Réseaux électriques du futur
Code UE : EEP202
- Cours
- 6 crédits
- Volume horaire de référence
(+ ou - 10%) : 50 heures
Responsable(s)
Jean-Luc THOMAS
Ecole Energie Depuis sa création en 1794, le Cnam accompagne les évolutions du monde professionnel et industriel. Par ses missions de formation, de recherche et de diffusion de la culture scientifique et technique, il est un acteur majeur de toutes les transitions : écologique, énergétique, numérique, économique, pédagogique, sociétale...Pour répondre au mieux à ses missions, l'établissement ouvre l'École de l'énergie.
Public, conditions d’accès et prérequis
Pré-requis :
EEP101, EEP102, EEP103, EEP127, EEP128, EEP137, AUT104
Nombres complexes et représentation vectorielle
Eléments de calcul matriciel
Transformée de Fourier
Détermination de circuits électriques élémentaires
Fonctions de transfert / Analyse fréquentielle / Stabilité des systèmes asservis
Avoir le niveau Bac + 4 dans la spécialité et être agréé par l'enseignant.
EEP101, EEP102, EEP103, EEP127, EEP128, EEP137, AUT104
Nombres complexes et représentation vectorielle
Eléments de calcul matriciel
Transformée de Fourier
Détermination de circuits électriques élémentaires
Fonctions de transfert / Analyse fréquentielle / Stabilité des systèmes asservis
Avoir le niveau Bac + 4 dans la spécialité et être agréé par l'enseignant.
Présence et réussite aux examens
Pour l'année universitaire 2021-2022 :
- Nombre d'inscrits : 103
- Taux de présence à l'évaluation : 74%
- Taux de réussite à l'évaluation : 62%
Objectifs pédagogiques
Maîtriser la technologie des systèmes flexibles de transport et de distribution dans la cadre de l'ouverture des marchés de l'électricité.
Maîtriser les interconnexions des réseaux électriques en DC ou AC. Appréhender les structures de commandes des réseaux électriques dans le cadre de la gestion des flux de puissance et de la gestion de la qualité de l'électricité aux points de raccordements.
Etre capable d'intervenir sur des systèmes de production décentralisée, e.g. fermes éoliennes, centrales photovoltaïques, hydroliennes, prenant en compte les règlementations concernant les contraintes du raccordement aux réseaux électriques (Grid-Codes).
Appréhender les architectures de réseaux électriques de type Smart Grids, Micro Grids et Nano Grids.
Connaître les principes de recharge des véhicules électriques et l'impact sur les réseaux électriques
Maîtriser les interconnexions des réseaux électriques en DC ou AC. Appréhender les structures de commandes des réseaux électriques dans le cadre de la gestion des flux de puissance et de la gestion de la qualité de l'électricité aux points de raccordements.
Etre capable d'intervenir sur des systèmes de production décentralisée, e.g. fermes éoliennes, centrales photovoltaïques, hydroliennes, prenant en compte les règlementations concernant les contraintes du raccordement aux réseaux électriques (Grid-Codes).
Appréhender les architectures de réseaux électriques de type Smart Grids, Micro Grids et Nano Grids.
