L’application de Système d’alimentation Smart Grid avec Génération, Transmission, Distribution et Charges, avec SCADA, "AEL-CPSS- 01S", conçue par EDIBON, permet l’étude expérimentale du comportement global des réseaux électriques de puissance, en reproduisant à l’échelle du laboratoire la structure et le fonctionnement d’un réseau électrique réel. Grâce à cette application, l’utilisateur peut analyser de manière intégrée les de production, de transport, de distribution et de consommation d’énergie électrique, ainsi que les phénomènes électriques associés à leur fonctionnement.
L’application facilite la compréhension des concepts fondamentaux en ingénierie électrique, tels que le flux de puissance, la régulation de la tension et de la fréquence, la stabilité le réseau électrique, la répartition des charges et la compensation de la puissance réactive. Grâce à sa conception pédagogique basée sur des composants électriques réels, l’utilisateur n’étudie pas seulement ces phénomènes d’un point de vue théorique, mais peut également observer leur comportement dans des conditions pratiques, permettant une formation plus complète et orientée vers la réalité industrielle. Cela fait de l’application un outil clé tant pour l’enseignement universitaire que pour la formation technique avancée et la recherche appliquée.
L’application a été conçue selon l’architecture typique des les réseaux électriques de puissance, permettant de reproduire chacune de leurs étapes. Le système de production repose sur un groupe moteur-générateur synchrone (GMG4.5K3PH), dont le contrôle de la vitesse et de l’excitation, géré via le module de sous-station de production (N-PSUB3), permet d’étudier la relation entre la puissance active et la fréquence, ainsi qu’entre la puissance réactive et la tension. Cette approche permet d’analyser de manière pratique le découplage P–f et Q–V, ainsi que le comportement du générateur aussi bien en fonctionnement isolé qu’en parallèle avec le réseau.
L’étude du transport de l’énergie est réalisée à l’aide du module de lignes (N-AE1CD), qui intègre des paramètres électriques configurables (résistance, inductance et capacité), permettant d’analyser l’influence de l’impédance sur la chute de tension, les pertes et le transfert de puissance. L’intégration de transformateurs de réseau, d’élévation et de régulation (TRANS3/5KGR, TRANS3/5KSU et TRANS3/5KRM), ainsi que du module de régulation de tension (N-REG16), permet de reproduire des conditions réelles de transport et de distribution de l’énergie, y compris le contrôle des niveaux de tension et la compensation des chutes de tension en différents points du réseau.
La distribution de l’énergie est structurée au moyen d’boueux (N-BUS08 et N-BUS09), qui permet de configurer différentes topologies de réseau et de réaliser des manoeuvres d’exploitation réelles, telles que l’ouverture et la fermeture d’interrupteurs, le couplage de barres et le transfert de charge. Cette conception facilite l’étude du comportement des postes électriques et de l’influence de la configuration du réseau sur le flux de puissance et le fonctionnement du réseau électrique.
L’analyse de la consommation est réalisée à l’aide de bancs de charges configurables, tant passifs (résistifs, inductifs et capacitifs) qu’électroniques, permettant d’étudier le comportement de différents types de charges, leur influence sur le facteur de puissance et la compensation de l’énergie réactive, ainsi que leur impact sur la régulation et la stabilité du réseau électrique. Ces modules peuvent être sélectionnés dans différentes configurations, en s’adaptant aux objectifs pédagogiques et aux besoins spécifiques de chaque installation.
L’application intègre une série d’éléments d’instrumentation basés sur des modules de mesure analogiques (N-PPIM2) et des analyseurs de réseau avec acquisition de données (N-EALD), permettant de surveiller des variables électriques telles que les tensions, les courants, les puissances et les facteurs de puissance en différents points du système. Cela facilite une analyse détaillée du flux d’énergie, des pertes et du comportement dynamique des composants électriques.
Enfin, l’intégration avec le système SCADA permet la supervision, le contrôle et l’acquisition de données en temps réel, en fournissant des outils avancés pour la visualisation des variables, l’analyse temporelle des événements et la compréhension du comportement du réseau électrique dans des conditions de fonctionnement réalistes, aussi bien en mode isolé qu’en fonctionnement synchronisé avec le réseau.
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