AEL-MGP Systèmes de Micro-Réseau Électrique

5.1.3.1.- PRODUCTION D'ÉLECTRICITÉ
MICROGRID POWER SYSTEMS - AEL-MGP

SYSTEMES INNOVANTS

L’unité Systèmes de Micro-Réseau Électrique, "AEL-MGP", a été conçu par EDIBON pour la formation théorique et pratique sur les systèmes d'alimentation en micro-réseaux.

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Expansions

ICAI

Logiciel Interactif pour l'Enseignement assisté par Ordinateur

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Description Générale

L’unité Systèmes de Micro-Réseau Électrique, "AEL-MGP", a été conçu par EDIBON pour la formation théorique et pratique sur les systèmes d'alimentation en micro-réseaux. Ce système permet d'étudier l'architecture, la gestion et les principales manoeuvres de contrôle effectuées dans un contexte hybride basé sur les énergies renouvelables. Il s'agit d'un système électrique qui représente l'ensemble des ressources renouvelables (photovoltaïque, éolienne et hydroélectrique) intégrées dans un réseau isolé pour la production d'électricité. De plus, la conception de ce système a été réalisée à l'aide d'éléments industriels à l'échelle réelle dans le but d'obtenir des résultats optimaux et d'acquérir un maximum d'expérience dans la gestion d'un micro-réseau.

Le Systèmes de Micro-Réseau Électrique, "AEL-MGP", est constitué d'un ensemble d'applications requis pour étudier les différents scénarios qui peuvent se produire dans un micro-réseau. En raison de la diversité des micro-réseaux, EDIBON recommande un ensemble d'applications dans le but de permettre à l'utilisateur de sélectionner celles qui lui conviennent le mieux. Les applications recommandées sont les suivantes:

  • PWP-CE. Centrale Électrique à Énergie Conventionnelle. Cette centrale est nécessaire pour fonctionner avec toutes les autres centrales proposées dans ce catalogue. Son but est, comme dans un véritable micro-réseau, de créer la base de la structure du micro-réseau et de déterminer les paramètres de fréquence et de tension de ce dernier.
  • PWP-HE. Centrale d'Énergie Hydroélectrique. L'objectif de cette application est l'étude des centrales hydroélectriques dans le contexte des micro-réseaux. Les centrales hydroélectriques ont une grande capacité à fournir de l'énergie lors des pics de demande en raison de leur réponse rapide.
  • PWP-WE. Centrale Électrique à Énergie Éolienne. L'objectif de cette application est l'étude des centrales éoliennes dans le contexte des micro-réseaux. Elle se compose d'un groupe turbine-générateur d'induction dont le but est de fournir de l'énergie au micro-réseau en répartissant intelligemment l'énergie en fonction des décisions de l'opérateur (utilisateur).
  • PWP-PE. Centrale Électrique Photovoltaïque. L'objectif de cette application est l'étude des centrales photovoltaïques dans le contexte des micro-réseaux.
  • PWP-BE. Centrale de Stockage d'Énergie par Batterie. L'objectif de cette application est de démontrer l'importance du stockage d'énergie dans des environnements isolés. Il existe des cas où, en l'absence de vent ou d'énergie photovoltaïque, nous n'avons d'autre choix que de recourir au stockage d'énergie chimique par le biais de batteries.
  • PWP-FE. Centrale Électrique à Volant d'Inertie et à Stockage d'Énergie. L'objectif de cette application est de démontrer l'importance du stockage de l'énergie dans les environnements isolés. Dans ce cas, il s'agit d'une application sophistiquée chargée de stocker de l'énergie cinétique par le biais d'un volant d'inertie.

Ces centrales nécessitent l'application d'une centrale à énergie conventionnelle. Ceci est dû à la faible inertie des énergies renouvelables et à la nécessité de fournir cette inertie par le biais d'une centrale conventionnelle.

En outre, il est également possible d'acquérir un kit pour l'étude des défauts dans les micro-réseaux, composé d'un relais de protection avancé à programmation numérique permettant de montrer les caractéristiques des relais de protection des alimentateurs, d'un module de disjoncteur comme élément de coupure et d'un module d'injection de défauts pour l'injection de défauts monophasés, biphasés, triphasés et à la terre.

Il est également recommandé d'acquérir le logiciel de contrôle et d'acquisition de données, EMG-SCADA (Logiciel de Gestion de l'Énergie et d'Acquisition de Données), qui représente le centre de contrôle et d'exploitation d'un Micro-Réseau (MGCC). Grâce à ce logiciel, l'utilisateur pourra planifier les ressources éoliennes, photovoltaïques et hydroélectriques.

