Détails du sujet
Etude et conception d’un système de supervision et d’acquisition des données SCADA pour un contrôle temps réel d’un réseau électrique.
Cas du réseau local de la Snel Goma.
Résumé
Auteur : Cinamula Zihalirwa
Niveau: TECH2
Département: Genie Electrique
Année Ac: 2023-2024 , | 2024-06-12 12:03:58
Mots clés
reseaux electriques,SCADA,controle
Intérêt
L'intérêt de l'amélioration du système de protection des réseaux électriques et l'intégration du contrôle basé sur le SCADA est multiple et apporte de nombreux avantages.
1. Fiabilité accrue: L'intégration du contrôle basé sur le SCADA permet une surveillance en temps réel du réseau électrique, ce qui permet de détecter rapidement les anomalies et les incidents.
2. Réactivité améliorée : Grâce à la surveillance en temps réel et à la détection avancée des anomalies, le temps de réaction aux incidents est considérablement réduit.
3. Gestion proactive : Le contrôle basé sur le SCADA offre une vision globale de l'état du réseau électrique, permettant une gestion proactive et une prise de décision éclairée.
4. Automatisation des tâches : L'intégration du contrôle basé sur le SCADA permet d'automatiser certaines tâches de protection, telles que la reconfiguration automatique du réseau, l'ajustement des paramètres de protection en fonction des conditions de fonctionnement, etc. Cela réduit la charge de travail manuelle et améliore l'efficacité opérationnelle.
5. Sécurité renforcée : Une meilleure détection des anomalies et une réactivité accrue aux incidents contribuent à renforcer la sécurité du réseau électrique.
6. Optimisation des coûts : Une gestion proactive du réseau, une maintenance prédictive et une réduction des temps d'arrêt grâce à une réaction rapide aux incidents permettent d'optimiser les coûts liés à la gestion et à la maintenance du réseau électrique
Problématique
L’énergie électrique est un facteur essentiel dans le développement et l’évolution des sociétés humaines que ce soit sur le plan de l’amélioration des conditions de vie ou celui du développement des activités industrielles. Le système de puissance qui est à la base de cette énergie fonctionne dans un environnement en évolution continuelle : charges, puissance des générateurs, topologie du réseau. Du fait que pour que cette énergie soit utilisée, elle doit être transportée, le réseau électrique s’avère donc vitale et stratégique pour notre société qui est en mutation continuelle. Sa structure varie donc en permanence depuis quelques temps. En effet, la croissance démographique (qui est à l’origine de l’expansion et de l’industrialisation) fait à ce que la ville de Goma voit depuis peu sa demande en énergie électrique croitre. Les sociétés en voie de développement ont besoin d’une offre toujours croissante et continue d’énergie électrique. Cette énergie demandée par une multitude des personnes et d’entreprises est produite à partir des centrales et doit être acheminée vers ces points de consommation à travers un réseau de transport. A ce réseau est connecté, par l’intermédiaire d’un poste de transformation, un réseau de distribution
Le réseau de distribution, étant vaste avec une impédance quelconque, est sujet à une suite des perturbations qui, si elles ne sont pas bien suivies, occasionnent une marge de travail assez large, cela étant une perte en termes d’efficacité. De nos jours, la SNEL ne dispose pas des capteurs dans ses cabines et réseaux MT/BT pour lui permettre une bon contrôle temps réel afin d’optimiser la distribution de l’énergie disponible. Pourtant, quoique certains feeders du réseau fonctionnent très en deçà de leurs puissances installées, le réseau subit une extension progressive. Si la SNEL disposait de suffisamment d’énergie pour alimenter la ville de Goma, le contrôle du réseau, le problème de suivi et de supervision serait un des défis majeurs auxquels elle ferait face, étant donné l’inexistence des capteurs et autres appareils de mesure dans les cabines et surtout sur l’ensemble du réseau. Actuellement, la supervision et l’acquisition des données est un paramètre assez important pour l’optimisation des réseaux électriques.
Ce qui précède, suscite les questions suivantes :
• Comment optimiser la distribution de l’électricité dans la ville en utilisant un système de contrôle et de supervision basée sur la technologie SCADA pour permettre une réactivité temps réel en cas de problèmes et surtout une mise en place d’une prévision pour l’anticipation d’incidents et la bonne maitrise du réseau en question ?
• Si oui ; quelle puisse être la méthode de conception efficace et surtout le logiciel disponible pour la conception de ce genre de système ?
Plan provisoire
Hormis l’introduction et la conclusion, notre travail s’étend sur trois chapitres :
• Le premier chapitre parlera des généralités sur les réseaux électriques et la possibilité de contrôle temps réel.
• Le deuxième chapitre est consacré sur la compréhension du système SCADA, les principaux composants, l’évolution de l’architecture SCADA dans le temps, les protocoles de communication, la revue des logiciels commerciaux dans le marché, ainsi que le choix du logiciel pour le développement de l’application SCADA pour la configuration choisie.
