Panne de courant

criticité auto-organiséedit

sur la base de données historiques et de la modélisation informatique, on a soutenu que les réseaux électriques sont des systèmes critiques auto-organisés. Ces systèmes présentent inévitables perturbations de toutes tailles, jusqu’à la taille de l’ensemble du système., Ce phénomène a été attribué à l’augmentation constante de la demande / charge, à l’économie de la gestion d’une compagnie d’électricité et aux limites de l’ingénierie moderne. Bien qu’il ait été démontré que la fréquence de panne soit réduite en la faisant fonctionner plus loin de son point critique, elle n’est généralement pas économiquement réalisable, ce qui oblige les fournisseurs à augmenter la charge moyenne au fil du temps ou à mettre à niveau moins souvent, ce qui entraîne le déplacement du réseau lui-même plus près de Inversement, un système passé le point critique connaîtra trop de pannes d’électricité entraînant des mises à niveau à l’échelle du système le déplaçant en dessous du point critique., Le terme point critique du système est utilisé ici dans le sens de la Physique Statistique et de la dynamique non linéaire, représentant le point où un système subit une transition de phase; dans ce cas, la transition d’une grille stable fiable avec peu de défaillances en cascade à une grille très sporadique peu fiable avec des défaillances en cascade courantes. Près du point critique, la relation entre la fréquence d’occultation et la taille suit une distribution de loi de puissance.

la défaillance en cascade devient beaucoup plus fréquente à proximité de ce point critique. La relation puissance-loi est vue à la fois dans les données historiques et les systèmes modèles., La pratique de faire fonctionner ces systèmes beaucoup plus près de leur capacité maximale entraîne des effets amplifiés de perturbations aléatoires et inévitables dues au vieillissement, aux conditions météorologiques, aux interactions humaines, etc. Alors que près du point critique, ces défaillances ont un effet plus important sur les composants environnants en raison des composants individuels supportant une charge plus importante., Il en résulte que la charge plus importante du composant défaillant doit être redistribuée en plus grandes quantités dans le système, ce qui rend plus probable la défaillance de composants supplémentaires non directement affectés par la perturbation, provoquant des défaillances coûteuses et dangereuses en cascade. Ces perturbations initiales à l’origine de pannes d’électricité sont d’autant plus inattendues et inévitables que les fournisseurs d’électricité ont agi pour éviter des perturbations évidentes (coupe d’arbres, séparation des lignes dans les zones venteuses, remplacement de composants vieillissants, etc.)., La complexité de la plupart des réseaux électriques rend souvent la cause initiale d’une panne extrêmement difficile à identifier.

D’autres dirigeants dédaignent les théories du système qui concluent que les pannes d’électricité sont inévitables, mais conviennent que le fonctionnement de base du réseau doit être modifié. L’Institut de recherche sur l’énergie électrique défend l’utilisation de fonctionnalités de réseau intelligent telles que des dispositifs de contrôle de l’alimentation utilisant des capteurs avancés pour coordonner le réseau., D’autres préconisent une plus grande utilisation de coupe-feu à courant continu haute tension (HVDC) à commande électronique pour empêcher les perturbations de tomber en cascade sur les lignes CA dans un réseau étendu.

modèle OPAMODIFIER

en 2002, des chercheurs du Oak Ridge National Laboratory (ORNL), du Power System Engineering Research Center de L’Université du Wisconsin (PSerc) et de L’Université D’Alaska Fairbanks ont proposé un modèle mathématique pour le comportement des systèmes de distribution électrique. Ce modèle est devenu connu sous le nom de modèle OPA, une référence aux noms des institutions des auteurs., OPA est un modèle de défaillance en cascade. D’autres modèles de défaillance en cascade incluent Manchester, échec caché, CASCADE et ramification. Le modèle OPA a été comparé quantitativement à un modèle de réseaux complexes d’un modèle de défaillance en cascade – Crucitti–Latora–Marchiori (CLM), montrant que les deux modèles présentent des transitions de phase similaires dans les dommages moyens au réseau (perte de charge/demande dans OPA, dommages de trajet dans CLM), en ce qui concerne la capacité de transmission.,

atténuation de la fréquence des pannes d’alimentationmodifier

Les effets d’essayer d’atténuer les pannes en cascade près du point critique d’une manière économiquement réalisable ne sont souvent pas bénéfiques et souvent même préjudiciables. Quatre méthodes d’atténuation ont été testées à l’aide du modèle OPA blackout:

• augmenter le nombre critique de pannes causant des pannes en cascade – montré pour diminuer la fréquence des pannes plus petites mais augmenter celle des pannes plus grandes.,
• augmenter la charge maximale de la ligne électrique individuelle-montré pour augmenter la fréquence des pannes de courant plus petites et diminuer celle des pannes de courant plus grandes.
• Combinaison de l’augmentation du nombre critique et de la charge maximale des lignes – N’a pas D’effet significatif sur l’une ou l’autre taille de la panne. On prévoit que la réduction mineure de la fréquence des pannes d’électricité qui en résultera ne vaudra pas le coût de la mise en œuvre.
• augmenter la puissance excédentaire disponible pour le réseau-montré pour diminuer la fréquence des pannes plus petites mais augmenter celle des pannes plus grandes.,

en plus de la conclusion que chaque stratégie d’atténuation a une relation coût-avantage en ce qui concerne la fréquence des pannes de courant petites et grandes, le nombre total de pannes n’a pas été considérablement réduit par aucune des mesures d’atténuation susmentionnées.

A. E. Motter a proposé un modèle complexe basé sur le réseau pour contrôler les grandes pannes en cascade (pannes) en utilisant uniquement des informations locales.

en 2015, L’une des solutions proposées pour réduire l’impact des coupures de courant a été introduite par M. S. Saleh.