Accessoires

CONVENTIONAL ENERGY POWER PLANT - PWP-CE
  • PWP-CE
Available
5.2.- MICRORÉSEAUX
PWP-CE
Centrale Électrique à Énergie Conventionnelle
Cette centrale est nécessaire pour fonctionner avec toutes les autres centrales proposées dans ce catalogue. Son but est, comme dans un véritable micro-réseau, de créer la base de la structure du micro-réseau et de déterminer les paramètres de...
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HYDROELECTRIC ENERGY POWER PLANT - PWP-HE
  • PWP-HE
Available
5.2.- MICRORÉSEAUX
PWP-HE
Centrale d'Énergie Hydroélectrique
L'objectif de cette application est l'étude des centrales hydroélectriques dans le contexte des micro-réseaux. Les centrales hydroélectriques ont une grande capacité à fournir de l'énergie à certains moments de la demande maximale en raison de...
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WIND ENERGY POWER PLANT - PWP-WE
  • PWP-WE
Available
5.2.- MICRORÉSEAUX
PWP-WE
Centrale Électrique à Énergie Éolienne
L'objectif de cette application est l'étude des centrales éoliennes dans le contexte des micro-réseaux. Elle consiste en un groupe turbine-générateur à induction dont le but est de fournir de l'énergie au micro-réseau en effectuant une...
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PHOTOVOLTAIC ENERGY POWER PLANT - PWP-PE
  • PWP-PE
Available
5.2.- MICRORÉSEAUX
PWP-PE
Centrale Électrique Photovoltaïque
L'objectif de cette application est l'étude des centrales photovoltaïques dans le contexte des micro-réseaux. Elle consiste en un onduleur triphasé alimenté par un simulateur de panneaux photovoltaïques.L'utilisateur pourra régler les paramètres...
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BATTERY ENERGY STORAGE POWER PLANT - PWP-BE
  • PWP-BE
Available
5.2.- MICRORÉSEAUX
PWP-BE
Centrale de Stockage d'Énergie par Batterie
L'objectif de cette application est de démontrer l'importance du stockage d'énergie dans des environnements isolés. Il existe des cas dans lesquels l'absence d'énergie éolienne ou photovoltaïque, nous n'avons pas d'autre choix que de recourir au...
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Des exercices et pratiques guidées

PLUS D'EXERCICES PRATIQUES À EFFECTUER AVEC CETTE ÉQUIPEMENT

Possibilités pratiques avec l'unité de base incluse "PWP-CE" :

  1. Contrôle automatique de la tension et de la fréquence du générateur synchrone dans un réseau autonome.
  2. Étude des besoins en énergie et de la production d’énergie dans les réseaux autonomes.
  3. Comptage intelligent de l’énergie produite.
  4. Étude de la réponse d’un générateur synchrone à un changement de charge.
  5. Opérations de synchronisation avec le générateur synchrone et le réseau.
  6. Étude de l’équilibre de puissance du groupe moteur-générateur en présence d’une connexion au réseau et d’une charge dynamique.

Possibilités pratiques avec la Centrale Électrique à Énergie Éolienne, "PWP-WE" :

  1. Contrôle automatique de la vitesse du groupe turbine-générateur.
  2. Démarrage du générateur à induction triphasé.
  3. Synchronisation automatique du générateur à induction triphasé avec le réseau.
  4. Surveillance des paramètres électriques du générateur à induction triphasé en synchronisation avec le réseau.
  5. Contrôle automatique réglable de la puissance active fournie au réseau.
  6. Influence de la variation de vitesse sur la puissance active et analyse des solutions réalisables pour automatiser la régulation du facteur de puissance.
  7. Compensation de la puissance réactive consommée par le générateur triphasé à induction au moyen de batteries de condensateurs.

Possibilités pratiques avec la Centrale Électrique Photovoltaïque "PWP-PE" :

  1. Installation de centrales photovoltaïques.
  2. Raccordement au réseau des centrales photovoltaïques.
  3. Réglage des courbes P-V pour la production d'énergie.
  4. Surveillance de l'injection de puissance dans le réseau.
  5. Suivi du point de puissance maximale (MPPT).
  6. Limitation de la puissance de l'onduleur (derating).
  7. Détermination du rendement de l'onduleur.

Possibilités pratiques avec la Centrale d'Énergie Hydroélectrique, "PWP-HE" :

  1. Etude des ressources hydroélectriques et de la production d'énergie avec des générateurs synchrones.
  2. Etude de la production de puissance active d'un générateur synchrone en synchronisme avec d'autres générateurs.
  3. Détermination de la charge de puissance seuil pour l'injection de puissance active de la centrale hydroélectrique.
  4. Contrôle de la puissance active en temps réel.
  5. Etude de la régulation du facteur de puissance des générateurs synchrones dans les centrales hydroélectriques.

