Nous tenons tous pour acquis qu'une alimentation électrique fiable va de soi. La transition énergétique pose toutefois des défis aux opérateurs de réseaux électriques : de nombreux groupes électrogènes décentralisés et de nouveaux consommateurs puissants sont intégrés, ce qui modifie fondamentalement les profils de charge et de production des ménages. Un boîtier mural personnel puissant, par exemple, fonctionne avec une capacité de charge de 22 kW, ce qui correspond à une dizaine de machines à laver. Les systèmes photovoltaïques classiques des maisons unifamiliales peuvent fournir jusqu'à 15 kW lorsque le soleil brille.
Plus de transparence pour nos réseaux électriques
Eva Buchta | Inventeurs Siemens de l'année | Doctorat
Eva Buchta est l'inventrice de l'année 2024 : son invention contribue à stabiliser l'alimentation
« Dans le passé, lorsque l'électricité était principalement fournie par de grandes centrales, le comportement de consommation des ménages pouvait être suffisamment bien estimé. Aujourd'hui, de nombreuses nouvelles charges ponctuelles et de nouveaux pics de production rendent de plus en plus nécessaire la surveillance et le contrôle de nos réseaux locaux au niveau de tension le plus bas », explique Eva Buchta, lauréate du prix Inventeurs de l'année 2024 dans la catégorie Doctorat. « Mon invention propose une méthode permettant d'estimer de manière fiable l'utilisation actuelle du réseau électrique, même dans les réseaux de distribution locaux, où il existe généralement très peu de mesures en temps réel disponibles. «
Analyse des producteurs et des consommateurs
Dans un premier temps, il est essentiel d'identifier précisément les différents acteurs 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, si plusieurs grandes centrales photovoltaïques sont situées côte à côte, il est fort probable que des surtensions se produisent dans cette zone par temps ensoleillé ; s'il y a de nombreuses bornes de recharge dans une zone, la tension peut chuter dans certaines conditions. Ces informations générales peuvent être utilisées pour créer des profils de consommation types pour les ménages et des statistiques de production pour les centrales photovoltaïques. Les corrélations déterminées entre les consommateurs permettent également une estimation beaucoup plus précise de l'état actuel du réseau électrique.
Déterminer la probabilité d'états critiques du système
« L'objectif est d'améliorer la transparence du 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 en temps réel très précises pour calculer la probabilité de violations des limites sur les lignes électriques et les points de connexion. « Si nous plaçons intelligemment les points de mesure au sein du réseau électrique, nous n'avons besoin que de quelques points pour pouvoir évaluer l'état du réseau en temps réel à l'aide du modèle statistique », explique Eva. « Les estimations sont suffisamment précises pour que les gestionnaires de réseaux 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. «
