venteea un démonstrateur smart grid pour une … · du réseau hta mesures de tension et...

Venteea

Un démonstrateur Smart Grid pour une meilleure intégration des

ENR au réseau de distribution www.venteea.fr

Conférence photovoltaïque des Rencontres nationales des énergies renouvelables Parc des expositions de Montpellier

15 décembre 2016

http://www.venteea.fr/

http://www.venteea.fr/

Agenda

L’éolien représente aujourd’hui

8,1 GW

Le PV représente aujourd’hui

4,5 GW

2

• Présentation générale du projet

• Le consortium

• Focus estimation d’état et régulation de tension

• Focus stockage

• Q/R

prév

3

Un parc éolien en croissance soutenue

4ème parc éolien d’Europe 1 284 installations raccordées au réseau d’Enedis pour une puissance de 9 191 MW*

En 2015, sur le réseau d’Enedis : 16 829 MW d’EnR et plus de 341 000 installations raccordées

Enedis est un acteur majeur du développement des EnR

Prévision 2018: 50GW ENR

VENTEEA : les chiffres

4

• En France, plus de 95% de la production ENR est raccordée au réseau de distribution

• Le projet se déroule en Champagne-Ardenne, la première région éolienne de France

• VENTEEA est soutenu par l’Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie (ADEME)

Chiffres clés: • 1 site éolien existant de 12MW sur départ

dédié • 1 site éolien existant de 6MW sur départ

mixte (avec 1500 consommateurs) • 1 transformateur 63/20kV de 20MVA • 130 postes HTA/BT de distribution publique • 3200 clients sur 6 départs 20 kV

VENTEEA : les objets techniques


4,5 GW

5

Adaptation numérique du contrôle commande

Stockage Pilotabilité

des parcs éoliens

Estimateur d’état du réseau HTA

Mesures de tension et puissances

Transformateur HTA/BT

avec réglage dynamique de

tension

Détecteurs de défauts

Plan de protection et Qualité de

Fourniture

SI Réseau

Agenda


8,1 GW


4,5 GW

6


• Le consortium


• Focus stockage

• Q/R

Un consortium coordonné par Enedis

7

Décembre 2012 à Juin 2016 23,4 M€

Agenda


4,5 GW

8


• Le consortium


• Focus stockage

• Contribution à IGREENGrid

Situation initiale

Poste Source de Vendeuvre/Barse

Parc Boralex LE NOYER (6MW)

x25

4 OMT

V.BA

R30

2 OMT

3 OMT

DEIE

4 OMT

TC

MiniPCCN SEI

ITI existant (radio-RTC) ou DEIE

Architecture FAR

10

Poste Source de Vendeuvre/Barse

Parc BORALEX de NOURET (12MW)

Parc BORALEX de LE NOYER

(6MW)

x25

4 OMT

V.BA

R30

2 OMT

3 OMT

DEIE

4 OMT

ACR de Rethel

TC

PA FAR GPRS

ITI existant (radio-RTC) ou DEIE

MiniPCCN

C U Nexans

Expérimentation Volt Var Control


8,1 GW


4,5 GW

11

Augmenter la capacité d’accueil du réseau par des outils de régulation de tension centralisés (VVC) et locaux (Q=f(U))

1 - Régulation locale

Vmax

Vmin

Tension

Longeur

Régulation centralisée

2 – Régulation centralisée

MV

Tan φ

PG

Capteurs et PA pour l’estimateur d’état

13

Transformateur HTA/BT à réglage dynamique de tension

Agenda


8,1 GW


4,5 GW

14


• Le consortium


• Focus stockage

• Q/R

Localisation du stockage


8,1 GW


4,5 GW

15

Une configuration de test exceptionnelle

Parc éolien de 12 MW en départ dédié

Parc éolien de 6MW en départ mixte

Parc éolien de 6 MW (départ mixte)

Parc éolien de 12 MW (départ dédié)

Poste source

Charges Stockage

HTA

HTB


8,1 GW


4,5 GW

16

Un site exceptionnel en termes de possibilités de services stockage

• Approche multi-acteurs multi-services du stockage (pour le transporteur, le distributeur et le producteur)

• Possibilité de basuler sur départ mixte ou sur départ dédié → un large panel de services qu’il est possibe d’expérimenter

Storage architecture

17 17

Batterie lithium-Ion 2 MW/1.3 MWh le meilleur compromis entre coût et possibilités d’expérimentation (2 MW / 30 minutes à 0.5 MW / 2 heures)

1 MW / 650 kWh

Saft Batteries IM+20 M containers

MV

Subs

tatio

n

Storage Master Controller (network support functions, PCS management,

etc.)

1 MW / 650 kWh

Schneider Electric PCS container 2

Schneider Electric PCS container 1

2 x XC540-ESS inverters

2 x XC540-ESS inverters

Measures (P,Q,f,V)

Battery auxiliaries

PCS auxiliaries

On Site Market prices

Storage Scheduler (Day-ahead to hour-ahead

optimization)

Load forecast

Requests from

stakeholders (DSO, TSO,

etc.)

Computation of grid constraints

Generation forecast

Remote control

Installation sur site

18

Stockage: Architecture

19

VL41M cells

SYNERION 24M modules

ESSU pack

SAFT Storage Schneider

ES Box

2 Wind farms Connecting point

Storage Connecting

point

Résultats service réglage primaire de fréquence Exemple: 2 MW @ +/-50 mHz

20

ESS response to increased frequency

ESS response to decreased frequency

Résultats service régulation locale de tension Q=f(U) , -1MVar @21kV

21

0 5 10 15 2020

20.5

21

21.5

Grid

vol

tage

(kV)

Without storage (estimated)With storage (measured)

0 5 10 15 20-1500

-1000

-500

0

500

Time (hours)

ESS

reac

tive

powe

r (kv

ar)

20.5 20.6 20.7 20.8 20.9 21 21.1 21.2-1500

-1000

-500

0

500

Grid voltage (kV)ES

S re

activ

e po

wer (

kvar

)

Measured dataTheoretical Q(U) characteristic

Résultat du service lissage de puissance Stockage + parc éolien 12 MW

22

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 10

1000

2000

3000

4000

Pow

er (k

W)

Without storageWith storage

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1-1500

-1000

-500

0

500

1000

Time (hours)

ES

S A

ctiv

e po

wer

(kW

)

Agenda


8,1 GW


4,5 GW

23


• Le consortium


• Focus stockage

• Q/R


4,5 GW

24

Merci de votre attention

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