Possibilités pratiques avec le Kit de Pompage Hydroélectrique 1, "HYDP-K1" :

  1. Etude des centrales de pompage.
  2. Contrôle de la puissance de pompage avec le frein dynamique et mesure de la consommation d'énergie.
  3. Etude du bilan énergétique entre la production et la consommation d'énergie.
  4. Démonstration des principes de fonctionnement du mécanisme des centrales de pompage.

Possibilités pratiques avec la Centrale de Stockage d'Énergie par Batterie, "PWP-BE" :

  1. Processus d'installation des systèmes d'accumulation d'énergie basés sur la combinaison de batteries avec l'onduleur contrôleur de charge.
  2. Interaction entre le système photovoltaïque et la batterie.
  3. Stockage d'énergie dans le scénario de surplus de production du micro-réseau.
  4. Décharge de la batterie dans le scénario de manque de production du micro-réseau.

Possibilités pratiques avec la Centrale Électrique à Volant d'Inertie et à Stockage d'Énergie, "PWP-FE" :

  1. Etude des différents composants du système de stockage d'énergie à volant d'inertie.
  2. Réglage du régulateur de fréquence, courbes d'accélération du moteur à induction et du volant d'inertie.
  3. Mesure de la consommation électrique pendant le chargement du volant d'inertie.
  4. Réglage du module de régénération d'énergie.
  5. Mesure de l'énergie régénérée par le volant d'inertie.
  6. Relation entre les paramètres électriques et mécaniques du volant d'inertie.
  7. Calcul de la performance du système de régénération du volant d'inertie.
  8. Affichage des courbes de consommation d'énergie du volant d'inertie.
  9. Affichage des courbes de régénération de l'énergie injectée dans le réseau.

Possibilités pratiques avec l’élément supplémentaire recommandé Kit d'Injection de Défauts 1, "FIJ-K1" :

  1. Réglage des relais de protection de la gestion des départs.
  2. Etude des différents schémas de protection dans les microgrids.
  3. Etude des défauts monophasés, biphasés, triphasés, à la terre, avec et sans impédance en différents points du micro-réseau.
  4. Etude et configuration des événements de protection de sur-fréquence.
  5. Etude et configuration des événements de protection de sous-fréquence.
  6. Etude et configuration des événements de protection de surtension.
  7. Etude et configuration des événements de protection contre la sous-tension.
  8. Etude et configuration des événements de protection à maximum de courant.
  9. Analyse transitoire d'injection de défaut à l'aide du logiciel du fabricant de relais différentiels.

Possibilités pratiques avec l’élément supplémentaire recommandé du Logiciel d’Acquisition de Données et de Gestion de l’Énergie, "EMG-SCADA" :

  1. Contrôle à distance des points de consigne de tension et de puissance du générateur synchrone dans le micro-réseau.
  2. Mesure en temps réel des paramètres électriques du générateur synchrone.
  3. Opération de synchronisation à distance avec le générateur synchrone et le réseau.
  4. Manoeuvres de contrôle à distance pour les différentes sources de production renouvelable.
  5. Configuration personnalisée des courbes de vitesse du vent.
  6. Simulation automatique des courbes de vitesse du vent préconfigurées pour une éolienne avec générateur à induction triphasé.
  7. Visualisation de la courbe de puissance pour les valeurs de vitesse du vent préconfigurées.
  8. Configuration personnalisée des courbes d'irradiation solaire.
  9. Simulation automatique des courbes d'irradiation solaire préconfigurées pour la production d'énergie photovoltaïque.
  10. Visualisation de la courbe de puissance pour les valeurs d'irradiation solaire préconfigurées.
  11. Visualisation de la courbe de puissance pour la production hydroélectrique.
  12. Visualisation de la capacité restante de la ressource hydroélectrique au fur et à mesure de la livraison de l'énergie produite.
  13. Analyse de l'efficacité et de la stabilité fournies au micro-réseau par le système de stockage lors de la simulation d'un profil de demande.
  14. Visualisation des courbes de demande et de production totale pour analyser la gestion des différentes ressources renouvelables pendant les scénarios simulés.
  15. Surveillance en temps réel des valeurs et des formes d'onde de la fréquence, du courant et de la tension.
  16. Suivi en temps réel des puissances actives, réactives et apparentes générées.
  17. Visualisation des diagrammes de phase des paramètres électriques du système.
  18. Suivi en temps réel des résultats obtenus.
  19. Sauvegarde et stockage des données.
  20. Comparaison des résultats obtenus.

Plusieurs autres exercices peuvent être réalisés et conçus par l'utilisateur.

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Qualité

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