Nous prenons tous une alimentation fiable pour acquise. Cependant, la transition énergétique pose des défis aux opérateurs de réseaux électriques : De nombreux générateurs 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 | PhD
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 électriques centrales, le comportement de consommation des ménages pouvait être suffisamment bien estimé. Aujourd'hui, il y a beaucoup de nouvelles charges ponctuelles et des pics de génération 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 crucial d'identifier précisément les acteurs individuels d'un réseau électrique. Quels sont les générateurs d'électricité 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 beaucoup de points de charge dans une zone, la tension peut chuter dans certaines conditions. Ces informations générales peuvent être utilisées pour créer des profils de consommation typiques pour les ménages et des statistiques de génération 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'obtenir plus de transparence pour le réseau de distribution d'électricité et de pouvoir détecter les violations des limites à un stade précoce », explique 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 connexion. « 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 gestionnaires de réseau utilisent les données pour réagir à la situation actuelle à un stade précoce, permettant ainsi aux réseaux d'être gérés efficacement, de manière durable et sûre. »