Connaître les principes de recharge des véhicules électriques et l'impact sur les réseaux électriques
Compétences visées
- Comprendre les problématiques de la gestion des flux de puissance dans les réseaux électriques AC et DC
- Comprendre les problématiques de contrôle de la qualité de l’énergie électrique dans les réseaux AC
- Comprendre les problématiques de stockage de l’énergie dans les réseaux électriques AC et DC
- Savoir analyser et maîtriser la commande des convertisseurs de puissance raccordés aux réseaux
- Savoir interpréter les perturbations sur un réseau électrique AC et DC en présence de sources de production EnR
- Savoir analyser et maîtriser les problématiques de recharge des véhicules électriques et leur impact sur le réseau électrique
- Comprendre les problématiques de contrôle de la qualité de l’énergie électrique dans les réseaux AC
- Comprendre les problématiques de stockage de l’énergie dans les réseaux électriques AC et DC
- Savoir analyser et maîtriser la commande des convertisseurs de puissance raccordés aux réseaux
- Savoir interpréter les perturbations sur un réseau électrique AC et DC en présence de sources de production EnR
- Savoir analyser et maîtriser les problématiques de recharge des véhicules électriques et leur impact sur le réseau électrique
Contenu
Introduction :
- Analogies entre la commande des machines électriques et la commande des réseaux électriques
- Conversion de puissance pour les réseaux électriques
- Gestion technique et valorisation du stockage de l’énergie dans les réseaux électriques
FACTS :
- Principes fondamentaux des systèmes flexibles de transport et de distribution – Familles de FACTS
- Compensation parallèle (SVC, STATCOM) / Compensation série (TCSC, SSSC)
- Compensation série / parallèle (UPLC, UPFC, UPQC, IPFC)
- Technologies et topologies des convertisseurs de puissance pour les réseaux électriques
- Objectifs de commande, Contraintes, Degrés de liberté – Augmentation de la capacité de transit de P
- Architectures de contrôle : synchronisation robuste au réseau, commande vectorielle, commande DPC
- Structures de commande en régime de réseau déséquilibré en tension – Référentiels (d+,q+) / (d-,q-)
- Filtrage actif des harmoniques – Régime équilibré / déséquilibré – Contrôle du Flicker Pst / Plt
HVDC :
- Modélisation d’une liaison LCC-HVDC - Modélisation d’une liaison VSC-HVDC – Deux terminaux
- Approche « p-q » et « p-q-r » - Analogie : « P, Q » réseaux et « C, Phi » machines
- Architectures de commande des liaisons LCC-HVDC et des liaisons VSC-HVDC : Contrôle P, Q, Udc
- Problématique de gestion de flux de puissance dans une structure multi-terminaux VSC-HVDC
Architectures de réseaux de type « Micro / Nano Grids » :
- Introduction aux différentes architectures de Micro / Nano grids
- Les fondamentaux techniques des Micro / Nano grids
- Autoproduction et autoconsommation sur un réseau raccordé à des sources d’énergie renouvelable
- La problématique spécifique de la gestion des réseaux électriques en zone insulaire (ZNI)
MTDC / DC micro-Grids:
- Architectures de commande tension / fréquence : « droop control », « adaptive droop control »
- Structures de commande de type « droop control » pour les systèmes MTDC et DC micro-grids
Stockage :
- Technologies de stockage de l’énergie : hydraulique, électrochimique, cinétique, magnétique …
- Principes du stockage centralisé / distribué
- Gestion des flux de puissance dans un réseau électrique intégrant du stockage et des sources EnR / EmR
Infrastructures de Recharge de Véhicules Electriques :
- Structures de recharge AC – Structures de recharge DC
- Impacts sur le réseau électrique de distribution
- Gestion optimisée de recharge / résidentiel
- Véhicule to Grid (V2G)
Etudes de cas :
- Four à arc électrique,
- Réseau d’éclairage public : impact sur la qualité de l’énergie électrique
- Gestion de la pointe dans un réseau de transport,
- Exemples de FACTS dans les réseaux électriques internationaux
- Renforcement d’une ligne AC par une liaison à courant continu,
- Aérogénérateur interconnecté sur une réseau en régime déséquilibré,
- Exemple d’apport du stockage pour le traitement des congestions,
- Sources d’énergie renouvelables associées à un système de stockage centralisé / décentralisé,
