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Cascading failures in electrical networks: stochastic analysis and distributed prevention methods

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Comprendre et éviter l'effet domino dans les pannes de courant

Des scientifiques financés par l'UE ont conçu des modèles et des outils pour améliorer la compréhension des pannes de courant en cascade. Ils ont proposé une nouvelle méthode pour équilibrer la demande et la production à l'aide d'appareils ménagers intelligents, afin de diminuer le risque de telles pannes.

Énergie icon Énergie

Les réseaux électriques sont conçus pour supporter un nombre d'hypothèses réalistes impliquant quelques dispositifs électriques. Néanmoins, des évènements inattendus peuvent entraîner une coupure de courant en cascade et des pannes généralisées. L'UE a pour objectif de relier les sources d'énergie renouvelables au réseau, aussi est-il grand temps de renforcer les connaissances sur la vulnérabilité aux pannes en cascade. Avec le soutien de l'UE dans le cadre du projet PROFILINGBLACKOUTS («Cascading failures in electrical networks: stochastic analysis and distributed prevention methods»), des scientifiques ont développé un modèle de réseaux de coupures en cascade déclenchées par un évènement initial localisé. Ils l'ont utilisé pour quantifier le risque de pannes en cascade dans plusieurs scénarios. Les scénarios différaient au niveau de la connectivité du réseau et de l'étendue de la génération décentralisée d'électricité. Pour chaque scénario, les chercheurs ont calculé les profils de risque et récapitulé la fréquence et la gravité attendue des pannes. Les profils ont été obtenus à partir d'un grand nombre de simulations de réseaux représentatifs générés aléatoirement. Afin de déterminer avec exactitude les profils de risque pour des évènements rares mais de grande ampleur comme les coupures en cascade, il a fallu concevoir une nouvelle méthode d'analyse des données, dotée d'une grande fiabilité. Le projet a étudié si la présence d'appareils ménagers intelligents aux nœuds du réseau pouvait apporter un solide service décentralisé afin de réduire la charge, et donc le risque de coupures en cascade à grande échelle. Se basant sur les réfrigérateurs domestiques comme étude de cas, les chercheurs ont développé et appliquée une nouvelle méthode stochastique pour équilibrer la demande et l'offre. Le contrôleur exploite la souplesse intrinsèque de la consommation d'électricité des réfrigérateurs pour renforcer de manière économique la solidité du réseau de distribution. Le soutien public aux sources d'énergie renouvelables associées aux réseaux électriques actuels veillera à ce que la sécurité énergétique s'applique à un prix démocratique. Le projet PROFILINGBLACKOUTS a notablement contribué à cet objectif.

Mots‑clés

Ruptures électriques en cascade, réseau électrique, pannes à grande échelle, vulnérabilité, réseau, modèle, résistance