Les régimes hydrologiques

Les régimes hydrologiques 

Les bassins versants des lacs ont des régimes hydrologiques de type nival méridional. Cela veut dire qu’ils présentent des grands débits pour la fonte des neiges et des glaciers lors des mois les plus chauds (mais, juin et juillet).

Ce type de régime engendre, dans le cas de petites accumulations, comme les lacs qu’exploite Hydro-Exploitation, des productions quasi constantes pendant les mois de fort débit. On s’approche plus, durant ces mois-ci, d’une courbe de production d’une centrale au fil de l’eau .

Durant cette période de production il est évident que le choix des machines à engager est plus simple que dans d’autre cas (par exemple lorsque l’apport d’eau est plus variable, comme les mois de printemps et d’automne), car la puissance de production reste constamment proche de la puissance totale de l’aménagement.

On a moins de possibilités de combinaisons d’engagement des machines et moins de choix stratégiques à faire. La production en bande des mois chauds diffère de la courbe d’un mois d’hiver ou de printemps .

Actuellement, HYDRO Exploitation utilise des équipes de 3X8 sur le site pour assurer la gestion continue de la production. Grâce à leurs connaissances et à leur savoir-faire, ils arrivent à gérer la production de trois centrales. Le concept d’un modèle de prévision s’est donc inscrit dans l’idée de transposer des connaissances pratiques dans un outil informatique, pour permettre la prévision de l’engagement des différentes machines.

ENJEUX D’UNE OPTIMISATION 

La position du projet dans la chaîne de production hydroélectrique

Afin de pouvoir optimiser au mieux un système, il est fondamental de définir le rôle du modèle qu’on veut implémenter et où il se situe dans le processus que nous voulons influencer. Dans notre cas, il s’agit de se placer dans la structure qui amène à la production d’électricité.

La structure qui amène la production d’électricité se compose de quatre acteurs principaux :

Les traders qui définissent les stratégies de production selon leur prévision boursière du prix de l’électricité « L’asset optimisation » qui optimise la gestion des actifs de l’entreprise propriétaire d’un aménagement en communiquant avec les traders et le centre d’exploitation. Le centre d’exploitation et de gestion, appelé aussi dispatching, qui gère toutes les contraintes liées au réseau électrique et qui veille à équilibrer les achats d’énergie avec les ventes (consommation et production) pour assurer la fiabilité de ses services.

L’usine de production c’est à dire tout ce qui touche à la technique, aux machines et aux barrages. La position du projet dont il est question ici, est à situer entre le dispatching et l’usine. Il souhaite, en effet, prendre en compte, d’une part, les ordres de production du dispatching, qui dans ce cas précis sont représentés par le centre d’exploitation et de gestion d’Alpiq, et d’autre part, toutes les contraintes pertinentes qui sont décrites plus tard dans cet écrit, afin de proposer des ordres de production pour les groupes hydraulique des trois centrales.

Une commande à priori 

Les ordres d’engagement des machines seront donc le résultat d’un modèle prédictif, ce qui peut être interprété comme une commande à priori d’un système de régulation : l’objectif n’est en effet pas, à ce stade, l’automatisation et l’optimisation du procédé, mais plutôt l’implémentation d’un outil qui accompagne la décision, l’ordre final, de production de la société du Simplon.

Un modèle prédictif travaille sur une base de mesure qui alimente un modèle mathématique et/ou logique qui décrit le comportement du processus.

De fait, les modèles physiques du processus de production hydro-électrique sont les suivants :

Le modèle hydrologique, qui peut prévoir avec une bonne fiabilité les débits rentrant dans les lacs et donc les quantités d’énergie disponibles en fonction du temps. Pour ce model les variables d’entrée sont, d’une part la situation passée et actuelle des bassins versants, et, d’autre part, les prévisions météorologiques (températures et précipitations). Ce modèle devrait idéalement être implémenté avec un logiciel tel que RS-Minerve (produit par l’entreprise Crealp à Sion, accessible gratuitement), un outil de prévisions hydrologiques qui, très intuitivement, permet de modéliser le bassin versant des différents lacs et, à l’aide des prévisions de température et de précipitations (qu’il faut saisir en entrée), obtient de bonnes prévisions hydrologiques pour les bassins. Par faute de temps, ce projet a modélisé l’hydrologie dans les différents lacs de l’aménagement à partir des données historiques fournies par HYDRO Exploitation, et en se concentrant, pour une première approche, sur une semaine du mois d’avril. Le mois d’avril a été choisi, car, comme expliqué dans le chapitre trois, il fait partie des mois où la production sur le site est très variable, et donc plus intéressante à simuler par sa plus grande imprévisibilité. Toutefois, l’intégration des résultats d’un tel logiciel a été prise en compte dans l’implémentation du programme pour une future application.

Le modèle physique de la production, qui prend en compte les contraintes techniques de tout l’ensemble de l’aménagement : la puissance correspondante pour des débits choisis, les structures des lacs, leurs courbes du volume en fonction de la hauteur, leurs hauteurs maximums et minimums, les courbes de rendements, etc.

Le rapport de stage ou le pfe est un document d’analyse, de synthèse et d’évaluation de votre apprentissage, c’est pour cela chatpfe.com propose le téléchargement des modèles complet de projet de fin d’étude, rapport de stage, mémoire, pfe, thèse, pour connaître la méthodologie à avoir et savoir comment construire les parties d’un projet de fin d’étude.

Table des matières

1 INTRODUCTION
1.1 OBJECTIF
1.2 CONTEXTE
2 DETAIL DE L’AMENAGEMENT DU SIMPLON
2.1 Historique
2.2 Détails de production
2.1 Les régimes hydrologiques
3 ENJEUX D’UNE OPTIMISATION
3.1 La position du projet dans la chaîne de production hydroélectrique
3.2 Une commande à priori
3.3 Les termes temporels de l’optimisation
4 LA FONCTION OBJECTIF
4.1 Les principes des critères à optimiser
4.2 Le détail des coûts individuels
5 STRATEGIE D’OPTIMISATION
5.1 Choix de l’algorithme génétique
5.2 La population de départ
6 L’OUTIL INFORMATIQUE
6.1 L’organisation du programme
6.2 Les détails à connaitre
7 LES RESULTATS DES SIMULATIONS
7.1 Simulation à l’heure
7.2 Simulation au quart d’heure
8 CONCLUSION
9 Remerciements
11 Annexes

Lire le rapport complet

Télécharger aussi :

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *