Le besoin
Pour le projet de construction du premier parc éolien en Afrique de l’Ouest, Capsim a été missionnée pour réaliser une étude d’impact et de compatibilité d’une centrale éolienne de 25 MW sur le Réseau National Interconnecté (RNI) du Togo.
L’objectif principal était de vérifier que l’insertion du parc sur le réseau électrique était possible et de définir toutes les conditions nécessaires à un fonctionnement stable avec cette nouvelle centrale. Le poste source accueillant l’installation est géré par la compagnie d’énergie nationale du pays accueillant le parc. Il est raccordé au Réseau Public de Transport géré par l’opérateur national d’un pays voisin.
La réalisation
L’étude est fondée sur la modélisation et la simulation numérique d’une partie du réseau interconnecté des deux pays concernés. L’étude s’est focalisée sur les artères principales de transport qui peuvent être impactées (modifications de flux de puissance) et sur le réseau de distribution directement à proximité du nouveau parc.
Le modèle numérique a été élaboré à partir de données récupérées sur place auprès des compagnies d’électricité. Il s’agissait d’éléments concernant d’une part, le réseau dans sa configuration 2013 et d’autre part, des projets de modifications qui sont prévus à l’horizon de la mise en service de la future centrale (2015).
Ce modèle a ensuite été exploité sur différents cas d’étude:
- Une étude d’écoulement de puissance sur des configurations normales et de contingences (Etude N-1). Cette étude consiste à calculer un état initial puis à provoquer en simulation la perte d’un ouvrage important afin d’observer les conséquences qui peuvent varier d’une simple modification de l’écoulement de puissance à un blackout. Il s’agit de vérifier s’il y a dépassement des critères statiques sur la tension (surtension, baisse de tension excessive) et si des renforcements d’ouvrages sont nécessaires
- Une étude de stabilité transitoire qui consiste à vérifier le comportement dynamique du réseau lors d'événements normaux (rafales, baisse du vent,…) ou incidentels (déclenchement d’éoliennes). Il s’agit d’identifier les situations dans lesquelles les critères dynamiques sur la tension, la fréquence ou si la stabilité des générateurs ne sont pas respectés
- Une étude de courant de court-circuit qui vise à vérifier que les ouvrages restent correctement dimensionnés malgré la contribution supplémentaire des machines de la future centrale éolienne en cas de défaut électrique
Le bilan
Cette étude a permis de :
- Valider que l’insertion du projet de parc éolien de 25 MW ne met pas en cause la stabilité du Réseau National Interconnecté
- Démontrer qu’en cas de fonctionnement en réseau îloté (pas d’interconnexion avec les pays voisins), des limitations du taux de pénétration éolien sont nécessaires pour respecter les variations permises sur la fréquence lors des transitoires les plus importants (rafale de vent)
Modèle du RNI du Togo, réalisé sous le logiciel ETAP