• Le troisième chapitre parlera essentiellement de la conception du système SCADA et de l’environnement de gestion temps réel des données.
Hypothèses
Le réseau de distribution a pour but de fournir de la puissance électrique aux différents centres de consommation ; cette énergie distribuée doit transiter sur des lignes électriques jusqu’à l’endroit de consommation.
Le système de contrôle et d’acquisition de données (SCADA) est un ensemble complet de fonctions d’aide à la conduite et à l’exploitation des réseaux de distribution d’électricité dont l’objectif principal est de réduire les durées des interruptions lors d’incidents et de proposer à l’opérateur des reconfigurations du réseau permettant une exploitation optimale des équipements.
Ainsi en formulant une réponse au questionnement identifiant l’ensemble de la recherche nous pouvons en effet implémenter et concevoir un système de supervision et de contrôle temps réel avec l’ensemble de technologies disponibles ie la procédure du SCADA commençant par la collecte des données grâce aux capteurs au fil des lignes de distribution, la mise en place des dispositifs de commande pour le contrôle temps réel des parties principales(disjoncteur et relais de protection),l’acquisition des données pour la prédiction et enfin une interface homme machine accessible à distance pour la surveillance, la supervision et le contrôle temps réel.
La demande en énergie étant croissante, un dispositif de contrôle est une solution immédiate pour une utilisation du réseau existant à ses performances optimales compte tenu de la difficulté que nous avons en termes de disponibilité de moyens et le problème de déploiement de main d’œuvre en temps réel.
Méthodes
Pour parvenir aux résultats escomptés, nous avons utilisé les méthodes et techniques suivantes :
• Les descentes sur terrain ont permis de récolter les données relatives au réseau de distribution de la ville de Goma.
• La technique documentaire : grâce aux livres et articles consultés, cette technique nous a permis d’avoir des informations nécessaires pour l’étude de l’écoulement de puissance dans un réseau électrique mais aussi d’asseoir notre base théorique.
• L’implémentation du système de gestion des données et l’interface homme machine accessible à distance en temps réel.
Nous tenons à signaler que dans le cadre de notre travail, nous nous sommes limités au contrôle d’un feeder de la partie MT du réseau de distribution.
Bibliographie
1.COURS DES RESEAUX
2.COURS DES COMMANDES OPTIMALES
3.MATHS WORKS
Directeur & Encadreur
Directeur: BARAKA Olivier MUSHAGE
Encadreur: Bertille Japhet MUSHAGASHA
Status
Décision ou observation:
Feu vert:
Déposé : NO
Défendu: NO
Finalisé:
Etude et conception d’un système de supervision et d’acquisition des données SCADA pour un contrôle temps réel d’un réseau électrique. Cas du réseau local de la Snel Goma.
Résumé
Auteur : Cinamula Zihalirwa
Niveau: TECH2
Département: Genie Electrique
Année Ac: 2023-2024 , | 2024-06-12 12:03:58
Mots clés
reseaux electriques,SCADA,controleIntérêt
L'intérêt de l'amélioration du système de protection des réseaux électriques et l'intégration du contrôle basé sur le SCADA est multiple et apporte de nombreux avantages.1. Fiabilité accrue: L'intégration du contrôle basé sur le SCADA permet une surveillance en temps réel du réseau électrique, ce qui permet de détecter rapidement les anomalies et les incidents.
2. Réactivité améliorée : Grâce à la surveillance en temps réel et à la détection avancée des anomalies, le temps de réaction aux incidents est considérablement réduit.
3. Gestion proactive : Le contrôle basé sur le SCADA offre une vision globale de l'état du réseau électrique, permettant une gestion proactive et une prise de décision éclairée.
4. Automatisation des tâches : L'intégration du contrôle basé sur le SCADA permet d'automatiser certaines tâches de protection, telles que la reconfiguration automatique du réseau, l'ajustement des paramètres de protection en fonction des conditions de fonctionnement, etc. Cela réduit la charge de travail manuelle et améliore l'efficacité opérationnelle.
5. Sécurité renforcée : Une meilleure détection des anomalies et une réactivité accrue aux incidents contribuent à renforcer la sécurité du réseau électrique.
