures en temps réel disponibles. «
Analyse des producteurs et des consommateurs
Dans un premier temps, il est essentiel d'identifier avec précision les acteurs individuels d'un réseau électrique. Quels sont les groupes électrogènes présents, où sont-ils situés et combien y en a-t-il ? Et quels types de consommateurs sont connectés ? Par exemple, s'il y a plusieurs grandes centrales photovoltaïques les unes à côté des autres, il y a une forte probabilité que des surtensions se produisent dans cette zone par temps ensoleillé ; s'il y a plusieurs points de charge dans une zone, la tension peut chuter dans certaines conditions. Ces renseignements généraux peuvent être utilisés pour créer des profils de consommation types pour les ménages et des statistiques de production pour les centrales photovoltaïques. Les corrélations qui sont déterminées entre les consommateurs permettent également une estimation beaucoup plus précise de l'état actuel du réseau électrique.
Détermination de la probabilité d'états critiques du système
« L'objectif est d'assurer une plus grande transparence pour le réseau de distribution d'électricité et de pouvoir détecter les violations des limites à un stade précoce », a déclaré Eva. Des connaissances préalables approfondies, qui peuvent provenir de données historiques ou statistiques, sont combinées à quelques mesures très précises en temps réel pour calculer la probabilité de violation des limites dans les lignes électriques et les points de raccordement. « Si nous sommes intelligents pour placer les points de mesure dans le réseau électrique, nous n'avons besoin que de quelques points pour être en mesure d'évaluer l'état en temps réel du réseau à l'aide du modèle statistique », explique Eva. « Les estimations sont suffisamment précises pour que les exploitants de réseau puissent utiliser les données pour réagir à la situation actuelle à un stade précoce, ce qui permet de gérer les réseaux de manière efficace, durable et sûre. «
