Interconnections des réseaux électriques de demain

Le Comité national français du conseil International des Grands Réseaux Électriques (CIGRÉ) organise chaque année un concours pour les étudiants, qui doivent rédiger seul ou en binôme un article scientifique d’environ quatre pages. Les auteurs des dix meilleurs articles peuvent présenter leurs travaux devant les dirigeants et experts des entreprises partenaires du concours (parmi lesquelles EDF, RTE, Siemens, General Electric…). Pour la quatrième édition du concours, le sujet était « Interconnections des réseaux électriques de demain (transmission / distribution) : enjeux et points bloquants ? Perspectives ? »

Afin d’encourager la participation d’élèves de l’École à ce concours, Florent Morel et Éric Vagnon, du Laboratoire Ampère de l'École Centrale de Lyon, ont proposé un projet d’application recherche (PAr) dont les livrables principaux étaient l’article soumis au concours et la présentation destinée au jury final. Les PAr permettent aux élèves qui le souhaitent d’acquérir une première expérience de la recherche, en menant pendant toute la deuxième année, un projet au sein de l'une des 6 unités mixtes de recherche CNRS de l’École.

Deux élèves, Benhur ZOLETT et Yaocheng LI, ont choisi de relever le défi et de représenter l’École à ce concours pour la première fois, avec l'aide de Sandrine Bec, conseillère en gestion de projet pour ce groupe. Après une recherche bibliographique sur les problématiques actuelles liées aux réseaux de transport d’énergie électrique (intégration des énergies renouvelables, stockage d’énergie, interconnexion des réseaux…), l’étude s’est rapidement orientée vers le transport d’énergie à courant continu haute tension (HVDC).

Cette technologie permet de connecter des réseaux fonctionnant à des fréquences différentes et de transporter l’énergie électrique sur de grandes distances avec une plus grande efficacité que le courant alternatif très majoritairement utilisé actuellement. La recherche sur ce sujet est très active. Ces développements sont tirés à la fois par les applications (par exemple le transport vers le continent de l’énergie produite par des fermes éoliennes offshore très éloignées de côtes) et par des technologies émergentes (convertisseurs alternatifs continus de type modulaires multi-niveaux (MMC), disjoncteurs à courant continu…).

Après avoir identifié une question ouverte sur les conséquences de l’utilisation de ces convertisseurs, le travail de Benhur ZOLETT et Yaocheng LI a consisté à modéliser les différentes parties d’un réseau HVDC et à simuler ce réseau à l’aide de Matlab/Simulink. Ils ont ensuite expliqué leur démarche de modélisation et présenté leurs résultats dans un article de quatre pages en anglais.

Cet article a convaincu le jury puisqu’il a fait partie des 10 articles retenus pour la phase finale du concours. Les élèves ont été conviés à une présentation devant un jury d'experts et de dirigeants des entreprises partenaires le 26 avril à La Défense à Paris, à l'issue de laquelle ils ont été invités à soumettre leur article à la revue scientifique « CIGRÉ Science & Engineering ».