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ETUDE DE LA STABILITE STATIQUE DU RESEAU DE DISTRIBUTION 15 kV DE LA VILLE DE O

ETUDE DE LA STABILITE STATIQUE DU RESEAU DE DISTRIBUTION 15 kV DE LA VILLE DE OUAGADOUGOU AU POSTE SOURCE DE PATTE D’OIE : MODELISATION AVEC MATLAB MÉMOIRE POUR L’OBTENTION DU DIPLOME INGENIEUR 2IE - SPECIALITE GENIE ELECTRIQUE ET ENERGETIQUE ------------------------------------------------------------------ Présenté et soutenu publiquement le 17 Janvier 2018 par Cédric Olivier AKONO ESSOUMA Travaux dirigés par : Moussa Kadri SANI Assistant d’Enseignement et de Recherche à 2iE Georges Vididomai PODA Directeur Régional Centre-Ouest de Distribution de la SONABEL Jury d’évaluation du stage : Président : Dr. Ahmed BAGRE Membres et correcteurs : M. Moussa KADRI M. Justin BASSOLE Promotion [2016/2017] ETUDE DE LA STABILITE STATIQUE DU RESEAU DE DISTRIBUTION 15 kV DE LA VILLE DE OUAGADOUGOU AU POSTE SOURCE DE PATTE D’OIE : MODELISATION AVEC MATLAB Cédric Olivier AKONO ESSOUMA Promotion [2016/2017] Page | i Dédicaces À Dieu tout puissant À mon très cher père : Monsieur ESSOUMA AKONO Clément, pour louer tes sacrifices et ton soutien tout au long de mon parcours. J’espère être la source de ta fierté, de ton investissement à la dimension de tes ambitions. Que ce travail soit un modeste témoignage de mon éternel reconnaissance. À mes très chères mamans : BILO’O Marthe Félicité et NGONO EDJIANE Gertrude Bibiche À la famille PARE : en particulier le Dr. Jean L. PARE, pour votre soutien inconditionnel durant mon passage au Burkina Faso. Que ce travail soit un témoignage de mon éternel reconnaissance. À mes chers frères, sœurs et neuve : ESSO NGWA Angèle épouse KOUNA, ETONG AHANDA Stève, ESSI Armand Arsène, ASSAKO ESSOUMA Marie Flavienne, OLOUMANE ESSOUMA Stève Gabby, ESSOUMA ESSOUMA Ariane Félicité Bibiche, ESSOUMA ESSOUMA Clément Ronny Junior, et mon neuve ESSOUMA ASSAKO Clément Dann À tous mes amis et camarade de promotion. À tous ceux et celles qui de près ou de loin ont contribué à la réalisation de ce travail ETUDE DE LA STABILITE STATIQUE DU RESEAU DE DISTRIBUTION 15 kV DE LA VILLE DE OUAGADOUGOU AU POSTE SOURCE DE PATTE D’OIE : MODELISATION AVEC MATLAB Cédric Olivier AKONO ESSOUMA Promotion [2016/2017] Page | ii Remerciements Tout d’abord je tiens à exprimer ma reconnaissance et ma gratitude à l’Administration ainsi qu’à l’ensemble du Corps Enseignant de l’Institut Internationale de l’Eau et de l’Environnement (2iE). Mes remerciements s’adressent aussi à mon encadreur académique Monsieur Moussa Kadri SANI, Assistant d’Enseignement et de Recherche à l’Institut Internationale d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement. Je remercie aussi le Directeur de la Distribution de Kadiogo de la SONABEL, Monsieur Raouda OUEDRAOGO pour ses précieux conseils et surtout pour son accueil au sein de la structure SONABEL. Mes très sincères remerciement vont également à mon encadreur professionnel Monsieur Vididomai U. Georges PODA, Directeur régionale Centre-Ouest Burkina Faso de la Distribution de la SONABEL, pour ses recommandations et son encadrement. Mes remerciements vont aussi à l’endroit de Monsieur Francis ZAGRE chef de service maintenance des réseaux à SONABEL, pour sa disponibilité. Mes remerciements vont également aux travailleurs de la SONABEL, pour leurs précieuses aides et leurs encouragements. Mes vifs remerciements aux membres du Jury pour l’intérêt qu’ils portent à mes recherches en acceptant d’examiner mon travail. Je ne saurai oublier dans ces remerciements, mes amis et camarades de classe de l’Institut Internationale d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement (2iE), pour tous ces agréables moments passés ensemble. Je tiens enfin à remercier tout particulièrement ma famille, qui m’a soutenu par ses prières, encouragements et accord de la liberté d’action et surtout la patience nécessaire pour surmonter tous les obstacles et réaliser ce travail. Pour toute personne qui, de près ou de loin ayant contribué à la réalisation de ce projet. Trouverez en ce modeste travail, l’expression de ma profonde gratitude. ETUDE DE LA STABILITE STATIQUE DU RESEAU DE DISTRIBUTION 15 kV DE LA VILLE DE OUAGADOUGOU AU POSTE SOURCE DE PATTE D’OIE : MODELISATION AVEC MATLAB Cédric Olivier AKONO ESSOUMA Promotion [2016/2017] Page | iii Résumé Le présent mémoire de fin d’étude master en génie électrique et énergétique, option Génie Électrique fait l’objet d’un stage effectué dans l’entreprise SONABEL et porte sur le thème « ETUDE DE LA STABILITE STATIQUE DU RESEAU DE DISTRIBUTION 15 kV DE LA VILLE DE OUAGADOUGOU AU POSTE SOURCE DE PATTE D’OIE : MODELISATION AVEC MATLAB ». La ville de Ouagadougou dispose d’un très grand réseau de distribution. L’étude de sa stabilité a été divisé en plusieurs parties toutes relatives à la portion du réseau concerné. Notre travail s’intéresse donc à la partie concernant les départs de distribution 15 kV au pose source de PATTE D’OIE. Il est donc question pour nous de faire dans un premier temps une collecte générale des données sur le réseau de PATTE D’OIE, en suite modéliser ce réseau sur le logiciel MATLAB pour des simulations d’écoulement de puissance afin d’étudier la stabilité du réseau pour l’années 2017. Ce réseau de distribution fera face à des problèmes de stabilité telles que les chutes de tension et les surcharges d’équipement électrique. Ces problèmes peuvent être résolu par une meilleure répartition de la charge sur le réseau et également par la création de nouveaux départs pour les charge à venir. Mots Clés : 1. Stabilité statique 2. Réseau de distribution 3. Modélisation 4. Simulation écoulement de puissance 5. Répartition ETUDE DE LA STABILITE