- Parc éoliens « off-shore » interconnectés sur un réseau DC – Exemples internationaux,
- Sources de production solaire photovoltaïque et stockage électrochimique dans les micro-grids,
- Infrastructure de recharge des véhicules électriques
Les TD feront appel à des simulations MATLAB®
- Analogies entre la commande des machines électriques et la commande des réseaux électriques
- Conversion de puissance pour les réseaux électriques
- Gestion technique et valorisation du stockage de l’énergie dans les réseaux électriques
FACTS :
- Principes fondamentaux des systèmes flexibles de transport et de distribution – Familles de FACTS
- Compensation parallèle (SVC, STATCOM) / Compensation série (TCSC, SSSC)
- Compensation série / parallèle (UPLC, UPFC, UPQC, IPFC)
- Technologies et topologies des convertisseurs de puissance pour les réseaux électriques
- Objectifs de commande, Contraintes, Degrés de liberté – Augmentation de la capacité de transit de P
- Architectures de contrôle : synchronisation robuste au réseau, commande vectorielle, commande DPC
- Structures de commande en régime de réseau déséquilibré en tension – Référentiels (d+,q+) / (d-,q-)
- Filtrage actif des harmoniques – Régime équilibré / déséquilibré – Contrôle du Flicker Pst / Plt
HVDC :
- Modélisation d’une liaison LCC-HVDC - Modélisation d’une liaison VSC-HVDC – Deux terminaux
- Approche « p-q » et « p-q-r » - Analogie : « P, Q » réseaux et « C, Phi » machines
- Architectures de commande des liaisons LCC-HVDC et des liaisons VSC-HVDC : Contrôle P, Q, Udc
- Problématique de gestion de flux de puissance dans une structure multi-terminaux VSC-HVDC
Architectures de réseaux de type « Micro / Nano Grids » :
- Introduction aux différentes architectures de Micro / Nano grids
- Les fondamentaux techniques des Micro / Nano grids
- Autoproduction et autoconsommation sur un réseau raccordé à des sources d’énergie renouvelable
- La problématique spécifique de la gestion des réseaux électriques en zone insulaire (ZNI)
MTDC / DC micro-Grids:
- Architectures de commande tension / fréquence : « droop control », « adaptive droop control »
- Structures de commande de type « droop control » pour les systèmes MTDC et DC micro-grids
Stockage :
- Technologies de stockage de l’énergie : hydraulique, électrochimique, cinétique, magnétique …
- Principes du stockage centralisé / distribué
- Gestion des flux de puissance dans un réseau électrique intégrant du stockage et des sources EnR / EmR
Infrastructures de Recharge de Véhicules Electriques :
- Structures de recharge AC – Structures de recharge DC
- Impacts sur le réseau électrique de distribution
- Gestion optimisée de recharge / résidentiel
- Véhicule to Grid (V2G)
Etudes de cas :
- Four à arc électrique,
- Réseau d’éclairage public : impact sur la qualité de l’énergie électrique
- Gestion de la pointe dans un réseau de transport,
- Exemples de FACTS dans les réseaux électriques internationaux
- Renforcement d’une ligne AC par une liaison à courant continu,
- Aérogénérateur interconnecté sur une réseau en régime déséquilibré,
- Exemple d’apport du stockage pour le traitement des congestions,
- Sources d’énergie renouvelables associées à un système de stockage centralisé / décentralisé,
- Parc éoliens « off-shore » interconnectés sur un réseau DC – Exemples internationaux,
- Sources de production solaire photovoltaïque et stockage électrochimique dans les micro-grids,
- Infrastructure de recharge des véhicules électriques
Les TD feront appel à des simulations MATLAB®
Modalité d'évaluation
Deux sessions d'examen sur table.
Cette UE apparaît dans les diplômes et certificats suivants
Chargement du résultat...
Intitulé de la formation |
Type |
Modalité(s) |
Lieu(x) |
|
|---|---|---|---|---|
Intitulé de la formation
Diplôme d'ingénieur Spécialité Génie électrique
|
Type
Diplôme d'ingénieur
|
Lieu(x)
À la carte
|
||
| Intitulé de la formation | Type | Modalité(s) | Lieu(x) |
Contact
Equipe pédagogique Systèmes éco-électriques
292 rue Saint-Martin 21-0-41
75003 Paris
Tel :01 58 80 85 01
Alexandre Pigot
292 rue Saint-Martin 21-0-41
75003 Paris
Tel :01 58 80 85 01
Alexandre Pigot
Voir le calendrier, le tarif, les conditions d'accessibilité et les modalités d'inscription dans le(s) centre(s) d'enseignement qui propose(nt) cette formation.
