diagnostic de stabilite locale selon le comportement dynamique des nouveaux usages f/h

CONTEXTE

Ces dernières années, une transition énergétique et donc électrique de grande ampleur est à l'oeuvre. L'objectif commun est de permettre une électricité plus sûre, plus propre, et au meilleur coût. Dans ce contexte, les réseaux électriques évoluent, en particulier pour insérer les énergies renouvelables (EnR) et électrifier les usages.

Le réseau de distribution est particulièrement concerné. Le volume de production cumulé par les filières photovoltaïques et éoliennes terrestres en 2050 seraient compris en France entre 113 et 282 GW, contre environ 40 GW aujourd'hui. Ce développement s'accompagnera de celui de nouvelles flexibilités : le stockage, les véhicules électriques (VE), le pilotage de la consommation, etc.

Le raccordement massif des EnR et des nouveaux usages, connectés à travers des équipements d'électronique de puissance, réinterrogent les situations pouvant provoquer des instabilités locales. Les comportements sont de plus en plus dynamiques, pour suivre des consignes en puissance, en fréquence ou en tension. De nouvelles méthodes de pilotage émergent, comme le grid forming. Il devient essentiel d'identifier les cas d'usages à surveiller et des critères pour maintenir la maîtrise de la stabilité locale des réseaux à l'avenir.

Au sein de la R&D de EDF, le stage est proposé par le département SYSTEME (SYSTèmes électriques et Marchés des Energies). Il sera encadré par les ingénieurs-chercheurs d'un projet sur l'étude de l'insertion des EnR et du stockage sur les réseaux de distribution, intégrant l'interface entre les réseaux de transport et de distribution. Il réutilisera des outils développés pour faire des simulations de réseau électrique, en statique ou en dynamique.

OBJECTIFS

La démarche générale du stage sera la suivante :

Identification d'un ou plusieurs cas d'usages prioritaires à étudier, pouvant générer des risques d'instabilités locales.

Modélisation d'un ou plusieurs réseaux avec des configurations pertinentes à analyser : proportion aérien/souterrain, longueur des départs, niveau de consommation et de production, etc.

Modélisation de comportements transitoires/dynamiques des producteurs et des usages, voire d'équipements réseau, selon des modes de pilotage émergeants.

Simulations dynamiques du ou des réseaux (en RMS ou en EMT) en s'appropriant des logiciels et codes en python, existants dans le groupe. Diagnostic des situations qui favoriseraient certaines instabilités, et proposition de leviers pour les résoudre.

Ces travaux seront menés en collaboration étroite avec les membres des équipes réseau d'EDF R&D. Le stagiaire aura l'opportunité de monter en compétences sur le fonctionnement du système électrique tout en développant ses compétences scientifiques dans l'électrotechnique, la modélisation et la programmation.

COMPETENCES SOUHAITEES

Le candidat devra présenter des connaissances et une appétence sur le fonctionnement du système électrique, en particulier sur les principes électriques et les calculs électrotechniques.

Le stagiaire devra être à l'aise et autonome dans la prise en main d'outils informatiques, dont certains logiciels dédiés tel que PowerFactory.

Le langage Python sera utilisé pour les traitements et la gestion de données. Il est donc demandé d'avoir des connaissances en programmation et notamment dans ce langage.

Doté d'un sens de l'initiative, le stagiaire devra être en mesure de : (a) organiser son travail, ses données et ses études de manière rigoureuse (b) proposer des solutions techniques les plus adaptées au problème et (c) capitaliser et documenter ce travail.

Le stagiaire devra en outre faire preuve de bonnes qualités relationnelles (travail en équipe) et rédactionnelles, de réactivité et d'adaptabilité.

NIVEAU DE DIPLOME PREPARE

Stage de césure ou de fin d'études, de 5 à 6 mois.

Ecole d'ingénieur ou Master Universitaire dans le domaine de l'Energie.

OUTILS

Python, git, bureautique usuelle.

Simulations réseau via PowerFactory.

CONTACTS

Lieu : EDF Lab Paris-Saclay - 7, Boulevard Gaspard Monge PALAISEAU

Le stagiaire s'intégrera au sein du groupe « Fonctionnement Dynamique des Systèmes Electriques & Planification des Réseaux » (une vingtaine d'ingénieurs chercheurs).

Divers : Le stage est rémunéré aux conventions d'EDF.