STATIQUE DU RESEAU DE DISTRIBUTION 15 kV DE LA VILLE DE OUAGADOUGOU AU POSTE SOURCE DE PATTE D’OIE : MODELISATION AVEC MATLAB Cédric Olivier AKONO ESSOUMA Promotion [2016/2017] Page | iv ABSTRACT The present thesis in Electrical and Electrical Engineering, option Electrical Engineering, is the subject of an internship carried out in the company SONABEL and concerns the topic «STATIC STABILITY STUDY OF THE DISTRIBUTION NETWORK 15 kV DE THE TOWN OF OUAGADOUGOU AT THE POST SOURCE OF PATH OF OIE: MODELIZATION WITH MATLAB». The city of Ouagadougou has a very large distribution network. The study of its stability has been divided into several parts, all relating to the portion of the network concerned. Our work is therefore concerned with the part concerning the 15 kV distribution starts at the source pose of PATTE D'OIE. It is therefore a question for us to do a first general data collection on the network of OIE PATTE, then to model this network on the software MATLAB for simulations of power flow in order to study the stability of the network for the years 2017. We will notice that this distribution network will face stability problems such as voltage drops and overloads of electrical equipment. These problems can be solved by a better distribution of the load on the network and also by the creation of new starters for the future loads. Key w ords: 1. Static stability 2. Distribution grid 3. Modeled 4. Load flow Simulation 5. Apportionment ETUDE DE LA STABILITE STATIQUE DU RESEAU DE DISTRIBUTION 15 kV DE LA VILLE DE OUAGADOUGOU AU POSTE SOURCE DE PATTE D’OIE : MODELISATION AVEC MATLAB Cédric Olivier AKONO ESSOUMA Promotion [2016/2017] Page | v T ABLE DES MA TIERES CHAPITRE1:........................ PRÉSENTATION GÉNÉRALE DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL. - 5 - 1.1 Introduction : ............................................................................................................. - 5 - 1.2 Présentation générale de la structure d’accueil .............................................................. - 5 - 1.3 Présentation du département de la distribution du Kadiogo (DDK) ................................ - 6 - CHAPITRE2:....................................... GÉNÉRALITÉ SUR LES RÉSEAUX DE DISTRIBUTION - 7 - 2.1 Rappels sur les réseaux électriques et classifications ..................................................... - 7 - 2.1.1 Classification des réseaux selon le type de tension et le niveau de puissance ........... - 7 - 2.1.2 Classification des réseaux selon leur fonction........................................................ - 8 - 2.1.3 Les types de structure des réseaux électrique......................................................... - 8 - CHAPITRE3:....................................................................... MATERIELS ET METHODOLOGIE - 10 - 3.1 Introduction : ........................................................................................................... - 10 - 3.2 Présentation de MAPINFO et MATLAB ................................................................... - 11 - 3.2.1 Présentation de MAPINFO ................................................................................ - 11 - 3.2.2 Présentation de MATLAB / Simulink ................................................................. - 12 - 3.3 Collecte des données ................................................................................................ - 12 - 3.3.1 Données sur les transformateurs ......................................................................... - 13 - 3.3.2 Données sur les conducteurs et les câbles............................................................ - 14 - 3.3.3 Données sur les charges ..................................................................................... - 15 - 3.4 Modélisation des éléments du réseau électrique de patte d’oie ..................................... - 15 - 3.4.1 La modélisation en statique................................................................................ - 15 - 3.4.2 La modélisation en dynamique ........................................................................... - 16 - 3.4.3 Modélisation d’un transformateur à deux (02) enroulements ................................ - 16 - 3.4.4 Modèle générale du transformateur à deux (02) enroulements .............................. - 16 - CHAPITRE4:........PRINCIPES D’ECOULEMENT DE PUISSANCE, CRITERES DE STABILITE, HYPOTHESES DE SIMULATION ......................................................................................... - 26 - 4.1 Principe d’écoulement de puissance........................................................................... - 26 - 4.2 Établissement et résolution des équations d’écoulement de puissance .......................... - 26 - 4.3 Critère de stabilité et Hypothèses de simulation .......................................................... - 29 - 4.3.1 Critère N°1 : ..................................................................................................... - 29 - 4.3.2 Critère N°2 : ..................................................................................................... - 29 - 4.3.3 Hypothèses N°1 ................................................................................................ - 29 - 4.3.4 Hypothèse N°2.................................................................................................. - 29 - CHAPITRE5:............ RÉSULTATS DES ANALYSES, SOLUTIONS ET RECOMMANDATIONS - 31 - 5.1 Résultats des écoulements de puissance ..................................................................... - 31 - 5.2 Rapport bilan de tension et de puissance sur le uploads/Geographie/ akono-essouma-cedric-olivier 1 .pdf