UE
-
-
Paris
-
Centre Cnam Paris
- 2024-2025 2nd semestre : Formation à distance planifiée soir ou samedi
- 2025-2026 2nd semestre : Formation à distance planifiée soir ou samedi
- 2026-2027 2nd semestre : Formation à distance planifiée soir ou samedi
Comment est organisée cette formation ?2024-2025 2nd semestre : Formation à distance planifiée soir ou samedi
Dates importantes
- Période des séances du 03/02/2025 au 07/06/2025
- Période d'inscription : du 10/06/2024 à 10:00 au 14/03/2025 à 23:59
- Date de 1ère session d'examen : la date sera publiée sur le site du centre ou l'ENF
- Date de 2ème session d'examen : la date sera publiée sur le site du centre ou l'ENF
Précision sur la modalité pédagogique
- Une formation à distance planifiée est une formation dispensée 100% à distance avec des regroupements 100% en ligne planifiés.
- Regroupements physiques facultatifs : Aucun
Organisation du déploiement de l'unité
- Nombre d'élèves maximum à distance par classe : 100
- Nombre d'heures d'enseignement par élève : 60
- Délai maximum de réponse à une solicitation : sous 96 heures (Jours ouvrés)
Modes d'animation de la formation
- Visioconférence
- Organisation d'une séance de démarrage
- Evaluation de la satisfaction
- Hot line technique
Ressources mises à disposition sur l'Espace Numérique de Formation
- Documents de cours
- Enregistrement de cours
- Documents d'exercices, études de cas ou autres activités pédagogiques
- Outils spécifiques (exerciseur, simulateurs, etc)
- Bibliographie et Webographie
Activités "jalons" de progression pédagogique prévues sans notation obligatoire à rendre ou en auto-évaluation
- Devoir Maison
Modalité de contrôle de l'acquisition des compétences et des connaissances (validation de l'UE)
- Examens en ligne
-
Centre Cnam Paris
-
Paris
-
-
Provence -Alpes- Côte d'Azur
-
Provence -Alpes- Côte d'Azur
- 2024-2025 2nd semestre : Formation ouverte et à distance (FOAD)
- 2025-2026 2nd semestre : Formation ouverte et à distance (FOAD)
- 2026-2027 2nd semestre : Formation ouverte et à distance (FOAD)
Comment est organisée cette formation ?2024-2025 2nd semestre : Formation ouverte et à distance
Dates importantes
- Date de démarrage : 17/02/2025
- Date limite d'inscription : 31/03/2025 à 00:00
- Date de 1ère session d'examen : la date sera publiée sur le site du centre ou l'ENF
- Date de 2ème session d'examen : la date sera publiée sur le site du centre ou l'ENF
Précision sur la modalité pédagogique
- Une formation ouverte et à distance (FOAD) est une formation dispensée 100% à distance, qui peut être suivie librement, à son rythme.
- Regroupements physiques facultatifs : Aucun
Organisation du déploiement de l'unité
- Délai maximum de réponse à une solicitation : sous 96 heures (Jours ouvrés)
Modes d'animation de la formation
- Organisation d'une séance de démarrage
- Evaluation de la satisfaction
- Hot line technique
-
Provence -Alpes- Côte d'Azur
-
Provence -Alpes- Côte d'Azur
Code UE : EEP202
- Cours
- 6 crédits
- Volume horaire de référence
(+ ou - 10%) : 50 heures
Responsable(s)
Jean-Luc THOMAS
Ecole Energie Depuis sa création en 1794, le Cnam accompagne les évolutions du monde professionnel et industriel. Par ses missions de formation, de recherche et de diffusion de la culture scientifique et technique, il est un acteur majeur de toutes les transitions : écologique, énergétique, numérique, économique, pédagogique, sociétale...Pour répondre au mieux à ses missions, l'établissement ouvre l'École de l'énergie.