6. Optimisation des coûts : Une gestion proactive du réseau, une maintenance prédictive et une réduction des temps d'arrêt grâce à une réaction rapide aux incidents permettent d'optimiser les coûts liés à la gestion et à la maintenance du réseau électrique
Problématique
L’énergie électrique est un facteur essentiel dans le développement et l’évolution des sociétés humaines que ce soit sur le plan de l’amélioration des conditions de vie ou celui du développement des activités industrielles. Le système de puissance qui est à la base de cette énergie fonctionne dans un environnement en évolution continuelle : charges, puissance des générateurs, topologie du réseau. Du fait que pour que cette énergie soit utilisée, elle doit être transportée, le réseau électrique s’avère donc vitale et stratégique pour notre société qui est en mutation continuelle. Sa structure varie donc en permanence depuis quelques temps. En effet, la croissance démographique (qui est à l’origine de l’expansion et de l’industrialisation) fait à ce que la ville de Goma voit depuis peu sa demande en énergie électrique croitre. Les sociétés en voie de développement ont besoin d’une offre toujours croissante et continue d’énergie électrique. Cette énergie demandée par une multitude des personnes et d’entreprises est produite à partir des centrales et doit être acheminée vers ces points de consommation à travers un réseau de transport. A ce réseau est connecté, par l’intermédiaire d’un poste de transformation, un réseau de distribution
Le réseau de distribution, étant vaste avec une impédance quelconque, est sujet à une suite des perturbations qui, si elles ne sont pas bien suivies, occasionnent une marge de travail assez large, cela étant une perte en termes d’efficacité. De nos jours, la SNEL ne dispose pas des capteurs dans ses cabines et réseaux MT/BT pour lui permettre une bon contrôle temps réel afin d’optimiser la distribution de l’énergie disponible. Pourtant, quoique certains feeders du réseau fonctionnent très en deçà de leurs puissances installées, le réseau subit une extension progressive. Si la SNEL disposait de suffisamment d’énergie pour alimenter la ville de Goma, le contrôle du réseau, le problème de suivi et de supervision serait un des défis majeurs auxquels elle ferait face, étant donné l’inexistence des capteurs et autres appareils de mesure dans les cabines et surtout sur l’ensemble du réseau. Actuellement, la supervision et l’acquisition des données est un paramètre assez important pour l’optimisation des réseaux électriques.
Ce qui précède, suscite les questions suivantes :
• Comment optimiser la distribution de l’électricité dans la ville en utilisant un système de contrôle et de supervision basée sur la technologie SCADA pour permettre une réactivité temps réel en cas de problèmes et surtout une mise en place d’une prévision pour l’anticipation d’incidents et la bonne maitrise du réseau en question ?
• Si oui ; quelle puisse être la méthode de conception efficace et surtout le logiciel disponible pour la conception de ce genre de système ?
Plan provisoire
Hormis l’introduction et la conclusion, notre travail s’étend sur trois chapitres :• Le premier chapitre parlera des généralités sur les réseaux électriques et la possibilité de contrôle temps réel.
• Le deuxième chapitre est consacré sur la compréhension du système SCADA, les principaux composants, l’évolution de l’architecture SCADA dans le temps, les protocoles de communication, la revue des logiciels commerciaux dans le marché, ainsi que le choix du logiciel pour le développement de l’application SCADA pour la configuration choisie.
• Le troisième chapitre parlera essentiellement de la conception du système SCADA et de l’environnement de gestion temps réel des données.
Hypothèses
Le réseau de distribution a pour but de fournir de la puissance électrique aux différents centres de consommation ; cette énergie distribuée doit transiter sur des lignes électriques jusqu’à l’endroit de consommation.Le système de contrôle et d’acquisition de données (SCADA) est un ensemble complet de fonctions d’aide à la conduite et à l’exploitation des réseaux de distribution d’électricité dont l’objectif principal est de réduire les durées des interruptions lors d’incidents et de proposer à l’opérateur des reconfigurations du réseau permettant une exploitation optimale des équipements.
Ainsi en formulant une réponse au questionnement identifiant l’ensemble de la recherche nous pouvons en effet implémenter et concevoir un système de supervision et de contrôle temps réel avec l’ensemble de technologies disponibles ie la procédure du SCADA commençant par la collecte des données grâce aux capteurs au fil des lignes de distribution, la mise en place des dispositifs de commande pour le contrôle temps réel des parties principales(disjoncteur et relais de protection),l’acquisition des données pour la prédiction et enfin une interface homme machine accessible à distance pour la surveillance, la supervision et le contrôle temps réel.
La demande en énergie étant croissante, un dispositif de contrôle est une solution immédiate pour une utilisation du réseau existant à ses performances optimales compte tenu de la difficulté que nous avons en termes de disponibilité de moyens et le problème de déploiement de main d’œuvre en temps réel.
Méthodes
Pour parvenir aux résultats escomptés, nous avons utilisé les méthodes et techniques suivantes :• Les descentes sur terrain ont permis de récolter les données relatives au réseau de distribution de la ville de Goma.
• La technique documentaire : grâce aux livres et articles consultés, cette technique nous a permis d’avoir des informations nécessaires pour l’étude de l’écoulement de puissance dans un réseau électrique mais aussi d’asseoir notre base théorique.
• L’implémentation du système de gestion des données et l’interface homme machine accessible à distance en temps réel.
Nous tenons à signaler que dans le cadre de notre travail, nous nous sommes limités au contrôle d’un feeder de la partie MT du réseau de distribution.
Bibliographie
1.COURS DES RESEAUX2.COURS DES COMMANDES OPTIMALES
3.MATHS WORKS
Directeur & Encadreur
Directeur: BARAKA Olivier MUSHAGEEncadreur: Bertille Japhet MUSHAGASHA
Status
Décision ou observation:Feu vert:
Déposé : NO
Défendu: NO
Finalisé: