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JOURNAL
DU SYNDICAT
?ROFESSION N EL
DES INGÉNIEURS
D'HYDRO- QUÉBEC
L'ÉGIO
UN ÉCLAIRAGE DIFFÉRENT
Panne de résea
Numéro spécial
P. 3
Éditorial
p. 4
Introduction
p. 15
protection
electrique
p. 22
Mesures d'urgence... à
la mesure des Centres
de téléconduite
p. 24
La remise en charge
p. 28
La compensation série,
bouclier contre la
panne générale
GPHQ
La panne de réseau
L' ÉGHO
Photo de couverture
L'ÉCHO est le journal officiel du Syndicat
La panne de réseau
professionnel des ingénieurs d'HydroQuébec. Les articles de ce journal peuvent
être reproduits, en tout ou en partie, à
condition d'en citer la source. Les opinions
émises dans ce journal ne représentent pas
nécessairement les politiques du Syndicat
professionnel des ingénieurs d'HydroQuébec. L'adresse du SPIHQ est le 600, rue
Sherbrooke Est, 2' étage, Montréal
(Québec) H2L 1K1. Vous pouvez nous
joindre par téléphone au (514) 845 -4239
ou au 1 800 567 -1260, par télécopieur au
(514) 845 -0082 ou au 1 800 947 -1767 ou
par
courrier
électronique
à
spihq @spihq.qc.ca.
Dépôt légal : Bibliothèque nationale du
Québec et Bibliothèque nationale du
Numéro spécial
Canada (ISSN 0710 -2879)
SOMMAI RE
Le comité ÉCHO est
présentement constitué de :
Élias Aboumrad, responsable
(514) 289 -2211 p. 4306
Jean Fecteau
Éditorial
3
Le Bureau, Le comité Echo
(514) 840 -3000 p. 3543
Illustrations et esquisses
Introduction
4
Nikolaï Turkedjev
Révision et correction d'épreuves
Mégamots services- conseils inc.
France Duchesne
megamots@videotron.ca
Maurice Huneault
Les études de stabilité servies à toutes les sauces
7
Jocelyn Lambert
9
La surveillance continuelle de la stabilité à l'exploitation
Patrick Doyle
Numéro spécial
Tirage
2 200 exemplaires
Mise en pages
Servaco inc.
Tél.: (514) 276 -2601
Téléc. : (514) 276 -2894
8020, rue Saint -Hubert
Montréal (Québec)
H2R 2P3,
Courriel : servaco @videotron.ca
Impression
Imprimerie Raymond
Tél. : (514) 277 -3329
Téléc. : (514) 276 -7457
8030, rue Saint -Hubert
Montréal (Québec)
H2R 2P3
12
L'évolution du réseau de transport et de ses automatismes
André Lapointe
15
La protection électrique
Nabil A. Ackad
17
LANGAGE : Un système expert de diagnostic pour les
centres de téléconduite
Jean- Pierre Bernard
22
Mesures d'urgence... à la mesure des Centres de téléconduite
Jacques Villeneuve
24
La remise en charge
Le Comité Echo
28
La compensation série, bouclier contre la panne générale
Elias Aboumrad
31
Liste des acronymes
L'ÉCHO
©
Spécial panne de réseau
Éditorial
Nos ingénieurs toujours aux
premières loges
Fiers, mais discrets les
Hydro- Québécois
Le Bureau
Le comité Écho
sommes heureux de vous offrir le premier d'une série de
C'est seulement parce qu'ils sont discrets que la
panne du 14 août, qui a affecté 60 millions de
personnes, n'a pas semblé émouvoir le personnel
numéros spéciaux de l'Écho qui leur est entièrement
d'Hydro -Québec, en premier lieu ses ingénieurs. A voir
Les réalisations des ingénieurs d'Hydro -Québec
méritent d'être soulignées. C'est pourquoi nous
consacrée.
Sans publicité, ce premier numéro spécial traite des
ingénieurs qui étudient, supervisent, exploitent et
améliorent le réseau de transport. Pourquoi ceux -là? La
raison en est fort simple. Deux pannes majeures qui se
sont produites sur des réseaux de grande envergure ont
fait la manchette récemment. L'une, tout près de chez
nous, couvrait le nord -est des États -Unis et l'Ontario;
l'autre affectait le réseau italien. Que s'est -il passé?
Plusieurs questions resteront sans réponses jusqu'à ce
que l'analyse des événements déclencheurs soit
terminée. C'est ce qui nous a amenés à nous poser
quelques questions. Que font nos ingénieurs, à HydroQuébec, pour prévenir ces pannes? Quels rôles jouent ils dans la remise en charge du réseau après une panne
majeure? C'est ce que nous allons découvrir dans ce
numéro spécial dédié à nos experts de TransÉnergie.
Nous souhaitons que cette livraison spéciale ne soit
pas unique. Nous invitons tous les ingénieurs de toutes
l'enthousiasme qu'ils ont démontré pour le thème
proposé par l'Écho - couvrir ce que fait Hydro- Québec
contre la panne de réseau -, nous avons pu constater
la fierté qu'ils éprouvent à contribuer à cette
performance. Fierté refoulée depuis l'épisode du verglas.
Il aurait en effet été de mauvais goût de claironner à cette
occasion que, malgré une situation climatique extrême, il
n'y a pas eu de panne de réseau. Pourtant, c'est une
réalité, le verglas n'est pas venu à bout du réseau de
transport. C'est toute une performance, sur laquelle nous
avons su rester discrets par respect pour les abonnés
privés d'électricité dans le froid.
Le Comité Écho remercie toutes les personnes qui ont
contribué à ce numéro, qui a demandé autrement plus de
travail qu'un numéro de série. Il regrette, pour des
raisons évidentes de logistique, avoir dû limiter le
nombre de sujets couverts. À juste titre, des personnes
travaillant à la prévision de la charge considèrent qu'elles
sont sur la ligne de front quand il s'agit d'éviter une
panne générale. Mais nous avons dû, cette fois -ci, nous
les divisions d'Hydro -Québec à rédiger des articles
contenter de couvrir la prévention et la maîtrise des
évènements inattendus auxquels il faut répondre
décrivant leur rôle, leurs réalisations, leurs bons coups.
Faites parvenir vos textes au responsable du comité
rapidement.
Écho. Il se fera un plaisir de publier un autre numéro de
cette série qui nous fera découvrir un autre aspect du
travail de nos membres. Chacun aura sa place au soleil,
s'il veut bien la prendre, bien entendu.
Nous sommes tous fiers de notre travail. Il n'en tient
qu'à nous de transmettre cette fierté aux jeunes, à nos
confrères, à nos consoeurs, à toute l'entreprise. Nous
avons hâte de lire vos articles.
Deux fois plutôt qu'une, le comité remercie Maurice
Huneault, qui a non seulement rédigé l'introduction, mais
a aussi tenu le rôle d'éditeur passant en revue chacun
des textes, d'abord au moment de leur préparation, puis
à leur retour de la révision. Il rappelle enfin que Maurice
Huneault et Jacques Audet, ne sont pas membres du
SPIHQ et que Nabil Ackad relève de la division
Production et Jean- Pierre Bernard de la division
Équipement. Il remercie enfin France Duchesne qui, pour
ne pas retarder la date de parution, a révisé les textes
pendant la fin de semaine.
LÉCHO
©
Spécial panne de réseau
Introduction
Maurice Huneault
l'excellente
fiabilité
des
systèmes
d'alimentation électrique, la panne majeure qui a
secoué le nord -est américain récemment a démontré,
une fois de plus, qu'il ne faut rien tenir pour acquis. Ces
premières lignes pour les protéger de surcharges
systèmes sont constitués de milliers d'éléments actifs (de
conversion, de transport, de distribution et de
consommation d'énergie) ayant chacun leur dynamique
propre et leurs limitations. L'ensemble des études portant
réseau interconnecté. À compter de l'évènement critique,
séquence exacte des évènements sera difficile à
sur la « conduite sécuritaire du réseau » cherche à
retracer.
Maigre
imminentes, des lignes avoisinantes ont absorbé leur
surcharge.
D'une
surcharge
à
l'autre,
les
déclenchements se sont rapidement propagés sur le
neuf secondes ont suffi pour débrancher 60 millions de
personnes. Comme dans toute analyse de défaillance, la
déterminer l'enveloppe des actions que les opérateurs
du réseau peuvent exécuter pour alimenter la charge tout
II. EFFONDREMENT DE TENSION ET INSTABILITÉ DYNAMIQUE
en respectant ces nombreuses contraintes. Cette
enveloppe conceptuelle prend la forme concrète de
Deux pannes dans le nord -ouest américain en 1996
trouvaient leur origine dans des phénomènes différents.
Celle du 2 juillet est attribuée à un effondrement de tension. Les manifestations de ce phénomène dynamique
règles d'exploitation.
Elle tient compte des
connaissances acquises sur le réseau et des simulations
effectuées à l'aide de logiciels performants. Néanmoins,
la préparation de plans de conduite demeure difficile.
Pour tracer le comportement global du réseau, de
nombreux modes de chargements et de nombreuses
configurations doivent être mis à l'épreuve. Ne pouvant
tout simuler, le jugement et l'expérience des exploitants
comptent pour beaucoup dans le choix des cas. Les
pannes majeures ont souvent résulté de circonstances
sont plutôt récentes et relativement peu comprises.
Typiquement, à la suite d'une dégradation du réseau,
des charges rotatives dans des poches de charges
fortement industrielles peuvent tarder à revenir à leur
tension nominale. Par conséquent, des régulateurs
tentent de redresser leurs tensions au point de charge.
Cela peut avoir pour effet d'exiger plus de courant du
réseau et d'augmenter la chute de tension. C'est un
exceptionnelles qui n'avaient pas été étudiées. L'analyse
de pannes récentes fait ressortir différents phénomènes
cercle vicieux. Éventuellement, avec l'effondrement de la
qui ont mené à des défaillances de réseaux. Dans le
puissance (qui est fonction de la tension) est atteint et le
réseau ne peut plus fournir la charge. Pour la panne en
question, on a constaté une réduction importante de la
présent article, nous en décrivons cinq.
I. LA PANNE RÉCENTE DANS LE NORD -EST AMÉRICAIN
tension à un poste de 345 kV sur une période d'une
Il est trop tôt pour tirer des conclusions sur ce qui a
causé cette panne récente, mais il semble de prime
abord qu'il s'agisse d'un cas de surcharge chronique.
Dans un plan de conduite sécuritaire, des limites
systémiques restreignent les tensions et transits en deçà
des limitations d'équipements individuelles. Ces limites
systémiques plus strictes tiennent compte de
perturbations ou d'éventuelles pertes d'équipements et
assurent la stabilité du réseau et le respect des limites
individuelles à la suite de toute dégradation plausible.
Lorsque ces limites sont sur le point d'être dépassées, il
est préférable de modifier le plan de conduite, au pire de
délester une partie de la charge. Permettez -moi de
spéculer que, lors de la panne récente, on n'a pas tenu
compte des limites systémiques pour répondre à la
pointe de charge. Nous savons que plusieurs liens ont
été chargés jusqu'à leur limite individuelle. Si une
surcharge initiale avait été maîtrisée par du délestage, la
panne ne se serait pas répandue. Au contraire, lorsque
des mécanismes de protection ont déclenché les
L'ÉCHO
tension au point de charge, le transfert maximal de
fl
minute, suivi d'un effondrement de la moitié de la tension
en quelques secondes. Une deuxième panne dans la
région, survenue le 14 août, est attribuée au phénomène
d'instabilité dynamique. Ce genre de problème est connu
depuis longtemps, mais ne se produit que
sporadiquement et, jusqu'à récemment, était rarement
analysé. Dans ce phénomène, les réglages des
alternateurs et des régulateurs de réseau sont
incompatibles et engendrent des oscillations lentes (1 Hz
et moins) sur les variables électriques du réseau. Pour
illustrer cela simplement, prenons comme exemple deux
alternateurs avoisinants qui auraient des consignes de
tensions différentes : la tension médiane aurait alors
tendance à osciller entre les consignes. Dans les grands
réseaux modernes, les causes des oscillations sont plus
difficiles à cerner. Normalement, leurs amplitudes vont en
augmentant pendant des minutes ou des heures jusqu'à
ce qu'elles soient intolérables. Des oscillations
substantielles dans le réseau en question ont provoqué
une panne générale.
Spécial panne de réseau
III. LES DEUX DERNIÈRES PANNES A HYDRO- QUÉBEC
la reprise est supérieure à celle d'avant la panne, car les
Les dernières pannes générales à Hydro- Québec se
sont produites en 1988 et en 1989. La première présente
démarrent simultanément. C'est pourquoi la charge doit
un cas classique d'instabilité transitoire. En temps
normal, tous les alternateurs branchés au réseau
génèrent des tensions à une fréquence bien précise. En
fait, ils s'entraînent mutuellement à cette fréquence. A la
suite d'une perturbation (défaut, déclenchement de ligne,
délestage, etc.), l'équilibre entre la puissance mécanique
fournie à l'alternateur et la puissance électrique débitée
par l'alternateur est rompu. Par conséquent, l'alternateur
change de vitesse et sa tension change légèrement de
fréquence. Même de faibles différences de fréquence
entre alternateurs engendrent des transferts de
puissance chaotiques. Si l'impact de la perturbation est
mineur ou de courte durée, les alternateurs peuvent se
nombreuses charges normalement non coïncidentes
être réalimentée par petits blocs. Enfin, un plan de
remise en charge doit tenir compte des indisponibilités
qui changent quotidiennement.
V. LE MODE D'EMPLOI HYDRO -QUEBEC
De tous les modes de défaillance, celui auquel le
réseau d'Hydro -Québec est le plus vulnérable est
l'instabilité transitoire. Cela est dû en grande partie aux
distances énormes entre les centrales, entre les
centrales et les poches de charges et au faible degré de
maillage du réseau. Les simulations de stabilité
transitoire sur le réseau ont mené à des restrictions
particulières sur la conduite. Ces restrictions reflètent les
conditions de configuration et de chargement du réseau.
resynchroniser d'eux -mêmes assez rapidement (dans la
seconde). Sinon, il sera impossible de les resynchroniser
tous. Des protections et automatismes isolent alors les
alternateurs délinquants, et ce qui reste du réseau tente
de se rétablir avec des moyens réduits. En avril 1988, la
transits passant par certains postes stratégiques ne doit
perte des deux lignes de 735 kV en provenance de
Churchill Falls a déclenché une série d'événements
traintes se conforment à la notion d'enveloppe de
complexe qui, au bout de quelques secondes, a plongé
la province dans la noirceur.
La panne de 1989 était exceptionnelle. Elle a été
déclenchée par la réponse
du réseau à
Bien que les simulations décrivent des phénomènes
dynamiques, des contraintes statiques sont imposées.
Par exemple, dans certaines conditions, la somme des
pas dépasser 10 000 MW. Encore une fois, ces conconduite et se fondent bien avec les autres contraintes
statiques.
Cette édition spéciale de l'Écho comprend huit articles
décrivant des procédures et des outils mis en place par
des tensions induites par les orages magnétiques
Hydro- Québec, qui forment en quelque sorte un
solaires. Des tensions continues induites sur les lignes
du corridor La Grande, estimées à quelques centaines
trousseau de défense contre des perturbations majeures
sur le réseau. Chacun a été préparé par un spécialiste du
domaine. Trois aspects du processus y sont couverts : la
de volts, ont provoqué la saturation des noyaux
magnétiques des équipements de réseau et des
transformateurs de mesure. Les transformateurs ont
répondu avec leur courant d'appel, dont les pointes sont
largement supérieures au courant nominal. Encore une
fois, les mécanismes de protection ont débranché les
sections délinquantes du réseau, et la panne générale a
suivi. En 1989, le réseau La Grande a vu la pointe du
cycle solaire pour la première fois. Le réseau n'était pas
en fonction à la pointe précédente 11 ans plus tôt. Depuis
lors, la compensation série filtre efficacement les
tensions continues.
IV. LA REMISE EN CHARGE
Après une panne générale, le processus de
reconstruction du réseau, appelé remise en charge, est
complexe. Dans plusieurs régions, des tronçons du
réseau sont d'abord alimentés aux centrales. Puis, les
tronçons sont allongés avant d'être rattachés entre eux
pour reformer le réseau complet.
Il
y a plusieurs
difficultés à surmonter dans ce processus. D'abord, le
comportement d'un tronçon isolé est passablement
différent de celui de ce même tronçon en réseau, et n'est
pas bien connu a priori. Ensuite, la charge globale lors de
L'ÉCHO ©
prévention d'une panne générale, la maîtrise de la
situation durant la panne et la remise en charge qui suit.
Les articles peuvent aussi être classés en deux groupes :
études et outils sous - jacents (articles 1, 2, 5, 6 et 7) et
équipements (articles 3, 4 et 8).
VI. LA PRÉVENTION EN TEMPS NORMAL
Le premier article, rédigé par Jocelyn Lambert, Études
et projets, Programme et stratégies du réseau principal,
décrit de façon générale l'importance et l'omniprésence
des analyses de stabilité transitoire dans l'établissement
des critères de planification et d'exploitation du réseau.
L'auteur montre que les limites d'exploitation du réseau
sont déterminées en grande partie par les résultats de
l'analyse de stabilité transitoire.
Dans le deuxième article, Patrick Doyle, Contrôle des
mouvements d'énergie, décrit les outils d'analyse
déployés dans l'environnement en temps réel. L'outil de
base utilisé, LIMSEL, intègre justement ces limites de
stabilité et d'autres limites dans un chiffrier complexe.
L'auteur décrit également des outils connexes à LIMSEL.
Ensemble, ces outils permettent de connaître les limites
du réseau en temps réel en tout temps.
Spécial panne de réseau
André Lapointe, Capacité et stratégies du réseau, a
rédigé le troisième article, dans lequel il décrit les rôles
à pas. L'auteur décrit les qualités importantes de l'outil
logiciel pouvant remplir la fonction de remise en charge
dans l'environnement de conduite.
des nombreux types d'automatismes développés
expressément pour améliorer les performances de notre
réseau. Ces automatismes, actionnés seulement lors
VIII. APRÈS LA PANNE GÉNÉRALE
d'évènements exceptionnels, répondent à des impératifs
réduisant le risque d'instabilité. L'auteur énumère les
Le septième article, préparé par Yves Camus, unité
Plan et encadrements du contrôle, et Jacques Audet,
unité Centre de contrôle du réseau, direction Contrôle
critères de performances imposés par
des mouvements d'énergie, décrit le processus physique
Québec. Les solutions retenues ont pris la forme
de remise en charge, de même que les exigences du
processus organisationnel qui y sont rattachées. Les
auteurs traitent en détail du plan technique adopté à
de maintien de la sécurité du réseau, en partie en
le conseil
interrégional
NPCC,
que
les
ainsi
critères
supplémentaires, encore plus stricts, imposés par Hydro-
d'automatismes. Neuf systèmes implantés depuis 1978
- la plupart récemment - sont décrits dans leur
contexte d'utilisation.
Hydro- Québec, des contraintes techniques et logistiques
soulevées dans le plan, des outils utilisés et des activités
requises pour maintenir le plan en mode d'exploitation.
Le quatrième article, préparé par Nabi! A. Ackad,
IX. LA MISE EN UVRE D'UN PROJET MAJEUR
Automatismes de production, présente les exigences de
la protection des grands réseaux. Si les articles
précédents considèrent le réseau dans son ensemble,
celui -ci montre plutôt comment chaque composant du
réseau est protégé contre les effets des perturbations. Il
énumère les spécifications générales des équipements
quelque sorte de la lecture de chevet. Gilles Lord, dans
un entretien qu'il accordait à L'Écho, y relate la
construction et la mise en service de la compensation
de protection pouvant répondre à des besoins bien
série sur le réseau de transport.
identifiés. L'auteur fait un bref inventaire des outils de
protection et souligne la spécificité des outils selon le
l'amplitude du défi, à la fois technique et administratif,
que représentait ce mégaprojet plutôt méconnu et
contexte.
souligne les bénéfices réels qu'Hydro -Québec en a tirés.
Enfin, l'article signé Elias Aboumrad, équipe ACR,
Maintenance des applications du contrôle, sert en
chercheur à l'unité Analyse et gestion des
Jean -Pierre Bernard, Conception Automatismes,
décrit, dans le cinquième article, un logiciel d'aide aux
opérateurs capable de synthétiser les événements ayant
provoqué une perturbation dans le réseau. L'opérateur
peut recevoir des centaines d'alarmes simultanées pour
un événement sans en connaître la cause. Le logiciel
réseaux de l'IREQ depuis mars 1998. Il
avait auparavant fait un séjour de huit
ans dans le milieu industriel chez CYME
International inc. et de un an comme
assistant professeur invité à l'Université
McGill. Il est titulaire de trois diplômes en
génie électrique : un baccalauréat et une
maîtrise ès sciences appliquées de
l'Université Laval et un doctorat de
LANGAGE tente d'extraire l'information pertinente de ces
L'ÉCHO
met en relief
Maurice Huneault occupe un poste de
VII. LES OUTILS EN SITUATION DE CRISE
multiples messages d'alarmes permettant à l'opérateur
d'agir rapidement et en connaissance de cause.
Le sixième article, rédigé par Jacques Villeneuve,
Informatique du domaine transport,
direction
Téléconduite, décrit l'outil de remise en charge et
l'environnement informatique dans lequel il est utilisé.
Une perturbation majeure peut affaiblir une partie ou la
totalité du réseau qu'il faut, par la suite, réalimenter pas
Il
l'Université McGill (1988). Depuis
septembre 1999, il est aussi professeur
adjoint à l'Université McGill. Ses
spécialités sont l'analyse et l'exploitation des réseaux ainsi que les
méthodes numériques connexes. Depuis son arrivé à l'IREQ, il a
participé principalement à des projets d'analyse de la déréglementation
de l'industrie de l'électricité, d'établissement de stratégies de
déglaçage des lignes par surintensité, de méthodologies de calcul de
capacité de transport et de planification des réseaux de distribution.
13
Spécial panne de réseau
Les études de stabilité servies à toutes les sauces
Jocelyn Lambert
Les articles de journaux publiés après la récente panne
du réseau du nord -est américain ont qualifié celle -ci
de synchrone. De fait, tout réseau électrique à courant
alternatif est synchrone s'il comporte deux alternateurs
ou plus fonctionnant en synchronisme, c'est -à -dire
produisant à leurs bornes des ondes électriques de
même fréquence synchronisés à ce réseau. Dans ce
faut de plus maintenir en tout temps un
malvenu d'utiliser le réseau réel! Avant de commencer
toute étude, on doit modéliser, par équations
mathématiques, les différentes composantes du réseau
(alternateurs, lignes, charge) afin de reproduire le plus
précisément son comportement dynamique réel. Une fois
assemblés, ces modèles sont appliqués à divers
scénarios d'événements.
équilibre entre la puissance produite par l'ensemble des
alternateurs et la puissance consommée par les
différents utilisateurs (usines, résidences, etc.). En temps
normal, c'est l'opérateur du réseau qui veille à maintenir
cet équilibre en rajustant constamment les niveaux de
production selon la demande.
L'exercice est tout de même plus complexe qu'il n'y
paraît. D'abord, la modélisation d'un système physique
est souvent un exercice long et coûteux. En effet, une
étude approfondie de la conception d'un système est
requise pour déterminer les principales équations qui
serviront à sa modélisation. On fait parfois appel à des
notions de physique, de mécanique et de
thermodynamique. Souvent, il faudra même réaliser des
1. RÉSEAU STABLE OU RÉSEAU INSTABLE
essais en site pour boucler l'exercice et valider le
dernier, il
Il arrive cependant que le réseau subisse des aléas qui
se produisent tellement rapidement (en quelques
fractions de secondes) que l'opérateur n'a pas le temps
de réagir. Par exemple, la foudre peut frapper une ligne
à haute tension et provoquer un court- circuit. Celui -ci est
détecté par les systèmes de protection et éliminé par
l'ouverture des disjoncteurs situés aux. extrémités de la
modèle.
Une fois les modèles établis et validés, il faut s'assurer
que les paramètres utilisés dans ces modèles reflètent le
plus fidèlement possible l'état du réseau à simuler ; c'est
l'étape de la validation des données, une tâche
essentielle pour produire des résultats de qualité.
Tous les critères de conception et d'exploitation en
ligne. Une fois l'ouverture déclenchée, la puissance
règle doivent être respectés dans les scénarios simulés.
acheminée des centrales vers les centres de
consommation se répartit sur les autres lignes selon les
lois de la physique. Durant cette séquence d'événements
Le réseau de transport de TransÉnergie doit, de fait,
répondre aux critères de conception définis par le NPCC
(Northeast Power Coordinating Council). Il faut
notamment que le réseau de transport demeure stable
après l'application de perturbations types (événements
dits normaux). Toutefois, en raison des particularités de
son réseau, TransÉnergie s'est dotée de critères adaptés
qui vont parfois au -delà de ceux du NPCC. Par exemple,
la conception du réseau de TransÉnergie est telle qu'elle
(court- circuit, déclenchement de la ligne affectée,
nouvelle répartition de la puissance), il se produit un
déséquilibre temporaire entre la production et la
consommation électrique. En effet, certains alternateurs
verront leur vitesse augmenter par rapport à d'autres et il
y aura perte de synchronisme. Il faut cependant que le
réseau tende rapidement vers un nouvel équilibre dans
lequel les alternateurs reviendront à nouveau en
synchronisme. On dira alors que le réseau est demeuré
stable à la suite d'une perturbation donnée. Si toutefois
permet de couvrir des événements particulièrement
éprouvants. En effet, de grands automatismes (RPTC,
MAIS, etc.), implantés au cours de la dernière décennie,
assurent aujourd'hui la sauvegarde du réseau lors de tels
événements. Les grands principes de fonctionnement de
ces systèmes ont été définis à l'aide d'études de stabilité.
l'équilibre n'est pas rétabli à temps, le réseau tombe
(électriquement
parlant)
;
on
dit
ici
que
son
comportement est instable. Survient alors la panne
III.
générale!
RÉSEAU NOBLE OU RÉSEAU DÉGRADÉ
Le réseau a beau être bien conçu, il demeure toutefois
que c'est dans son exploitation quotidienne que se fait la
II. ÉTUDES DE STABILITÉ
démonstration concrète de sa fiabilité. Là encore les
L'objet des études de stabilité est d'évaluer, de façon
anticipative, le comportement du réseau pendant et
après l'application de certaines perturbations et
séquences d'événements jugés plausibles. On réalise
cette évaluation à l'aide d'outils de simulation, les
études de stabilité servent à l'établissement des limites
de transport en fonction des diverses topologies que
pourrait prendre le réseau. On distingue, à cet effet, le
réseau noble, pour lequel tout l'équipement prévu est
programmes de stabilité, étant donné qu'il serait plutôt
considéré disponible, des réseaux dégradés dans
L'ÉCHO
0
Spécial panne de réseau
lesquels certains équipements sont hors service. Par
exemple lors du retrait pour entretien d'une ligne de
transport, la puissance que pourrait acheminer l'axe du
réseau touché serait normalement inférieure à celle
transitée sur le réseau noble. Il faut toutefois s'assurer
que le réseau dégradé respecte encore les critères
quelques dizaines de secondes, tous les fichiers de
malgré l'indisponibilité d'un ou de plusieurs éléments du
réalisation de ces études spécialisées et au
développement des outils servant à la simulation et à
l'exploitation de ce grand réseau. Ils peuvent être fiers de
données requis pour réaliser sa simulation dynamique !
1V. CONCLUSION
Pour conclure, il convient de souligner le travail
formidable de tous ceux et celles qui participent à la
réseau. Compte tenu du nombre d'éléments qui
composent le réseau de transport, on imagine facilement
l'ampleur que peut prendre une étude de stabilité lorsque
toutes les combinaisons possibles d'éléments
indisponibles sont considérées.
la contribution qu'ils apportent à la conception et
l'exploitation d'un des réseaux les plus complexes au
monde.
À chaque année, on détermine donc les limites de
transit pour chacune des topologies prévisibles que
pourrait prendre le réseau. Ces limites sont ensuite
Jocelyn Lambert est diplômé de l'École
Polytechnique de Montréal. En 1980, il
entre à Hydro- Québec au service Études
de réseau de la direction Planification où
utilisées dans l'exploitation en temps réel du réseau. En
outre, elles seront inscrites à même la fonction LIMSEL
(Sélection des limites du réseau), un logiciel de soutien à
l'opérateur du réseau implanté dans les ordinateurs du
il
se spécialise dans le domaine des
convertisseurs à courant continu. Il rejoint
le service Automatisation et Protection en
1989 où
il
participe notamment à la
conception et à la réalisation de
l'automatisme de manoeuvre des
inductances shunt (MAIS). En 1994, il
obtient un poste au service Réseau de la
CCR. Les études de stabilité servent également à
déterminer et à optimiser les réglages de certains
dispositifs et automatismes du réseau. Les informations
direction Mouvement d'Énergie où il
élabore des stratégies d'exploitation
tirées de ces études sont aussi très utiles pour
l'établissement des règles d'exploitation.
relatives aux interconnexions avec les réseaux voisins. Depuis 2001, il
Mentionnons aussi que, dans le cadre du projet
travaille dans l'équipe Études et Projets de l'unité Programmes et
stratégies du réseau principal, direction Planification des actifs et
informatique de longue haleine «Stabilité en temps réel »,
des logiciels ont été mis au point pour prendre un cliché
affaires réglementaires.
de l'état du réseau en temps réel et préparer, en
L'illustration de la dernière page de ce numéro hors série de l'Écho est une aquarelle de 18 x 22 cm de
Nikolay Turkedjiev. Elle est offerte par tirage au sort. Pour participer il vous suffit de vous inscrire.
Par courriel, écrivez à :
spihq @spihq.qc.ca
L'objet de votre message sera :
Aquarelle
Par courrier postal, écrivez à :
SPIHQ
600, rue Sherbrooke Est, bureau 201, Montréal (Québec) H2L 1K 1.
Une seule entrée par personne.
Le tirage au sort est ouvert à tous sans exceptions.
Date limite pour vous inscrire : le 10 décembre 2003
L'ÉCHO
El
Spécial panne de réseau
La surveillance continuelle de la stabilité à
l'exploitation
Patrick Doyle
redondants reliés à l'EMS de Siemens mis en uvre en
I. INTRODUCTION
Au Centre de conduite du réseau (CCR), plusieurs
applications sont utilisées pour assurer la sécurité du
réseau. Depuis quelques années, bien que chacun de
ces logiciels soit spécialisé, la tendance est à
septembre 2001).
De plus, LIMSEL interface avec plusieurs autres
applications : entre autres, LASER, CASE, ATI, DISRÉ
(logiciel de calcul des réserves), OASIS (logiciel de
l'interrelation. Deux éléments nous ont amenés à
consolider nos critères de sécurité de réseau et de
calcul des capacités et des disponibilités sur les
surveillance en temps réel : l'ouverture des marchés et
retraits sur les équipements de transport). C'est donc un
fournisseur de données important relié de près ou de loin
à la sécurité du réseau.
notre adhésion à des organismes de maintien de la
fiabilité des réseaux nord -américains comme le NPCC et
le NERC.
interconnexions) et OM /OS (logiciels de gestion des
Il est très important de savoir quelles sont les limites
applicables du réseau de transport sur un horizon qui
Dans cet article, nous vous proposons d'aborder les
dépasse le jour courant. On peut s'en douter, afin pouvoir
différentes fonctionnalités des logiciels du CCR qui
traitent de la sécurité et de voir comment nous les
utilisons pour la conduite en temps réel du réseau de
répondre à la demande anticipée en tout temps, nous
étudions les configurations de réseau sur différents
horizons. En conséquence, LIMSEL est l'outil tout
indiqué pour évaluer les limites au -delà du jour courant.
Comment procédons -nous? C'est très simple. Nous
planifions les retraits sur un horizon de temps donné,
puisque nous connaissons leur durée prévue. LIMSEL
peut être exécuté en « mode, étude » pour une date et
heure cibles fixées en fonction des retraits en vigueur et
transport. Nous traiterons particulièrement les
applications suivantes :
LIMSEL (Sélection des limites du réseau)
LASER (Logiciel d'aide à la sécurité du réseau)
ATI (Analyse topologique des installations)
CASE (Capacité thermique des lignes de
transport)
II. LIMSEL
TransÉnergie étudie de façon continuelle les stratégies
d'exploitation à suivre pour optimiser l'utilisation du
réseau de transport tout en évitant la panne générale.
Ces stratégies, véhiculées par des algorithmes, des
tableaux et des recommandations, se retrouvent sous
forme de tables de décision dans le système LIMSEL.
Utilisant les données d'acquisition en temps réel pour
connaître la configuration courante, LIMSEL parcourt ces
tables de décision toutes les cinq secondes pour signaler
au répartiteur tout manquement à l'une ou l'autre des
règles en vigueur. Il signale tout dépassement de limites
de transit, génère des états de configuration et envoie,
au besoin, des suggestions d'amélioration de la situation
courante et des messages d'information.
LIMSEL est une application majeure, de loin la plus
importante au CCR. Au cours des dernières années,
nous avons modernisé ce système pour qu'il soit plus
souple à programmer, plus polyvalent pour répondre aux
besoins des divers domaines qu'il peut couvrir. Bien
des différentes limites qui seront en place.
Lorsque ces études sont réalisées, il faut trouver une
solution à tous les problèmes anticipés, par exemple des
configurations de réseau non étudiées ou des
dépassements de limites. Selon le temps qu'il nous
reste, nous pouvons alors demander d'étudier une
configuration particulière, refuser certains retraits ou,
plus simplement, reconfigurer la production pour
satisfaire la demande sur l'horizon étudié. C'est alors
qu'entre en jeu le travail indispensable du personnel
affecté à la planification et à la programmation du réseau
de transport.
Mais comment LIMSEL fonctionne -t -il? LIMSEL
pourrait être imaginé de façon très simpliste comme un
gros chiffrier EXCEL. Ah oui, aussi simple que ça me
direz -vous? En vérité, c'est beaucoup plus que ça. Les
résultats des études sont la plupart du temps publiés
sous forme de tableaux qui simplifient grandement la
programmation dans LIMSEL. Comme il est impossible
pour le moment d'étudier toutes les configurations du
réseau de transport, les planificateurs établissent des
limites « parapluies » applicables à plus d'une configuration de réseau. Ce qui permet alors d'évaluer le
nombre de liens (ou lignes) en service dans un corridor
qu'externe au système de gestion d'énergie (EMS Energy Management System) du CCR, LIMSEL y est
bien intégré (il réside en fait sur deux serveurs
L'ECHO
et de déterminer les limites applicables.
El
Spécial panne de réseau
Rejet de production
En service
En service
Hors service
Ligne 3009
En service
En service
Indifférent
Ligne 3010
En service
Hors service
Indifférent
Nombre de liens
Limite BERSIM
Limite BERSIM
Limite BERSIM
Affichez message
1
1500
1400
500; n° 700
2
1700
1450
700; n° 700
3
2000
1500
900; n° 700
Figure 1 Programmation typique de LIMSEL
Dans
LIMSEL,
une
programmation typique
ressemblerait à peu près à ce qui est montré dans la
Comment LIMSEL se comporte -t -il avec les autres
applications de sécurité du réseau? Comme nous l'avons
figure 1.
mentionné plus haut, LIMSEL, en tant que noyau
principal, interface avec les autres applications de
Beaucoup d'efforts ont été mis afin d'abréger au
maximum la présentation des informations pour
l'utilisateur qui programme LIMSEL. Par conséquent, la
lecture a priori d'un tableau comme celui -ci n'est pas de
sécurité du réseau. Voyons en détail ces relations.
III. LASER
tout repos pour un néophyte de LIMSEL. L'utilisateur
peut programmer plusieurs formats de tables. Il peut
donc choisir l'information appropriée en fonction de ce
LASER est une application avancée qui joue deux
rôles principaux, estimateur d'état et analyste de
contingences. Selon les mesures et les signalisations
qu'il reçoit du CCR et des CT (Centres de téléconduite),
il détermine la topologie du réseau en vigueur, ses
erreurs, les îlots formés et les transits sur chacune des
lignes et des corridors en réalisant un écoulement de
puissance. Il peut aussi fonctionner en mode étude, en
qu'il doit programmer.
Tel qu'illustré au tableau ci- dessus, plutôt que de faire
appel à une syntaxe de programmation procédurale,
l'utilisateur emploie un langage déclaratif. Il peut ainsi
entrer directement les noms des équipements qu'il
connaît. Il peut également créer des messages et des
points LIMSEL différents des points SCADA; ceux -ci
peuvent être utilisés dans l'environnement EMS à des
fins de surveillance ou d'affichage de résultats
simulant manuellement une ouverture d'équipements de
transport et en exécutant l'écoulement de puissance qui
s'ensuit.
LASER est aujourd'hui très utile dans les situations où
particuliers.
Par ailleurs, l'utilisateur a accès à plusieurs fonctions
ou macros qui simplifient grandement la programmation.
Par exemple, il peut trouver un résultat en fonction d'un
LIMSEL est incapable de fournir les résultats. Par
ensemble de conditions (fonction VALEUR_SI) ou
reconfigurer le réseau. Un mandat de renouvellement a
d'ailleurs été accordé à SNC- Lavalin pour remplacer
l'application actuelle devenue désuète.
À l'aide de l'analyse de contingences, LASER peut
simuler la perte d'équipements pour ensuite fournir à
exemple, lors de la crise de verglas de 1998, LASER a
été très efficace pour anticiper les transits de lignes
résultant de contingences éventuelles ou encore pour
déterminer la limite supérieure d'une mesure en temps
réel (fonction LIMITE_HAUTE).
L'utilisateur n'a jamais à se soucier de
l'ordonnancement des tables LIMSEL. Un générateur de
code réalise ce travail. Les modules ainsi générés sont
intégrés dans le programme pilote qui est en fait une
coquille exécutable en temps réel. Les tables sont donc
compilées et transformées en un fichier exécutable qui
peut rouler très rapidement en temps réel (toutes les cinq
secondes!). En tout, l'implantation d'une stratégie de
réseau, selon sa complexité, peut se faire en quelques
heures. Auparavant, il fallait plusieurs jours pour réaliser
une telle tâche. Le rehaussement des limites peut donc
s'effectuer plus rapidement et ainsi éviter aux
LIMSEL les surcharges postcontingences sur les
transformateurs et compensateurs séries restants.
L'indisponibilité de LASER peut donc entraîner un impact
financier important si elle entraîne une réduction des
limites en temps réel à des valeurs statiques plus
conservatrices. C'est pourquoi toutes les applications de
sécurité ont la priorité de dépannage la plus élevée.
Au cours des dernières années, du personnel de
l'IREQ (Institut de recherche d'Hydro -Québec) a été
affecté à un projet sur LASER qui vise à réduire les
pertes sur le réseau de transport. L'objectif est de
responsables de la conduite du réseau l'obligation
d'avoir recours à des moyens de contournement qui
diminuer les pertes en suggérant aux responsables de la
pourraient s'avérer très coûteux pour la société.
L'ÉCHO
conduite du réseau les manoeuvres d'équipements
10
Spécial panne de réseau
appropriées pour le contrôle de tension et en exploitant
le réseau à une tension moyenne globale supérieure à ce
qui se fait présentement.
VI. UN MOT SUR LES TTC (CAPACITÉS DES INTERCONNEXIONS)
Depuis l'ouverture des marchés, le CCR doit afficher
sur OASIS les capacités maximales de chacune des
interconnexions. Nous avons eu recours à LIMSEL pour
IV. ATI
programmer chacune des limites applicables. Ainsi,
LIMSEL envoie à chaque heure à OASIS les TTC de
chaque interconnexion et met à la disposition des
Comme son acronyme l'indique, ATI fait l'analyse
topologique des installations. Fonction à part entière
dans l'ancien centre de conduite du réseau, ATI est
utilisateurs, en temps différé, certains points qui
maintenant intégrée à LIMSEL. Partant de la
configuration courante d'une installation, ATI simule la
perte d'un équipement pour établir les limitations qui en
permettent de limiter manuellement, lors de
configurations particulières, les capacités évaluées par
LIMSEL.
découlent. Les résultats de l'analyse sont pris en
VII. LES AUTOMATISMES RELIÉS À LA SÉCURITÉ DU RÉSEAU
considération. Ils sont affichés sous forme de messages
et, selon la probabilité d'un tel évènement, une
diminution des limites d'opérations de l'installation peut
même être ordonnée. La panne étudiée peut aussi bien
provenir d'une contingence particulière que du
d'un disjoncteur qui refuse de fonctionner » ou d'une
« barre défectueuse ». Grâce aux messages générés,
PRINCIPAL
Certains d'entre vous ont peut -être entendu parler de
RPTC (Rejet de production et télédélestage de charge).
Au CCR, c'est LIMSEL qui doit envoyer les consignes de
rejet et de délestage applicables pour la configuration du
réseau et les transits actuels, et ce pour différentes
contingences simulées et étudiées. Toutes les cinq
l'utilisateur pourra donc exécuter en tout temps et en
connaissance de cause les actions nécessaires pour
secondes, LIMSEL communique directement avec les
URP (unités de rejet de production) et les UCE (unités
centrales d'événements) dans les différents postes et
centrales du Québec afin d'envoyer les consignes en
vigueur pour différentes contingences possibles.
diminuer les impacts des contingences.
V. CASE
CASE est un logiciel qui permet de déterminer, selon
la température et la configuration des lignes de transport,
la limite thermique en vigueur de même que la capacité
disponible avant d'atteindre la limite. If n'est pas encore
intégré à LIMSEL. En situation de dépassement, CASE
VIII. EN CONCLUSION
La
surveillance de
la
sécurité
du
réseau
a
passablement évolué depuis quelques années. La
envoie un message au processeur d'alarmes de l'EMS
pour indiquer à l'utilisateur que la capacité thermique
d'une ligne est dépassée.
CASE prend en considération l'état de charge de la
ligne (selon SCADA), les équipements connexes qui y
sont rattachés, le nombre de disjoncteurs à chaque bout
de ligne et l'état de charge de la compensation série (la
plupart du temps l'élément limitatif sur une ligne 735 kV),
technologie informatique, jusqu'alors lourde et inefficace
de même que la température ambiante à la station
passionnant où les défis à relever chaque jour sont à la
hauteur de tout employé désireux de contribuer.
pour réaliser ces exigences, est de plus en plus
performante. Il reste cependant beaucoup de travail à
faire. Les exigences sont de plus en plus grandes.
Exploiter des équipements à leurs limites nous oblige à
nous adapter constamment au changement. Dans notre
univers, celui de l'exploitation et de la sécurité du réseau
de transport, nous évoluons dans un environnement
météorologique la plus proche de l'endroit où est situé la
ligne.
changement permanent de
configuration ou de capacité d'équipement doit être
Actuellement,
tout
inséré manuellement par un informaticien dans la base
de données CASE. La plupart du temps, nous prenons
connaissance de ces changements après leur mise en
place en région. La base de données maîtresse utilisée
pour les changements en région est l'application G542
au SSEP (serveur utilisé principalement pour l'archivage
de données d'exploitation). Il peut donc y avoir un certain
décalage avant que les informations des deux bases de
données soient identiques.
Un projet est à l'étude afin de créer une base de
données commune qui permettrait de traiter l'information
adéquatement dès sa mise à jour en région.
L'ÉCHO
m
Patrick Doyle a fait des études en génie
électrique à l'université Laval à Québec
de 1987 à 1991. Il a obtenu sa maîtrise
l'École
en
électrotechnique
à
Polytechnique de Montréal en 1997.
Employé d'Hydro -Québec depuis douze
ans, il travaille à titre d'ingénieur au
Centre de conduite du réseau à la
division Support et intégration de la
direction
Centre
de
contrôle
des
mouvements d'énergie depuis un peu
plus de sept ans. Il a travaillé auparavant
pendant trois ans pour l'unité Logiciels CCR où il était affecté à la
maintenance de l'automatisme de Réglage fréquence puissance
(RFP). Il a commencé sa carrière à la division Stratégies d'exploitation
en distribution où il a soutenu pendant environ 15 mois les applications
provinciales suivantes : Inventaire du réseau de distribution (IRD),
Évaluation de la qualité du service (EQS) et Inventaire des adresses
civiques et électriques (IACE).
Spécial panne de réseau
L'évolution du réseau de transport et de ses
automatismes
André Lapointe
Sur la lancée de la panne majeure du 14 août du réseau
nord -est américain et de l'Ontario, on m'a demandé un
résumé des principaux automatismes du réseau de
transport. Je m'y attaque donc, mais permettez -moi au
préalable de faire un retour sur l'évolution du réseau de
transport pour bien situer les automatismes dans ce qu'on
appelle le plan de défense du réseau. Vous constaterez que
la robustesse du réseau s'est accrue sensiblement depuis
l'addition de la compensation série et des grands
automatismes de réseau.
I. UN PLAN DE DÉFENSE BIEN MALLÉABLE
n peut définir le plan de défense du réseau comme
l'ensemble des critères et des stratégies qui fixent la
robustesse du réseau dans son exploitation quotidienne
et dans son développement futur, sans oublier la
protection des équipements lors d'une panne majeure.
Ainsi,
l'installation
de
certains
équipements
(compensation série, protections plus performantes) et
automatismes (RPTC, MAIS, TDST, DSF, TDI -MM, TDICN) a pour objet de rendre le réseau plus robuste, tandis
que d'autres équipements et automatismes (parafoudres
sacrificiels, SPSR, MHTO, ARC) saint ajoutés pour
protéger les équipements lors d'une panne majeure.
(Voir Les principaux automatismes du réseau à la fin de
l'article.)
Revenons en arrière, soit avant les pannes majeures
de 1988 et 1989. Les critères de conception et
d'exploitation du réseau se résument alors grosso modo
à un seul critère : le réseau doit conserver sa stabilité
après la perte d'une ligne causée par un défaut
monophasé permanent éliminé normalement. On peut
utiliser des automatismes pour hausser la capacité du
réseau de transport en autant que ces automatismes
n'affectent pas la continuité de service (rejet de
production Baie -James et Churchill Falls, automatisme
de débranchement d'inductances Manic- Micoua,
automatismes d'enclenchement et de déclenchement
d'inductances dans plusieurs postes de Montréal et de
Québec).
À cause de son bilan historique entaché de quelques
pannes majeures, les trois lignes du réseau Churchill
Falls sont traitées de façon particulière. Ainsi, un
automatisme de télédélestage de charge (TC Churchill
Falls) assure la stabilité de ce réseau lorsque les trois
lignes déclenchent (perte de la centrale Churchill Falls et
de ses 5 200 MW de production). On remarque ici l'incongruité de la situation puisque l'automatisme TC ne
réagit pas à la perte de deux lignes. En conséquence, le
réseau est très bien protégé lorsqu'il perd trois lignes,
mais s'effondre lorsqu'il perd deux lignes sur trois.
L'automatisme SPSR, quant à lui, a pour objet de
limiter les stress sur les équipements lors d'une panne
totale. Et l'exploitant tient à jour religieusement ses
directives de remise en charge du réseau qu'il modifie
aussitôt qu'une indisponibilité contrecarre ses plans.
Le réseau multiterminal à courant continu (RMCC) est
mis en service en 1991 et on se permet d'utiliser le rejet
de production de la centrale LG2A pour maintenir la
stabilité du réseau lors de la perte des deux pôles de ce
réseau.
En résumé, le défaut monophasé permanent éliminé
normalement est l'événement qui détermine la
robustesse du réseau. On se permet d'utiliser des
automatismes pour hausser la capacité du réseau. Seule
la perte des trois lignes du réseau Churchill Falls est
surveillée par un automatisme. SPSR protège les
équipements lors des pannes majeures.
Arrivent les pannes de 1988 et de 1989. Force est de
constater que le réseau est bien fragile, d'autant plus que
les réseaux regroupés sous l'égide du NPCC (Northeast
Power Coordinating Council) respectent des critères de
conception et d'exploitation autrement plus sévères que
les nôtres. Hydro- Québec est à l'époque membre du
NPCC à titre d'invitée puisque son réseau n'est pas
conforme à leurs critères. Elle se donne alors le défi de
devenir membre à part entière du NPCC, ce qui signifie
qu'elle doit hausser la sécurité de son réseau au niveau
exigé par le NPCC. Face à cette démarche, les septiques
sont nombreux à l'époque puisque les embûches sont de
taille. Pour relever le défi, il faut soit ajouter de nouvelles
lignes soit opter pour la compensation série, une
technologie nouvelle à Hydro- Québec. Par ailleurs, les
automatismes existants sont de plus en plus caducs.
L'exploitant doit revoir ses plans d'intervention et se doter
d'outils de conduite de réseau à la hauteur de la
commande. Il faut écarter plusieurs paradigmes et
changer des mentalités bien ancrées.
II. UN NOUVEAU PLAN DE DÉFENSE EN TROIS VOLETS
Le plan de défense du réseau est donc revu en
profondeur et modifié sensiblement. Il est dorénavant
présenté sous trois volets.
Le premier volet vise la continuité de service. Plusieurs
événements y sont ajoutés pour déterminer la
robustesse du réseau :
L'ÉCHO ® Spécial panne de réseau
un défaut triphasé permanent sur un circuit éliminé
est de contrôler la tension lors de perturbations
normalement ;
un défaut monophasé permanent sur un circuit avec
élimination différée ;
un défaut monophasé permanent sur un disjoncteur
éliminé normalement ;
la perte permanente des deux pôles du RMCC.
majeures. TDST, qui sera mis en service en décembre
À ces événements de base, qui s'harmonisent
d'ailleurs aux exigences du NPCC, on ajoute des
2003, déleste des charges si la tension des postes
autour de Montréal vient à traîner de la patte.
On est donc passé à une époque où, pour les
événements exceptionnels, seule la perte du réseau
Churchill Falls est surveillée, à une époque où presque
tout le réseau est protégé par un parapluie
d'automètismes réagissant à la perte de plusieurs
événements particuliers propres à notre réseau :
équipements.
un défaut monophasé entraînant la perte de deux
circuits lorsque le poste est dégradé en disjoncteur ;
un défaut monophasé sur un circuit éliminé
normalement et le contournement simultané de la
compensation série des circuits adjacents ;
L'utilisation d'automatismes est permise pour cette
deuxième catégorie d'événements en autant que la
continuité de service est maintenue. On utilise alors le
Le troisième volet du plan de défense s'attaque à la
sécurité des équipements et à la remise en charge du
réseau. Bien que le réseau soit plus robuste et le risque
d'une panne totale faible, le réseau est conçu et exploité
de façon telle que les équipements subissent un stress
rejet de production de RPTC mais avec un rejet limité en
quantité,
MAIS
et
les
automatismes
de
télédébranchement d'inductances (TDI -MM et TDI -CN).
démembrement du réseau lors d'une panne majeure. De
On constate ici toute l'ampleur du défi puisque
l'événement de base n'est plus un défaut monophasé
éliminé normalement, mais un ensemble d'événements
parmi lesquels le défaut triphasé éliminé normalement
est le plus significatif. De plus, l'utilisation d'un
réseau. Et, depuis le verglas de 1998, l'entreprise a revu
et bonifié la structure d'urgence.
limité
lors des pannes totales. On fait appel à des
automatismes tels que SPSR, MHTO et ARC, qui ont
pour objet de protéger les équipements en contrôlant le
plus, l'exploitant tient à jour, selon la disponibilité des
équipements, ses directives de remise en charge du
Après tous ces efforts, sommes -nous pour autant
immunisés aux pannes majeures? Bien téméraire celui
qui répondrait par l'affirmative puisque la nature peut être
violente et bien imprévisible. Mais il est indéniable que le
réseau est aujourd'hui beaucoup plus robuste. Fait à
souligner, un automatisme semblable au TDST installé à
Cleveland et à Détroit aurait possiblement permis d'éviter
la panne majeure du 14 août chez nos voisins du sud.
automatisme est restreinte à certains événements
seulement.
Le deuxième volet du plan de défense vise des
événements exceptionnels par leur nature et qui,
heureusement, sont très rares :
la perte totale d'une centrale ;
la perte de toutes les lignes d'un poste ;
la perte d'un grand centre de charge.
III. LES PRINCIPAUX AUTOMATISMES DE RÉSEAU
A. Automatisme RPTC (Rejet de production et
Ces événements sont très exigeants et, sauf pour le
réseau Churchill Falls, l'entreprise s'est engagée à
télédélestage de charge)
Le plus gros de nos automatismes, RPTC a pour objet
mettre en place tous les moyens raisonnables pour
maintenir la stabilité du réseau. En d'autres mots,
l'entreprise se donne la possibilité de limiter ses
de détecter la perte d'une ou de plusieurs lignes à
735 kV, et d'exécuter un rejet de production et un
télédélestage de charge. Il couvre presque tout le
investissements au risque d'être vulnérable à certaines
périodes de l'année. Elle a recours aux grands
automatismes de réseau (RPTC, DSF, TDST, MAIS)
puisque l'ajout d'équipements pour augmenter
davantage la robustesse du réseau serait prohibitif. La
sauvegarde du réseau a alors priorité sur la continuité de
service et on accepte de perdre de grandes quantités de
charge pour conserver l'intégrité du réseau. On coupe le
bras pour sauver le patient.
charge est sollicité seulement, sauf exception, s'il y a
Le concept du télédélestage de charge, auparavant
exclusif au réseau Churchill Falls, s'étend alors à
presque tout le réseau. Les premiers automatismes de
rejet de production sont remplacés par des
automatismes de rejet plus performants qui peuvent
rejeter de gros blocs de production. C'est ainsi que naît
l'automatisme RPTC, auquel s'ajoute MAIS dont le but
L'ÉCHO
réseau, soit les deux grands axes du réseau de transport
Baie -James et Côte -Nord. Les anciens automatismes de
rejet de production réagissaient à la perte d'une ligne et
leur effet était limité. RPTC répond à la perte d'une, de
deux et de trois lignes, et le rejet de production s'ajuste
selon que l'événement est simple (perte d'une ligne) ou
composé (perte de plusieurs lignes). Le télédélestage de
111
perte de trois lignes.
Mise en service commerciale : automne 2000
Coût : 113 M$
B.
Automatisme MAIS (Manoeuvre automatique
d'inductances shunts)
MAIS manoeuvre des inductances pour contrôler la
tension du réseau 735 kV lors des perturbations
Spécial panne de réseau
majeures. Son action est complémentaire à celle de
RPTC. De plus, MAIS est l'outil privilégié pour prévenir
les pertes du réseau par effondrement de la tension.
Tous les postes équipés d'inductances shunts à 735 kV
en sont munis, sauf les postes près des grands centres
de production. Il fonctionne à partir d'une mesure locale
de tension et déclenche une ou deux inductances si la
tension est trop basse, ou enclenche une ou deux
inductances si la tension est trop élevée.
Mise en service dans 22 postes : 1995
Coût : 43 M$
G. Automatisme SPSR (Solution aux problèmes de la
séparation du réseau)
SPSR prend toute son importance lors d'une panne
totale de réseau afin de limiter les surtensions lors de
l'effondrement du réseau. Il couvre le réseau Baie -James
et le réseau Churchill Falls. Il comprend une panoplie de
sous -automatismes et d'équipements qui assurent un
niveau de surtension sécuritaire pour les équipements et
un démembrement ordonné du réseau. Citons entre
C. Automatisme TDST (Télédélestage de charge en
sous -tension)
Dernier -né des automatismes, TDST surveille la
tension de cinq postes de la région de Montréal et, si la
moyenne de la tension de ces postes baisse pendant
une période de temps définie, commande un
télédélestage de charge d'au plus 2 500 MW. S'il y a
forte perturbation de tension, il opère avant MAIS. Si la
perturbation est moins sévère, MAIS opère en premier et
TDST agit en second, s'il y a lieu.
Mise en service : décembre 2003
Coût : 5 M$
autres les parafoudres manoeuvrables, les parafoudres
de lignes, la détection de perte de corridor, la détection
de surfréquence 62 Hz, 63 Hz et 65 Hz, la protection de
ligne en surtension de 1,4 pu, et la téléaccélération des
protections de ligne en surtension de 1,2 pu.
Mise en service : 1989
Coût : 140 M$
Harmonisation avec RPTC et les nouvelles protections
des lignes à 735 kV : 1999 et 2000
Coût : 21 M$
H. Automatisme MHTO (Mise hors tension ordonnée du
réseau Tilly -LA 1 -LA2)
MHTO, particulier aux postes Tilly, Nikamo et LA2,
détecte les pertes de raccordement du réseau LA1 -LA2-
Brisay au réseau principal. Si ce réseau est îloté, des
surtensions harmoniques peuvent affecter ses
D. Automatisme DSF (Délestage en sous -fréquence)
DSF est composé de 165 unités de délestage
installées dans des postes stratégiques et dans des
postes satellites. DSF déleste de la charge et des
rééquilibrer
l'équation
condensateurs
pour
production /charge lors de la perte d'un bloc de
production. Il opère sur une mesure locale de fréquence
équipements. MHTO voit alors à les protéger en
procédant au déclenchement rapide des lignes Tilly Nikamo, Nikamo -LA1 et Nikamo -LA2.
Mise en service : 1991
Coût : 4 M$
Automatisme ARC (Automatisme de rejet de la
et peut accéder à quelques 12 000 MW de charge et
I.
8 000 Mvar de condensateurs.
Mise en service des premières installations
d'importance : 1978
Coût hypothétique pour refaire DSF en 2003:16 M$
centrale LG1)
t;
Automatisme
TDI -CN
d'inductances Côte -Nord)
E.
Des surtensions harmoniques importantes au niveau
315 kV peuvent se développer sous certaines
configurations du poste Radisson. ARC détecte ces
(Télédéclenchement
TDI -CN est particulier au poste Micoua et agit sur la
perte simultanée des deux lignes Micoua- Laurentides et
Micoua- Saguenay. Il déclenche une inductance à chacun
des postes Montagnais, Arnaud, Manicouagan et Lévis.
Mise en service : 2001
Coût : 3,2 M$
configurations
problématiques,
procède
au
démantèlement du réseau Radisson -LG1 et Ilote le
réseau RMCC et la centrale LG2A.
Mise en service : 1992
Coût : 6 M$
André Lapointe est à l'emploi d'HydroQuébec depuis 1971. Il a participé à la
F.
Automatisme
TDI -MM
(Télédéclenchement
d'inductances Manicouagan -Micoua)
planification du réseau de répartition tout
comme il a travaillé à celle du réseau de
transport principal. Dans le domaine de
l'exploitation, il a participé à la
TDI -MM est particulier aux postes Micoua et
planification de l'exploitation du réseau
de l'ancienne région Maisonneuve et à
Manicouagan, et agit sur la perte d'une ligne au sud de
ces postes. Il a le potentiel de déclencher jusqu'à deux
celle du réseau actuel de transport
principal. Il fait présentement partie de
inductances à chacun des postes Manicouagan et
l'unité Programme et stratégies du
Micoua.
des automatismes de réseau.
réseau principal où il s'occupe surtout
Mise en service : automne 2000
Coût : inclus dans RPTC
L'ÉCHO
m
Spécial panne de réseau
La protection électrique
Nabil A. Ackad
l'alimentation auxiliaire pour les composants d'un
I. INTRODUCTION
Après la lecture des articles précédents (études de
stabilité et automatismes de réseau), on peut
conclure qu'une panne générale peut avoir lieu quand
relais (à Hydro- Québec l'alimentation à 125 V c.c. est la
plus usuelle) ;
une perturbation importante survient sur le réseau
courant que le relais doit mesurer et analyser. En effet,
l'alimentation c.a., une image de la tension et du
électrique. Ce genre de perturbation pourrait être, par
un relais de protection ne peut traiter les courants
exemple, le déclenchement simultané de plusieurs lignes
comme ceux qui circulent dans le réseau (de l'ordre des
kiloampères) ni la pleine tension appliquée (de l'ordre
des kilovolts). Il utilise plutôt des signaux provenant de
transfos de mesure (transfos de courant ou transfos de
tension). Ainsi, un transfo de courant permet d'alimenter
un relais de courant avec un courant proportionnel au
courant réel à mesurer et acceptable au relais
(normalement à Hydro- Québec on utilise des relais ayant
un courant nominal de 1 ou de 5 A). De même, les relais
de tension sont alimentés par des transfos de tension qui
abaissent la tension à un niveau acceptable au relais
(normalement 120 V à Hydro- Québec).
Pour détecter un défaut, il faut choisir un relais qui
dispose de la a fonction » appropriée à ce type de défaut
de transport importantes ou la perte d'une portion
importante de production provenant des centrales.
Les défaillances des divers composants d'un réseau
électrique peuvent être d'origine non électrique (verglas,
bris mécanique d'un équipement, etc.) ou d'origine
électrique (court- circuit, coup de foudre, etc.). C'est dans
ce dernier cas que la protection électrique entre en jeu
(pour alléger le reste du document, le terme a protection »
sera utilisé pour désigner la protection électrique). D'une
façon simpliste on peut dire que la protection traite
science d'utiliser des dispositifs de
« protection électrique » ( protective relaying) pour dé-
de
la
tecter et isoler des perturbations non désirées qui
surviendraient sur des équipements ou sur un réseau
et dont le réglage est suffisamment sensible pour le
électrique.
déceler. On distingue les relais par le type de « fonctions
de protection électrique » qu'ils peuvent remplir. Les
fonctions les plus communément utilisées sont :
les relais de surintensité (détection des anomalies de
court- circuit ou de surcharges accidentelles) ;
les relais de surtension ou de sous -tension ;
les relais de distance (mesure de l'impédance d'une
ligne pour évaluer la présence d'un court- circuit le long
de la ligne).
D'autres types de relais peuvent mesurer, entre autres,
la puissance (en kilowatts ou en kilovars), la sous fréquence ou la surfréquence (par opposition au 60 Hz),
II. RÔLE DE LA PROTECTION ÉLECTRIQUE
L'énergie électrique est caractérisée par une tension et
un courant. Chacun de ces deux composants est
essentiellement une onde sinusoïdale idéale définie par
une amplitude ;
une fréquence ;
:
un angle de déphasage initial (ou décalage
angulaire du sinus au temps zéro).
Cependant, le réseau (depuis les appareils de
production jusqu'aux charges) n'étant pas composé que
d'éléments idéaux, des harmoniques peuvent se
superposer aux ondes fondamentales (on peut citer en
etc.
exemple les redresseurs à thyristor qui coupent une
portion du sinus).
De plus, comme le réseau est composé de parties
entre une phase d'un circuit triphasé et la terre) d'un
résistives, inductives et capacitives, des transitoires
(superposés à l'onde sinusoïdale) se produisent lors d'un
défaut triphasé (court- circuit entre les trois phases de ce
circuit triphasé).
changement brusque de la configuration du réseau
De même, certains types de relais doivent pouvoir
(court- circuit, fermeture de disjoncteur, etc.).
C'est dans ce contexte qu'on peut définir les rôles d'un
système de protection électrique :
détecter un défaut ;
analyser et identifier le type de défaut ;
localiser le défaut ;
isoler le défaut.
localiser des défauts. Par exemple, un relais de distance
devrait préciser où se trouve le défaut sur la ligne
protégée : près du relais, au milieu de la ligne ou à l'autre
extrémité de cette ligne.
Pour définir le rôle d'un bon système de protection, la
précision avec laquelle il peut identifier un défaut est
aussi une caractéristique importante. On peut alors isoler
Pour faire opérer un système de protection, on a
seulement la plus petite partie du réseau qui est en
défaut (la notion de a zone » de protection), assurant
besoin de deux types d'alimentation :
L'ÉCHO
Il est important de s'assurer que chaque type de relais
peut remplir son rôle d'analyse et d'identification du type
de défaut. Par exemple, un système de protection doit
pouvoir distinguer un défaut monophasé (court- circuit
®
Spécial panne de réseau
ainsi le minimum de perturbations sur tout le réseau.
Ensuite, on peut définir l'importance du temps que le
système de protection met à isoler un défaut après son
apparition. En effet, le temps écoulé entre le moment où
un défaut se produit et son isolation dépend
principalement du type de relais et du temps d'opération
des disjoncteurs. Les caractéristiques des transfos de
mesure qui alimentent ces relais peuvent aussi avoir un
effet sur la performance des systèmes de protection (par
exemple, si un transfo de courant n'est pas choisi
l'expansion éventuelle du réseau. Ces relais doivent
aussi tenir compte des harmoniques et des transitoires
de l'onde sinusoïdale mesurée.
Établir la nécessité de redondance des systèmes de
protection afin d'éviter que la panne de un élément n'ait
une incidence sur le réseau (critères du NPCC).
Mettre en place des « protections de réserve ». Ainsi,
si la « protection principale » choisie ne fonctionne pas
ou si le disjoncteur refuse d'ouvrir, une zone de
protection « un peu » plus élargie pourrait répondre au
défaut (le temps requis pour isoler le défaut est alors un
peu plus long).
Établir la configuration des différents composants du
système de protection et leur interaction afin de s'assurer
judicieusement, de gros courants de court- circuit vont
saturer son circuit magnétique, résultant en un courant
de sortie déformé qui n'est plus proportionnel au courant
principal mesuré).
Le but ultime de tous ces systèmes de protection est
que les dispositifs pouvant isoler un défaut donné
d'isoler tout genre de défaut (perturbation) qui
fonctionnent selon la bonne séquence (réalisée par un
schéma de principe de protection).
surviendrait sur une portion du réseau électrique, le plus
rapidement possible. Ainsi, l'action finale de ces
systèmes de protection est d'émettre une série de
IV. CONCLUSION
commandes pour isoler le défaut, sans trop partitionner
On peut conclure que la protection électrique a deux
le réseau (c'est -à -dire isoler la plus petite zone de
protection possible). Selon le type de défaut et sa
rôles :
détecter tout type de perturbation électrique qui peut
survenir sur le réseau afin de l'isoler : en la localisant le
localisation, diverses actions peuvent être exécutées :
ouvrir un disjoncteur ;
arrêter un groupe turbine -alternateur ;
émettre les informations appropriées aux
automatismes de réseau ;
délester des charges prédéfinies ;
plus précisément possible et en agissant le plus
rapidement possible;
émettre l'information
enclencher / déclencher des bancs de condensateurs.
requise aux différents
automatismes pour qu'ils puissent exécuter les actions
nécessaires pour stabiliser le réseau.
À Hydro- Québec, une équipe chevronnée, qui compte
plusieurs années d'expérience et qui connaît bien les
particularités du réseau, assume bien ce rôle.
III. LA PROTECTION ÉLECTRIQUE À HYDRO- QUÉBEC
Nabil A. Ackad est ingénieur à l'unité
Automatismes de production, direction
Voici les rôles qu'assume un responsable d'étude de
protection à Hydro- Québec.
Faire la collecte des données provenant des études
de stabilité du réseau afin de déterminer de combien de
Expertise
de
centrales,
groupe
Production. Après avoir travaillé pendant
une vingtaine d'années dans des firmes
de génie -conseil, il joint, en 1992, le
temps le système de protection dispose au maximum
pour isoler un défaut avant que la perturbation ne cause
l'instabilité du réseau.
Choisir les transfos de mesure dont la précision et le
type assurent des intrants aux relais de protection aussi
fidèles que possibles aux courants et tensions principaux
du réseau.
Choisir les types de relais ayant les caractéristiques
service Études et normalisation de la
vice -présidence Équipement de transport
d'Hydro- Québec. A la suite de la
réorganisation de 1994, il se retrouve à la
division
Protection
du
groupe
Équipement. Composée d'une vingtaine
de personnes, cette division avait pour
mandat d'effectuer toutes les études
associées à la protection électrique des centrales et des postes
d'Hydro -Québec. Lors de la réorganisation de 1998, elle a été scindée
entre les Groupes TransÉnergie et Production. Depuis, ce sont les
études de protection des équipements des centrales d'Hydro- Québec
et la normalisation des services auxiliaires dans ces centrales qui
requises pour détecter les défauts envisagés et assez
rapides pour agir avant l'instabilité du réseau. De même,
s'assurer que les plages de réglage du relais sont assez
l'occupent.
larges pour pouvoir les régler tout en prévoyant
L'ÉCHO
111
Spécial panne de réseau
LANGAGE : Un système expert de diagnostic pour
les centres de téléconduite
Jean -Pierre Bernard
Entre 1991 et 1994, j'ai participé à la réalisation du
Plus de 350 stations de télémesure (ST) sont balayées
système expert LANGAGE. À l'époque, alors que les CT
système. Le texte qui suit est un résumé de ces articles. Le
texte ne vise pas à décrire comment le réseau est opéré et
ne fait pas la distinction entre opérateur et répartiteurs. Le
chaque seconde par les systèmes SCADA des CT. Le
plus gros CT, celui de Maisonneuve, reçoit 70 000 points
d'acquisition de données de ses 95 ST (statistiques de
1992). Ces données sont affichées pour les opérateurs
terme opérateur est utilisé dans ce texte dans un sens
soit sur des schémas unifilaires montrant l'état des
large qui englobe les deux professions.
disjoncteurs et des sectionneurs, la tension des barres et
l'écoulement de puissance sur les lignes, soit commeune
liste de messages d'alarmes. Les messages d'alarmes
s'appelaient CER, j'avais produit deux articles sur ce
I. INTRODUCTION
Les centres de téléconduite (CT) d'Hydro -Québec
avertissent les opérateurs des changements qui se
TransÉnergie sont responsables de la surveillance et
de la télécommande de plus de 550 installations (postes
et centrales). Chaque opérateur de CT commande, en
produisent sur le réseau. Les opérateurs peuvent ainsi
moyenne, 15 installations. Quand une perturbation se
d'alarmes sont produits et affichés quand :
suivre l'évolution du réseau et réagir aux conditions
anormales dès qu'elles se produisent. Les messages
produit sur le réseau, les opérateurs doivent réagir
la position d'un appareil ou l'état d'une alarme
rapidement et analyser les messages d'alarmes produits
d'annonciateur change : ouverture / fermeture d'un disjoncteur,
température trop
élevée
dans
un
transformateur, activation d'une protection principale,
par le système SCADA du CT pour diagnostiquer la
cause de la perturbation. Ce diagnostic permet aux
opérateurs de prendre les mesures nécessaires pour
etc.;
une mesure dépasse sa limite de fonctionnement
normale : surcharge d'une ligne de transmission, sous tension à une barre, etc.
restaurer le réseau. L'établissement d'un diagnostic est
une tâche complexe à cause de la grande quantité
d'information traitée par les opérateurs, de la complexité
des équipements et de la faiblesse des outils de
Les messages d'alarmes liés au changement de
traitement d'alarme offerts par le système SCADA.
Pour alléger cette tâche, Hydro- Québec a développé
au début des années 1990 le système expert LANGAGE.
position d'un disjoncteur ou d'un sectionneur indiquent si
Ce système est conçu pour exécuter une analyse
continuelle des messages d'alarmes produits par le
système SCADA du CT, détecter automatiquement
changement inopiné. Un changement inopiné résulte soit
l'opération des systèmes de protection ou des
automatismes de restauration et produire en temps réel
des diagnostics concis identifiant l'origine et les
automatiquement à des fins de protection ou de remise
en charge.
Le traitement conventionnel des messages d'alarmes
conséquences de la perturbation. Ces diagnostics
dans un système SCADA consiste à rapporter les
permettent aux opérateurs d'accomplir plus rapidement
leur analyse et de gérer plus efficacement l'information
qu'ils reçoivent.
messages aux opérateurs à mesure qu'ils se produisent
le changement résulte d'une télécommande effectuée
par l'opérateur du système SCADA ou s'il s'agit d'un
d'une manoeuvre effectuée dans l'installation par la
commande locale, soit d'une opération déclenchée
:
une liste affichée en ordre chronologique, chaque ligne
étant colorée selon une sévérité assignée au point
d'acquisition. Des sommaires, par équipement ou par
secteur, peuvent être affichés. Les messages d'alarmes
II. CENTRE DE TELÉCONDUITE ET ALARMES
sont présentés sans aucune analyse pour aider
Les opérateurs, grâce au système SCADA du CT,
commandent directement la plupart des installations
l'opérateur à déterminer l'état du réseau.
(postes et centrales) de la région sous la responsabilité
III. DÉFAUT ET MESSAGES D'ALARMES : UN EXEMPLE
du CT. Les opérateurs peuvent ouvrir ou fermer des
disjoncteurs ou des sectionneurs, ou encore démarrer et
Pour illustrer la tâche de l'opérateur face aux alarmes,
contrôler des alternateurs dans des centrales non
considérons le cas où un défaut se produit sur un
gardiennées localisées à des centaines de kilomètres du
transformateur provoquant l'opération du système de
protection et d'un automatisme de remise en charge. La
figure 1. montre les messages d'alarmes affichés par la
fonction de traitement des alarmes du système SCADA.
CT. Les opérateurs ne connaissent l'état des équipements du réseau que par les informations que leur
présente le système SCADA.
LÉCHO
m
Spécial panne de réseau
Date
Heure
Poste
NomDePoint Description
910531 112948 +DONAT T2
910531
910531
910531
910531
910531
910531
910531
910531
910531
910531
910531
910531
910531
115016
115016
115016
115016
115016
115016
115016
115016
115024
115024
115024
115024
115029
+DONAT
+DONAT
+DONAT
+DONAT
+DONAT
+DONAT
+DONAT
+DONAT
+DONAT
+ DONAT
+DONAT
+DONAT
+DONAT
État
63 PRESS GAZ ANOR T2
CH129
74
S22&S24.27
D120-002TC
SAB23B24TS
D025-022TC
D025-023TC
SAT2B2 TS
T2..49&63*
S22&S24.27
74
CH129
D120-002TC
D025-023TC
RS1
3
-N-
COND ANOR CHARG 129 VCC
PERTE TENS SERV AUX S22 & S24
NON
NON
NON
NON
NON
-AUTORISE
-AUTORISE
-AUTORISE
-AUTORISE
-AUTORISE
DECL PROT GAZ & TEMP ENROUL T2
PERTE TENS SERV AUX S22 & S24
COND ANOR CHARG 129 VCC
NON -AUTORISE
NON- AUTORISE
VERR RET SERV T2 & T3
-N-N-
OUVERT
FERME
OUVERT
OUVERT
OUVERT
-N-R-R-
FERME
FERME
-N-
Figure 1 Messages d'alarmes produits au CT à la suite du défaut du transformateur T2
Les messages d'alarmes sont en ordre chronologique.
Chaque message comporte la date, l'heure, le nom de la
station de télémesure, le nom du point d'acquisition, une
description de la nature du message et le nouvel état du
point d'acquisition. Les états dépendent de la nature du
point. Pour les alarmes d'annonciateurs, N indique une
nouvelle alarme et R indique un retour à la normale.
Cette
ouverture
est accompagnée
d'alarmes
d'annonciateur, notamment l'alarme 12..49 &63 indiquant
Pour les disjoncteurs et les sectionneurs, l'état est
artères.
indiqué par OUVERT ou FERMÉ. Le nom du poste Saint Donat est noté +DONAT.
sectionneur SAT2B2 pour isoler le transformateur
l'activation de la protection principale. Ce faisant, la
livraison d'électricité est interrompue sur les artères
L221, L222, L223 et L224. Si elle opère correctement, la
protection principale amorce le rétablisseur de service
afin de réalimenter le plus rapidement possible les
Le rétablisseur de service commande l'ouverture du
La signification de ces alarmes peut être clarifiée à
l'aide des schémas simplifiés du poste Saint -Donat
illustrés à la figure 2. Le schéma de gauche représente
la configuration de ce poste de distribution typique avant
défectueux T2, et la fermeture du sectionneur SAB23B24
le défaut. Les deux transformateurs T2 et T3 abaissent la
(à 11:50:16). Dès que le mouvement des sectionneurs
est terminé (à 11:50:24), le rétablisseur enclenche les
disjoncteurs D120002 pour réalimenter le transformateur
T3 et D025023 pour réalimenter les artères. Il en résulte
tension de 120 kV à 25 kV. Deux lignes de transport
la configuration montrée dans le schéma de gauche dans
peuvent alimenter cette paire de transformateurs par les
la figure 2.
barres B2 et B4 (normalement, une seule ligne est
utilisée et un des disjoncteurs est ouvert). Les
Notez que, pour une seconde donnée, l'ordre des
messages d'alarmes correspond à l'ordre de balayage
de la ST et non à l'ordre d'occurrence. C'est pourquoi
l'alarme indiquant l'activation de la protection principale
ne précède pas les déclenchements qui ont lieu dans la
transformateurs alimentent quatre lignes de distribution
par les barres B23 et B24. Les disjoncteurs D120001 et
D120002 peuvent être déclenchés par les protections de
lignes pour isoler les défauts affectant les lignes. Ils sont
aussi utilisés, conjointement avec les disjoncteurs D025
022 et D025023, par la protection des transformateurs
même seconde.
La protection principale opère en un temps de 3 ou 4
cycles de 1/60 s pour sauvegarder les équipements ; le
rétablisseur de service agit en un temps de l'ordre de 5 à
30 secondes.
pour isoler les défauts affectant leur zone. Les
sectionneurs SAT2B2 et SAT3B4 servent à isoler un
transformateur défectueux des barres B2B4.
Une protection principale et un rétablisseur de service
veillent sur les transformateurs T2 et T3. La protection
principale provoque l'ouverture des disjoncteurs
IV. L'OPÉRATEUR ET LES MESSAGES D'ALARME
Lorsqu'une protection opère dans une installation pour
isoler un défaut, l'opérateur doit évaluer rapidement s'il y
a une perte d'équipement qui risque de rendre le réseau
instable ou de surcharger les équipements voisins. Il doit
ensuite prendre les actions pour réorganiser le réseau et
entourant les deux transformateurs si un défaut est
détecté. Dans notre exemple, un défaut se produit sur T2
et le disjoncteur D120002 est déclenché à 11:50:16 afin
de couper toute alimentation au défaut, le disjoncteur
éviter un élargissement de la panne. Mais, en premier
lieu, l'opérateur doit se rendre compte qu'un incident se
D120001 étant déjà ouvert. Les autres disjoncteurs de la
zone, D025022 et D025023, sont aussi déclenchés.
L'ÉCHO
produit et diagnostiquer quels équipements sont affectés.
m
Spécial panne de réseau
Dans notre exemple, l'opérateur doit identifier, en
corrélant les messages d'alarmes de déclenchements
- un défaut dans une centrale électrique peut entraîner
la production de jusqu'à 2 000 messages (300 dans les
cinq premières secondes) ;
avec les ouvertures de disjoncteurs dans la séquence de
messages, que la protection principale a opéré
normalement. Puis il doit identifier qu'un sectionneur
- pendant un orage, des messages d'alarmes sont
produits au taux de 20 par seconde ;
- quand une panne de réseau survient, jusqu'à 15 000
d'isolation et un disjoncteur s'ouvrent pour isoler T2 et
que certains disjoncteurs se referment pour réalimenter
T3 quelques secondes plus tard. Il doit ensuite conclure
à une opération complète du rétablisseur, laissant T3 en
alarmes par CT sont produites dans les premières
secondes. La plupart de ces messages d'alarmes ne
seront pas utiles pour établir un diagnostic et doivent être
écartés par l'opérateur.
Ainsi, le 18 avril 1988, de la neige fondante causa un
défaut sur une barre du réseau 735 kV au poste Arnaud.
réseau et T2 isolé. L'opérateur peut vérifier les messages
précédents et constater qu'un message d'alarme de
surchauffe de T2 avait été émis 30 minutes plus tôt à
11:29:48 (surtout utile lorsque l'alarme de la protection
principale n'indique pas la cause exacte du
déclenchement). L'opérateur doit maintenant évaluer
Ce défaut entraîna la perte de trois lignes portant
3 300 MW et l'opération d'une dizaine de protections et
d'automatismes. Les opérateurs du CT Manic virent
l'impact de la perte de T2 et prendre les mesures
raisons.
apparaître sur leurs écrans 1 200 messages d'alarmes
pour la seconde 8:35:54 et 3 800 autres dans la minute
qui suivit. Les opérateurs trouvèrent l'origine du défaut
quelques heures plus tard.
Chaque opérateur est responsable de plusieurs
installations. Le volume d'information à traiter peut
Afin d'aider l'opérateur dans cette tâche, HydroQuébec a développé le système expert LANGAGE
devenir important si plusieurs incidents se produisent
simultanément.
Un nombre élevé de messages d'alarmes à analyser
peut être produit en un court laps de temps, par exemple :
(Logiciel d'analyse et de gestion des alarmes
généralisé). Les opérateurs du CT Manic, s'ils avaient
alors eu LANGAGE, auraient pu avoir une idée claire de
l'opération des protections et des automatismes et des
appropriées.
Cette tâche peut s'avérer difficile, pour plusieurs
- un défaut sur un transformateur peut entraîner la
défauts impliqués quelques minutes après le défaut.
production de 150 messages d'alarmes en deux
Lorsque alimenté avec l'archive de ces messages et un
secondes;
modèle partiel de la région Manic de l'époque,
L1356
Saint -Donat
L1357
L1356
(avant le défaut)
D120-001
L1357
(après le défaut)
D120-002 \
120 kV
Saint -Donat
D120-001
B2
D120-002 \
120 kV
B2
SAT2B2
SAT2B2
SAT3B4
T2
T3
. D025-022
SAB23B24
D36
D37
T3
. D025-022
0025 -023,!
823
B24
D38
SAT3B4
T2
D025-023%
B23
64
D39
SAB23B24
D36
D37
25 kV
L221
1 222
D39
25kV
L223
L224
1221
Disjoncteur ouvert
Disjoncteur fermé
Sectionneur fermé -
D38
B24
--
El
L222
Zone de protection 1^
des transformateurs
Sectionneur ouvert
Figure 2 Schémas simplifiés du poste Saint -Donat avant et après le défaut sur T2
L'ÉCHO
m
L223
Spécial panne de réseau
L224
le
Système
SCADA
du CT
Messages
d'alarmes
-44
Information
sur les
états
Système expert
LANGAGE
(Règles)
Diagnostics
Interface personne machine
Description des
installations
Modèle
d'installation
Figure 3 Entrées et sorties du système expert LANGAGE
système expert produisait en moins d'une minute une
dizaine de diagnostics pour l'opération de protection et
d'automatismes de protection à 8:35:54. puis quelques
autres dans les secondes suivantes. Avec ces
diagnostics, des opérateurs ont estimé qu'ils auraient eu
l'information nécessaire pour devancer de quelques
heures la reprise du transfert de 1 500 MW sur une des
sages d'alarmes produits en temps réel et émet les
diagnostics dès qu'ils sont prêts. LANGAGE utilise une
description des protections et des automatismes de
chaque installation d'un CT, une connaissance des
protections et des automatismes codée sous forme de
règles ainsi que les messages d'alarmes transmis par le
système SCADA. À l'occasion, LANGAGE demandera
au système SCADA l'état courant d'un appareil de
lignes.
coupure pour lequel aucun message d'alarme n'a été
V. LE SYSTÈME EXPERT LANGAGE
produit.
La figure 4.
LANGAGE se présente comme un assistant pour
l'opérateur qui produit et affiche des diagnostics
(figure 3). LANGAGE analyse continuellement les mes-
montre
le
diagnostic produit par
LANGAGE à partir des messages d'alarmes de la
figure 1. Le diagnostic identifie les automatismes
Diagnostic # 12 Résumé : 910531 115016 défaut +DONAT T02 isolé
Défaut : La protection de T02 à +DONAT a été initiée suite à la détection de :
T2
63 PRESS GAZ ANOR T2
État résultant : + DONAT T02 est isolé
+DONAT T03 est en charge
Diagnostic : + DONAT T02
PR : La protection a opéré normalement
+DONAT T02 &T03.RS : Le rétablisseur a opéré normalement
+DONAT T02 : isolé
Justification : + DONAT T02
PR : La protection a opéré normalement
910531 112948 +DONAT : T2
63 a été reçue
910531 115016 +DONAT : D025 -022TC a déclenché
910531 115016 +DONAT : D025 -023TC a déclenché
910531 115016 +DONAT : D120 -001TC ouvert
910531 115016 +DONAT : D120 -002TC a déclenché
910531 115016 +DONAT : T2..49&63* a été reçue
+DONAT T02 &T03.RS : Le rétablisseur a opéré normalement
910531 115016 +DONAT D120 -001TC est demeuré ouvert
910531 115016 +DONAT SAB23B24TS a enclenché
910531 115016 +DONAT SAT2B2..TS a déclenché
910531 115016 +DONAT D025 -023TC a enclenché
910531 115024 +DONAT D120 -002TC a enclenché
910531 115029 +DONAT RS1
3 a été reçue
Figure 4 Un diagnostic produit par LANGAGE à partir des messages d'alarmes
L'ÉCHO
20
Spécial panne de réseau
impliqués, évalue le succès de leur opération et l'état
résultant des appareils. Des diagnostics sont émis en
réponse à l'opération des protections et des automatismes
suivants :
protection principale,
protection de réserve,
rétablisseur de service,
réenclencheur de ligne,
permutateur de lignes,
rejet de production ou de génération.
Des diagnostics sont aussi émis pour identifier des
alarmes critiques et des conditions anormales dans les
messages d'alarmes tels un message répétitif ou un
essai d'annonciateur.
LANGAGE emploie une représentation par modèle de
l'opération de contrôle automatique. Avec cette
représentation, la connaissance est divisée en deux
classes.
1. Une description basée sur des règles génériques du
comportement des divers systèmes de protection et
comme la génération d'hypothèse, qui réclame une
modélisation précise du réseau et des protections et
automatismes, un programme de simulation ainsi que
beaucoup de puissance de traitement. La représentation
par modèle est plus générale, plus puissante et plus
facile à maintenir que celles qui se fondent fortement sur
l'heuristique.
vI. ÉPILOGUE
Bien que LANGAGE ait été apprécié au CT
Maisonneuve lors du verglas de 1998, il n'a
heureusement pas encore subi le test ultime puisqu'il n'y
a pas eu de panne générale depuis qu'il a été mis en
place.
BIBLIOGRAPHIE
Ce texte est en grande partie un résumé des articles
suivants
J. -P. Bernard, D. Durocher, An Expert System for
Fault Diagnosis Integrated in Existing SCADA Systems,
automatismes de remise en charge qui existent dans le
Proc. IEEE Power Industry Computer Application
réseau. Ce comportement est exprimé en termes de
groupements de messages d'alarmes qui doivent se
présenter dans un intervalle de temps donné quand une
Conference (PICA), Scottsdale, Arizona, 1993.
J. -P. Bernard, D. Durocher, LANGAGE: an Expert
System for Diagnosis in a Real -time Context, Ninth IEEE
protection ou un automatisme fonctionne. Les règles
Conference on Artificial Intelligence for Applications
tiennent compte de la possibilité d'opération anormale ou
inachevée de la protection ou de l'automatisme.
(CAIA -93), Orlando, Florida, 1993.
2. Une description, appeté.e modèle, de chaque
installation contrôlée par le CT. Le modèle d'une
installation énumère, pour chaque protection ou
automatisme, les équipements contrôlés (barres,
transformateurs, lignes, inductances, alternateurs et
obtenue en s'adressant à l'auteur :
autres), les appareils de coupure utilisés et les points
d'alarmes d'annonciateurs qui peuvent ou doivent être
activés quand la protection ou l'automatisme fonctionne.
Cette description est facilement extraite à partir des
schémas de l'installation.
La représentation par modèle convient bien au
Une copie en format PDF de ces articles peut être
Bernard.Jean -Pierre © hydro.qc.ca.
Jean -Pierre
131
a
obtenu
un
1978. Il est entré au service d'HydroQuébec en 1979 au Centre de conduite
du réseau. Depuis,
il
a travaillé au
développement des systèmes de gestion
d'énergie du CCR et des CT, notamment
au projet de modernisation du CCR où il
a oeuvré de 1995 à 2002.
traitement en temps réel. Elle est plus rapide et plus
simple que les méthodes basées sur des techniques
L'ÉCHO
Bernard
baccalauréat en génie électrique à
l'École Polytechnique de Montréal en
Spécial panne de réseau
Mesures d'urgence... à la mesure des Centres de
téléconduite
Jacques Villeneuve
plus complexe à réaliser). Mais, nous le savons tous par
I. INTRODUCTION
M
expérience, quand nous passons de la théorie à la
ême si nous croyons que tout a été mis enoeuvre
pour éviter une panne générale de réseau, nous
pratique, les choses ont tendance à se complexifier. Le
succès d'un outil repose sur de multiples facteurs. Dans
le cas spécifique de la fonction MURG, il fallait, entre
devons tout de même prévoir l'impossible et considérer
qu'une telle défaillance peut survenir. Le cas échéant, les
opérateurs des Centres de téléconduite (CT) ont donc
autres, apporter une attention particulière à trois aspects
l'utilisabilité, la sécurité et la fiabilité.
reçu des instructions d'urgence qui sont, en fait, des
procédures à suivre pour rétablir la tension et la charge
III. FACTEURS DE RÉUSSITE
du réseau à la suite d'une panne partielle ou totale.
L'utilisabilité d'une fonction ou d'un logiciel se mesure
à sa convivialité. Pour avoir du succès, la fonction MURG
devait d'abord être facile à utiliser puisque les opérateurs
Chaque poste, chaque centrale d'Hydra- Québec dispose
d'une telle marche à suivre.
Ces procédures comportent deux phases : la première
s'en servent rarement. Elle devait être munie d'une
consiste essentiellement à ouvrir à peu près tous les
interface très simple, naturelle. En fait, l'objectif ultime
était qu'un opérateur puisse l'utiliser de façon intuitive,
sans avoir suivi de formation. C'était son point faible lors
disjoncteurs des postes et centrales en panne et à mettre
hors service certains automatismes; la seconde permet
de rétablir graduellement la tension et la charge. Pour
des premiers déploiements. Cela a toutefois été amélioré
remettre l'équipement en marche, l'opérateur doit
récemment, après la désormais célèbre tempête de
verglas. Les opérateurs peuvent maintenant, entre
d'abord faire démarrer des alternateurs. Puis, il rétablit
progressivement la tension dans les postes de transport,
de répartition et de distribution tout en augmentant la
charge du réseau pour le stabiliser.
autres, visualiser en tout temps la liste des appareils qui
auraient à être manoeuvrés si la fonction était lancée. Ils
peuvent également consulter la liste des points qui
servent à déterminer la condition d'application des
mesures d'urgence d'une installation. Enfin, après avoir
lancé le processus, ils peuvent consulter un rapport
II. AUTOMATISATION DES MESURES D'URGENCE
Avant la mise en exploitation des CT au milieu des
années 80, ces procédures étaient exécutées manuellement par les opérateurs dans les postes et centrales.
Après, cette tâche était exécutée par les opérateurs du
CT. Or, ceux -ci peuvent parfois avoir sous leur contrôle
détaillé des anomalies qui auraient pu se produire durant
l'exécution du processus.
La sécurité est bien sûr aussi importante : il ne faut
surtout pas que cette fonction démarre par erreur.
J'imagine que si un pirate informatique connaissait
- la nuit par exemple - plus de trente installations
comptant plus de 400 disjoncteurs! Dans une telle condition, si une panne majeure survient, l'opérateur peut
avoir besoin de plus d'une heure pour télécommander
individuellement l'ouverture de tous les disjoncteurs dont
il a la responsabilité, sans compter les autres
manoeuvres requises. C'est la raison pour laquelle il était
l'existence de cette fonction, son rêve serait d'en prendre
le contrôle. Ce n'est certainement pas pour rien que la
sécurité des systèmes des CT est d'une importance
capitale. Bien qu'il aurait été possible de faire démarrer
la fonction MURG automatiquement à la suite d'une
essentiel d'intégrer au système de téléconduite une
fonction pour aider les opérateurs à rétablir le réseau
après une panne partielle ou totale.
La fonction MURG (Mesures d'urgence) a été
développée et intégrée aux systèmes des CT vers la fin
des années 80. Sur demande de l'opérateur, elle met à
exécution les actions prévues par la première phase des
instructions d'urgence. Son objectif : terminer la tâche en
moins de cinq minutes. À première vue, cela semble
relativement simple à exécuter puisque la première
panne de réseau, nous avons plutôt opté pour une action
volontaire exécutée par un opérateur ou un répartiteur.
Au démarrage, la fonction vérifie la condition
d'application des mesures d'urgence, qui vise
simplement à s'assurer qu'il n'y a aucune présence de
tension dans l'installation. Si tel n'est pas le cas, elle en
informe l'utilisateur (opérateur ou répartiteur) qui peut
alors, malgré tout, lancer le processus. Ce n'est pas une
sécurité à toute épreuve, mais les exploitants la jugent
suffisante.
phase consiste essentiellement à télécommander le plus
rapidement possible l'ouverture de disjoncteurs.
(L'automatisation de la seconde phase serait nettement
L'ÉCHO
:
®
Quant à la fiabilité, elle est fondamentale. Cette
fonction n'est jamais utilisée en temps normal. Mais le
jour où elle l'est, l'exploitant, qui vit déjà une situation de
Spécial panne de réseau
stress inhabituelle, s'attend à ce qu'elle fonctionne
correctement. Lorsque le bateau coule, on espère au
moins que la chaloupe de sauvetage tiendra le coup!
L'atteinte de cet objectif présente un réel défi à
l'ingénieur logiciel. Il n'est en effet pas question de tester
cette fonction sur un système en exploitation, ne fusse
qu'une seule fois, juste pour s'assurer qu'elle fait bien le
travail. Remarquez bien qu'il ne s'agit pas d'une difficulté
propre à cette fonction ; les concepteurs d'automatismes
de réseau, qui ont pour but d'éviter qu'une défectuosité
mineure se transforme en une panne générale, font face
au même problème.
Pour tester la fonction MURG, il a donc fallu nous en
tenir à des simulateurs. Pour maximiser nos chances de
succès, nous avons aussi développé un « mode test »
qui, à ma connaissance, n'a été utilisé que quelques fois.
Il permet aux exploitants de lancer la fonction MURG sur
un système en exploitation. Pendant la durée de l'essai,
MURG a été mise en exploitation en 1988 ou 1989.
Coïncidence étonnante, la dernière panne de réseau
s'est produite à peine quelques mois plus tard! Alors, les
exploitants ont eu l'occasion de tester la fonction dans le
cadre d'une vraie situation d'urgence. J'ai appris, au
lendemain de cette panne, non pas sans une certaine
fierté, qu'elle avait fonctionné adéquatement. Comme je
ne suis plus impliqué directement dans ce dossier, je n'ai
aucune idée du nombre de fois où elle a été utilisée
depuis. Un exploitant m'a néanmoins affirmé qu'elle a
servi à quelques reprises sur un
d'installations lors de pannes partielles.
V. REMERCIEMENTS
Je remercie Guy La Vergne et Paul Chicoine pour leurs
suggestions et commentaires relativement au contenu de
cet article.
Jacques
l'acquisition normale des données en temps réel est
effet de rendre le système de téléconduite inutilisable.
Vous voyez pourquoi ce test n'a pas été exécuté très
obtenu
un
institution en 1978. Il a commencé à
travailler à Hydro- Québec en 1978 au
CCR (Centre de conduite du réseau). De
certain point, la bonne fonctionnalité de la fonction
1978 à 1983, il a surtout travaillé au
développement et à l'entretien de
systèmes d'acquisition de données en
MURG dans un environnement autre qu'en laboratoire.
temps réel (Télé -ECE en particulier).
IV. FORMATION DES UTILISATEURS
Vers 1983, Jacques a poursuivi sa
L'idéal serait que, à l'instar des pilotes d'avion
commerciaux et des opérateurs de centrales nucléaires
et d'autres systèmes complexes où la sécurité des gens
est en jeu, les exploitants disposent d'un véritable
système de formation pour se familiariser avec les
Ce
a
1975 et une maîtrise de la même
souvent. Cependant, il a permis de démontrer, jusqu'à un
d'urgence.
Villeneuve
baccalauréat en génie électrique à
l'École Polytechnique de Montréal en
suspendue et remplacée par un simulateur, ce qui a pour
situations
nombre limité
système
compétences en télécommande de postes et de centrales par
l'intermédiaire de ces centres. C'est évidemment dans ce contexte qu'il
a pu concevoir et réaliser la fonction MURG. Durant les dernières
n'est
malheureusement pas disponible. Les opérateurs
doivent donc apprendre les rudiments de la fonction
MURG dans un environnement très limité qui ne
comporte qu'une seule installation. Cet environnement
années, il a mis au point un contrôleur par logique floue utilisé pour le
réglage de la production et de la tension de certains turboalternateurs.
Il
a également travaillé à la conception d'un outil pour régler
collectivement la tension de tous les alternateurs d'une centrale.
Présentement, il participe avec le personnel de la firme SNC Lavalin,
au développement des fonctions acquisition et télécommande du futur
système de conduite des CT. Son intérêt pour le génie logiciel va
principalement à l'analyse des besoins, à la conception et à l'intégration
de systèmes en temps réel.
est tout de même suffisant pour leur permettre de revoir
la fonction de temps à autre.
L'ÉCHO
carrière dans le cadre du développement
des logiciels des CT (Centre de
téléconduite). C'est à cette époque qu'il a eu l'occasion de parfaire ses
®
Spécial panne de réseau
La remise en charge
Par le comité Écho
Texte tiré du document sur la philosophie de remise en
charge préparé par Yves Camus, ing., chargé d'équipe,
unité Plan et encadrement du contrôle, direction Contrôle
des mouvements d'énergie, et Jacques Audet, agent
principal réseau, unité Centre de contrôle du réseau,
direction Contrôle des mouvements d'énergie
I. INTRODUCTION
Et
si malgré toutes ces précautions une panne
générale survenait quand même?
Aussi confiante qu'elle soit de sa performance, HydroQuébec ne prétend pas à l'infaillibilité. C'est pourquoi la
remise en charge, travail ingrat s'il en faut, possède son
équipe à temps plein, qui jour après jour planche sur ce
qu'il faut faire advenant une défaillance générale.
En cas de panne, il faut rétablir le réseau de la façon
la plus sûre et dans les délais les plus brefs. Rétablir,
c'est revenir à l'équilibre entre la production et la charge.
Toute la charge. C'est plus vite dit que fait. L'avantage de
la production hydraulique par rapport à la production
thermique est sa flexibilité de redémarrage, sans
compter que bien souvent les groupes turbines alternateurs de ce type de centrale ne s'arrêtent pas tous
et demeurent en rotation à vide hors réseau. Leur
réutilisation est alors très rapide. En 1989, il a suffi de
neuf heures pour que 90 % de la charge soit rétablie.
L'objectif actuel est plus rapide encore.
Un peu partout dans le monde, on remet des réseaux
en charge à partir de lignes dont le niveau de tension est
relativement bas. La mise sous tension des lignes à
haute tension ne se fait que beaucoup plus tard et sert
surtout à rattacher les différents sous -réseaux (îlots)
entre eux.
Jusqu'en 1977 à Hydro- Québec, la remise en charge
du réseau se faisait à travers les niveaux de tension de
120 kV et de 315 kV en premier. Mais après la
construction de centrales de plus en plus loin des centres
de consommation et l'expansion du réseau à 735 kV, on
a opté pour la mise en application d'un scénario de
remise en charge qui passe par le réseau de transport à
II. RÉSEAUX DE BASE ET SOUS -RÉSEAUX
Le plan de remise en charge est conçu de telle sorte
que les réseaux de base (RBi) soient rétablis
simultanément et qu'ils convergent vers la région de
Montréal. Les réseaux de base RB1 et RB2 sont rétablis
à partir des centres de production de la région de la
Manicouagan, au nord -est du Québec, tandis que les
réseaux de base RB3 et RB4 sont rétablis à partir des
centrales de la région de la Grande -Rivière, au nord ouest du Québec. Le fait d'avoir une redondance de
parcours pour chacune des sources, et que celles -ci
soient localisées à chaque extrémité de la province, nous
assure de toujours avoir une solution disponible pour
démarrer le processus de remise en charge du réseau.
Enfin, le réseau de base RB5 qui forme une demi -boucle
à 735 kV autour de l'île de Montréal est rétabli à partir de
la centrale de Beauharnois.
Simultanément au rétablissement des réseaux de
base qui représentent l'ossature du réseau principal, des
sous -réseaux sont aussi rétablis. L'objectif du
rétablissement de ces sous - réseaux est d'alimenter dans
les plus brefs délais le plus grand nombre de charges
prioritaires. Pour y arriver, des îlots sont créés via les
lignes de répartition en utilisant comme source soit des
centrales qui sont près des régions urbaines, soit un
apport de puissance venant des réseaux voisins. Par la
suite, aussitôt que les conditions du réseau principal
deviennent favorables, ces sous -réseaux sont
synchronisés avec ce dernier. Bien entendu, les sous réseaux bénéficiant du soutien d'un réseau voisin (ceux
de l'Abitibi, de la Gatineau et de la Gaspésie) doivent au
préalable être séparés de ce dernier avant leur
synchronisation au réseau principal.
Au cours de la remise en charge, le répartiteur CCR
transport, qui joue le rôle de responsable au niveau de la
coordination du rétablissement, choisit, selon l'évolution
du rétablissement des RB, lequel sera synchronisé en
premier avec la boucle de Montréal.
III. CRITÈRES D'ÉLABORATION DU PLAN
735 kV.
Depuis plus de 30 ans, Hydro- Québec tient à jour un
plan de remise en charge du réseau pour parer à toute
éventualité. Nous proposons au lecteur, comme
Toutes les réflexions qui conduisent à l'élaboration du
plan de remise en charge répondent à deux
prolégomènes utiles à la compréhension du plan de
concurrentes :
préoccupations majeures complémentaires et non
Tout d'abord, la qualité du plan pour garantir
un rétablissement sûr du réseau : chaque manoeuvre,
chaque étape doit être accomplie avec maîtrise pour
remise en charge d'Hydro -Québec, un survol des points
les plus essentiels tels que : les réseaux de base qui le
composent, les critères d'élaboration retenus, les outils
maintien de sa validité et les besoins de formation du
éviter tout bris, tout accident ou tout effondrement
(sauvegarder ce qui est encore viable pour rebâtir le
personnel concerné.
réseau).
employés pour le rétablissement, les activités de
LECHO
m
Spécial panne de réseau
Ensuite, le délai pour réduire autant que
possible la durée du retour à l'alimentation normale
pour l'ensemble des clients affectés par la panne.
Le respect de ces préoccupations nous conduit ainsi à
proposer, pour chacun des réseaux de base, le scénario
optimal qui tient compte à la fois des critères pratiques
et techniques.
IV. LES CRITÈRES PRATIQUES
Les critères d'ordre pratique servent surtout à
l'optimisation du plan. Le but de ces critères est de limiter
les pertes de temps et de fournir une façon de faire
commune à tous les exploitants.
A. Minimum d'appareils et de manoeuvres
On doit également se préoccuper de minimiser le
nombre de manoeuvres pour réduire la consommation
d'énergie (réserve d'air des disjoncteurs, capacité des
batteries).
B. Minimum de communications
Les instructions d'urgence (voir plus bas) sont
rédigées de façon à rendre les exploitants les plus
autonomes possible au niveau de la séquence de
manoeuvres à exécuter pour rétablir le réseau. Bien
entendu, certaines étapes de validation requièrent une
communication entre les opérateurs et leurs répartiteurs.
répartiteur CCR est en mesure de coordonner une
suit
et
effectuées par l'unité Plan et stratégie du réseau principal
de la direction PAAR, permettent de valider chacun des
scénarios. La plupart des simulations se font en régime
permanent (écoulement de puissance), mais certains cas
doivent être validés par une analyse en mode transitoire
(EMTP).
coordonne
Pour chaque réseau de base, il faut dans un premier
temps identifier quelle centrale sert comme point de
départ. Cette centrale doit avoir la capacité de démarrer
de façon autonome, c'est -à -dire sans aucune source de
tension extérieure.
Contrôle de la tension : Les régulateurs de tension
des alternateurs doivent être en mode automatique en
tout temps.
Réglage de la tension des groupes : La consigne de
tension des alternateurs doit être maintenue à la valeur
indiquée dans les instructions d'urgence. Cette consigne
est déterminée par simulation pour contenir, à chaque
étape du rétablissement du réseau de base, la tension à
l'intérieur des limites précisées plus bas. En effet, en
cours de rétablissement, les mises sous tension, puis les
mises en charge successives des lignes à 735 kV
entraînent des fluctuations de tension dans chaque
Puissance réactive (MVAR) : Pour chacun des réseaux
de base, le nombre minimum d'alternateurs qui doivent
être synchronisés avant la mise sous tension des lignes
ou des transformateurs est défini. Lors de la mise sous
tension des lignes de transport, les alternateurs doivent
fournir ou absorber les MVAR requis pour maintenir la
aux instructions d'urgence. Si la modification requise a
un impact sur un parcours de réseau de base, seul le
Il
pour l'intégrité du réseau. Des simulations préalables
ligne.
rencontre un problème dans l'application de la procédure
de remise en charge, les opérateurs doivent
communiquer avec le répartiteur CER autorisé à déroger
rechange.
Une fois les parcours de remise en charge déterminés,
le plan doit être validé pour s'assurer qu'il est sécuritaire
installation selon le degré de compensation de chaque
En plus de ces communications prédéfinies, si on
de
V. LES CRITÈRES TECHNIQUES
A. Au niveau des installations de production
Chaque réseau de base utilise un parcours qui permet
de transiter par le moins d'installations possible dans le
but d'accélérer le processus. De plus, on doit pouvoir
remettre en charge le réseau avec le moins d'appareils
possible dans l'optique où la panne pourrait avoir affecté
certains éléments. On veut éviter de mettre sous tension
un appareil défectueux.
solution
réseau, les scénarios offrant une flexibilité dans le choix
des lignes ou des éléments requis ont été favorisés.
tension à la valeur de la consigne. Si le nombre de
groupes est insuffisant, on risque le décrochage par
le
rétablissement des cinq réseaux de base et peut
sous -excitation ou la surchauffe par surexcitation. Lors
intervenir en tout temps.
de la mise sous tension des transformateurs de
puissance, il faut également avoir un minimum de
C. Minimum de déplacements
Toutes les installations stratégiques des réseaux de
base et des sous -réseaux doivent être gardiennées lors
groupes pour éviter des surtensions transitoires causées
de la remise en charge du réseau. Les opérateurs
mobiles doivent donc se diriger vers les installations qui
phénomènes de résonance ferromagnétique.
Puissance active (MW) : Pour éviter les excursions de
leur ont été assignées et d'autres opérateurs sont
fréquence lors des prises de charge,
rappelés au travail si requis. Le but est d'éviter tout délai
causé par le déplacement des opérateurs.
suffisamment d'inertie au niveau des réseaux de base.
Comme règle empirique, les prises de charges devront
se faire par blocs successifs qui n'excèdent pas 5 % de
la production déjà synchronisée. Concrètement, on vise
une capacité de production minimale initiale de
par de forts courants de magnétisation ou des
D. Maximum de flexibilité
Lors de l'élaboration du plan de remise en charge du
L'ÉCHO
®
Spécial panne de réseau
il
faut avoir
VI. PRINCIPAUX OUTILS UTILISÉS LORS DE LA
REMISE EN CHARGE
000 MW pour chacun des cinq réseaux de base, donc
des prises de charges par bloc de 50 MW.
En plus de ces différentes contraintes, un groupe doit
être Ilote sur les services auxiliaires dans chacune des
centrales de départ des réseaux de base. De cette façon,
1
advenant un déclenchement du réseau de base,
l'alimentation des auxiliaires de la source de production
ne sera pas affectée. Après la formation d'un deuxième
lien parallèle dans un réseau de base, ce dernier n'a plus
besoin d'un groupe dédié au service auxiliaire.
B. Au niveau du réseau de transport
Le niveau de tension doit être maintenu à l'intérieur de
limites convenables. Le seuil maximal de tension est de
1,05 pu. Toute tension plus élevée que la tension
nominale d'exploitation provoque un vieillissement
prématuré des appareils et risque même de les
endommager. Le seuil minimal de tension est de 0,9 pu.
Il
faut maintenir un niveau de tension qui permet
d'alimenter adéquatement les services auxiliaires des
installations et dans certains cas des clients.
Concrètement sur le réseau à 735 kV, la tension doit
être maintenue entre 665 kV et 760 kV. Pour respecter
ce critère, les lignes doivent être mises sous tension
avec leurs inductances raccordées à chaque extrémité.
Dans certains postes, pour pallier l'insuffisance de
compensation, des charges devront être alimentées pour
abaisser le niveau de tension.
Au niveau de la mise sous
transformateurs de puissance
C.
tension
des
A. Fonction Panne
Cette fonction implantée dans les ordinateurs de
conduite accuse automatiquement réception des
alarmes qui sont rappelées et les archive pour
consultation ultérieure. Cet outil permet, dans une
situation où il y a une avalanche d'alarmes, de
désengorger le système informatique et d'éviter à
l'exploitant de devoir traiter chacune des alarmes
individuellement. Bien que très utile, l'application de cette
fonction doit être de courte durée pour permettre
l'affichage des alarmes lors du processus de remise en
charge du réseau.
B. Fonction MURG
Cette fonction (décrite dans un autre article du présent
numéro) permet d'exécuter automatiquement les actions
prévues par les étapes préliminaires des instructions
d'urgence. Elle peut ouvrir des disjoncteurs pour isoler
l'installation du réseau, fermer d'autres disjoncteurs pour
raccorder les inductances aux lignes de transport ou
préparer la réalimentation des auxiliaires lors du retour
de la tension. Elle peut même mettre hors circuit les
différents automatismes. Cette fonction a été implantée
dans chaque centre de téléconduite et peut être
actionnée pour un poste. un groupe de postes ou
l'ensemble du CT. Le but de cet outil est évidemment
d'accélérer la remise à zéro des installations après une
panne.
En cours de rétablissement des réseaux de bases
(particulièrement RB1 et RB5), l'insuffisance de
compensation réactive des lignes utilisées dans le
parcours nécessite une prise de charge dans quelques
installations traversées pour abaisser la tension à la
valeur convenable préétablie. Il faut donc pour cela
C. Les instructions d'urgence
Le plan de remise en charge est décomposé en
instructions d'urgence pour chacun des postes et
chacune des centrales. Ces instructions d'urgence
dictent de façon claire et concise le détail des
manoeuvres à effectuer dans chacune des installations
pour l'isoler du réseau (manoeuvres préparatoires) et
procéder à la mise sous tension d'un premier
transformateur de puissance. Une attention particulière
doit être apportée puisque cette manoeuvre peut causer
des phénomènes de résonance harmonique et entraîner
des surtensions importantes et dommageables. Pour
éviter ce genre de phénomène transitoire, il est
pour la remettre en charge de façon sécuritaire en
perdant le moins de temps possible. Elle ne doit pas
contenir d'information ou de renseignement à caractère
technique ou administratif et son application est
obligatoire.
Lors d'une panne totale du réseau, les instructions
d'urgence doivent être suivies étape par étape. Toute
anomalie qui empêche leur application intégrale dans
une installation doit être signalée par l'opérateur à son
répartiteur CER, lequel devra, dans certains cas, aviser
recommandé d'utiliser un disjoncteur muni d'une
résistance de fermeture pour cette manoeuvre. Une autre
façon d'amortir ces surtensions transitoires est de
raccorder des charges au secondaire du transformateur
de puissance (environ 10 % de sa capacité nominale)
avant de le mettre sous tension. On préconise même
le recours simultané, plus prudent, aux deux méthodes.
Enfin, on ne doit mettre sous tension les transformateurs
et raccorder sans délai les charges pour ne pas les
répartiteur CCR. Aucun changement ne peut être
apporté sans son accord, puisque les manoeuvres à
effectuer dans une installation découlent d'un plan
d'ensemble coordonné et dépendent à la fois des
manoeuvres effectuées avant et de celles accomplies
laisser inutilement sous tension.
après.
le
de puissance suivants qu'en fonction des besoins
précisés par les étapes du processus de rétablissement,
L'ÉCHO
123
Spécial panne de réseau
Pour faciliter la conduite de la remise en charge au
niveau des CT ou du CCR, des instructions d'urgence
régionales et provinciale résument l'essentiel des étapes
à accomplir dans chacun de ces centres.
trop pénalisantes pour la viabilité du plan. Dans la
VII. ACTIVITÉS DE MAINTIEN DE LA VALIDITÉ DU
PLAN DE REMISE EN CHARGE
plus de celui de la boucle de Montréal (RB5) soient
maintenus. De même, une coordination doit être faite
entre les retraits des appareils de production et de
À. À court terme
De façon à réduire le plus possible les difficultés
potentielles en cas de panne majeure, une surveillance
quotidienne est effectuée. Ainsi, tous les jours ouvrables,
la liste des appareils indisponibles (à cause d'un
événement ou retirés pour entretien) fournie par le
système de conduite en temps réel est examinée pour
détecter ceux qui risqueraient d'affecter le rétablissement
d'un ou de plusieurs réseaux de base. Dès qu'un réseau
de base semble handicapé, un scénario de
contournement est alors établi. De manière à respecter
les divers critères techniques évoqués plus haut, bon
nombre de scénarios sont prédéterminés et des
simulations sont faites pour valider leur faisabilité. Dès la
fin de l'indisponibilité, on retourne au scénario optimal
établi en conformité du plan. Ces activités, répétées
quotidiennement depuis plus de 14 ans maintenant - la
dernière panne totale date du 13 mars 1989 -, peuvent
faire penser au mythe de Sisyphe. Pourtant, elles
todemeurent essentielles puisqu'il est impossible de
prévoir quand aura lieu la prochaine panne et qu'il faut
donc en tout temps être prêt à faire face à cette
éventualité.
mesure du possible, il faut maintenir la disponibilité des
cinq réseaux de base, mais, à la limite, il faut qu'au
moins un réseau de base du côté Manic (RB1 ou RB2) et
un réseau de base du côté La Grande (RB3 ou RB4) en
transport pour limiter l'impact de ces retraits sur le plan
de remise en charge.
VIII. FORMATION
Tel que signalé plus tôt, la dernière panne générale
est bien loin derrière. Il ne faut pas croire toutefois qu'elle
est impossible, comme la panne récente et inattendue
qui est survenue chez nos voisins l'a démontré. Mais la
panne de réseau n'est pas une situation « habituelle ».
Ce n'est donc pas « l'expérience » qui permet aux
intervenants d'avoir de bons réflexes dans une telle
situation. C'est pourquoi il est primordial de leur
présenter régulièrement les particularités du plan de
remise en charge.
Au moins une fois l'an, les répartiteurs du CCR et ceux
des CT ainsi que les opérateurs des CT participent à une
session de formation donnée par le responsable
provincial du maintien du plan de la direction CMÉ.
Simultanément, les responsables locaux du dossier de
REC dans chaque, CT assurent la formation des
exploitants sur les particularités de rétablissement de
leur sous -réseau.
IX. CONFORMITÉ
B. À moyen et à long termes
Le plan de remise en charge suit l'évolution du réseau,
soit pour profiter de nouveaux appareils ou de nouvelles
lignes, soit pour introduire des précautions liées à
l'implantation d'automatismes (SPSR, MAIS, RPTC).
De plus, une fois l'an, le plan des retraits des appareils
prévu pour l'année suivante est analysé pour détecter les
situations d'entretien qui causeraient des indisponibilités
L'ÉCHO
113
L'élaboration et le maintien du plan de remise en
charge traduisent la volonté d'Hydro -Québec d'être un
exploitant responsable et sont conformes à la
réglementation du NPCC (critère A3) et du NERC
(Politique 5).
Spécial panne de réseau
La compensation série, bouclier contre la panne
générale
Elias Aboumrad
Une entrevue avec M. Gilles Lord, administrateur de
projets.
L'histoire d'Hydro- Québec, c'est un feuilleton populaire
dont chacun suit les épisodes avec grand intérêt. La
saga a commencé avec la naissance de la société. Puis,
d'autres événements ont contribué à sa popularité. La
Manic, rendue célèbre par la chanson qu'elle a inspirée.
Le 735 kV, une technologie novatrice immortalisée par la
série télévisée Les bâtisseurs d'eau. Churchill Falls, qui
nous a fait vivre un retournement de situation digne d'une
pièce de théâtre. Les 100 000 emplois de la Baie -James,
qu'il ne faut pas non plus oublier. Mais un épisode est
peu connu. Une autre des nombreuses prouesses
techniques d'Hydro -Québec - probablement la plus
chère aux yeux de ses ingénieurs - nous a déjà valu
14 ans d'opération sans panne générale, malgré
l'épisode catastrophique du verglas
:
la compensation
série.
Le présent numéro hors série de l'Écho nous a semblé
l'occasion idéale pour accorder à la compensation série
toute l'attention qu'elle mérite. Gilles Lord a tenu les
rênes du projet qui a mené à la réalisation de cet exploit
technique. Il a accepté de nous recevoir pour partager
ses souvenirs avec nous et évoquer l'aventure qu'a été
pour lui la livraison de cette uvre d'ingénierie et de
Pour retrouver la source de ce projet, il faut remonter
jusqu'à la panne générale de décembre 1982. Puis à
celle de 1988, moment où le projet a pris forme, juste
avant la défaillance de l'année suivante causée par un
orage magnétique de forte intensité. En d'autres mots,
construction.
C'est un des projets les plus innovateurs qu'il m'a été
donné de livrer. Plus de 90 % des équipements mis en
place étaient le fruit de nouvelles technologies. Leurs
caractéristiques, aussi bien leurs paramètres que leur
Hydro- Québec avait décidé d'améliorer la fiabilité de son
comportement, étaient à peine connus. Aucun des
réseau avant même de réaliser pleinement les effets
appareils qui constituent maintenant la compensation
sévères que peut avoir un orage magnétique. Grâce à la
série ne se trouvait dans l'entrepôt d'un fournisseur, voire
panne de 1989, tous ceux qui prônaient une politique
sur une chaîne de montage établie. Tout a dû être
d'amélioration de la fiabilité du réseau de transport ont pu
homologué en cours de réalisation.
raffermir leur décision. La solution retenue, en plus
d'améliorer le comportement du réseau en le rendant
Et là je vous parle du rôle que je jouais au début du
projet. À l'étape précédente, celle de la planification, je
laisse à votre imagination toutes les nuits blanches, les
plus robuste, réduisait à la source les problématiques
reliées aux orages géomagnétiques. En effet, la
doutes, les analyses de risques, les simulations de
comportement, les études de stabilité, les calculs
mathématiques et les prises de décisions qui ont dû
accompagner un projet de 1,3 milliard de dollars qui allait
modifier de manière permanente le comportement d'un
réseau déjà en place. Ce geste posait le jalon qui allait
dorénavant caractériser le réseau de TransÉnergie, le
rendre fiable et sécuritaire, capable de répondre aux
exigences d'une clientèle de plus en plus dépendante de
buts bien définis. Rendre l'exploitation plus flexible,
améliorer la robustesse du réseau de transport par la
compen -sation série et mieux maîtriser ce que nous.
considérons comme des scénarios extrêmes, c'est -à -dire
les conditions qui font que les automatismes de réseau
entrent en action. Ces automatismes sont le Rejet de
l'électricité.
L'ÉCHO
compensation série bloque les chemins que parcourent
les courants géomagnétiques.
Le projet global, tel qu'approuvé par le président directeur général de l'époque, Claude Boivin, visait trois
m
Spécial panne de réseau
production et télédélestage de charges (RPTC) et la
Manoeuvre automatique des inductances shunts (MAÏS).
L'ensemble forme un tout cohérent, homogène, mais ses
éléments sont interdépendants. L'effet de l'ensemble va
bien au -delà de celui de chacun des éléments pris
individuellement.
« Pour schématiser le degré de complexité extrême,
nous avons eu recours à rien de moins qu'au septième
art. Il fallait bien, lorsque nous parlions du projet, que
l'auditoire puisse s'en faire une image. Un cinéaste a
produit un vidéo qui représentait l'énergie produite à la
Baie James ou à Churchill Falls par un gros moteur.
Cette énergie était livrée, au bout d'un essieu d'une
longueur impossible, à une roue qui représentait les
villes du sud. La compensation série permettait de
raccourcir cet essieu. L'argument préconisé était "plus
l'essieu est court, plus il est solide et plus son entretien
est facile ". En mécanique, pour raccourcir l'essieu, il
aurait fallu rapprocher le réservoir de la Baie James (ou
déménager nos grandes villes vers le nord, comme vous
préférez!). En électricité toutefois, une telle manoeuvre
était réalisable. Une ligne de 300 km avec 33 % de compensation série équivaut à une ligne de 200 km sans
compensation. C'est comme si on diminuait la longueur
d'une ligne de transport du tiers.
« Je suis entré en fonction comme administrateur deux
ans après l'approbation du projet, c'est -à -dire en 1990.
La première étape, qui visait le nord -est, le réseau
Churchill, était déjà en marche. Quand je suis arrivé, les
deux chantiers de Churchill et de la Baie James étaient
fusionnés en un seul projet. Je rendais des comptes à
Claude de Grandmont, vice -président, Équipement de
transport. La première mise en service s'est faite en 1993
au poste Bergeronnes, en présence d'Armand Couture
qui avait déjà succédé à Claude Boivin. Les derniers
éléments ont été mis en place au début de l'an 2000.
« Quand nous avons lancé les appels d'offre pour
l'achat des bancs de compensation série du réseau nord ouest, nous avons fait nos provisions en fonction des prix
qui avaient cours sur le réseau nord -est. C'est alors que
la concurrence est devenue féroce entre nos trois
fournisseurs potentiels : ABB, GE et Siemens. À notre
grande surprise, nos provisions budgétaires dépassaient
de 150 millions de dollars les coûts d'adjudication.
« Dans un projet de cette envergure, qui se déroule sur
un grand nombre d'années, le plus difficile est de gérer
Figure 1. Bergeronnes, premier poste de compensation série mis en service en 1993. De gauche à droite : Marcel Coutu chef
programmation et contrôle de coûts, Jean -Pierre Robert, administrateur d'exploitation, Denis Lessard, administrateur d'ingénierie,
Luc Laporte, chef des travaux, Armand Couture, président- directeur général, André Boily, vice -président de la région Saguenay,
Gilles Lord, administrateur de projet, François Fiset, coordonnateur d'ingénierie, Claude de Grandmont, vice -présidetn, équipements
de transport et Claude Lussier, chef de chantier.
L'ÉCHO
®
Spécial panne de réseau
les changements des commandes. Et des changements,
il y en a eu. À un moment donné, un accident est survenu
au Brésil sur un banc de condensateurs semblables aux
d'un projet dans toute sa phase de réalisation. Nous
bousculions même notre client à l'occasion avec notre
nôtres. Des varistances ont explosé. Nous avons
client n'entrait en scène qu'à la mise en route. Mais la
compensation série avait son administrateur de
l'exploitation, continuellement impliqué dans toutes les
phases de la réalisation et, à plus forte raison, dans
celles de la mise en route. Jean -Pierre Robert a tenu ce
rôle important pendant de nombreuses années.
Client et fournisseur ont tenu leur rôle respectif avec
tout ce que cela comporte de décisions, de collisions, de
compromis, de responsabilités et de prises de position.
attitude "nous savons ce qui est meilleur pour vous ". Le
évidemment étudié cet accident, redoublé nos efforts,
refait nos simulations pour voir si nous étions
susceptibles de subir une situation semblable. Des
études et des essais réalisés à l'IREQ ont confirmé que,
dans des conditions bien particulières, les condensateurs
pourraient se décharger dans les varistances et les faire
exploser. Un changement de commande important, qui
nous a coûté plusieurs millions de dollars, nous a permis
d'améliorer la conception et de nous mettre à l'abri d'un
tel accident.
Nous avions une réunion hebdomadaire sur l'était
d'avancement des travaux avec l'administrateur de
l'exploitation. C'est dire combien la coopération client fournisseur était jugée importante. À chaque semaine,
nous faisions part à l'exploitation de notre progression et
de nos demandes. Ce niveau de coopération n'avait, à
Nous vivions les premiers moments d'une technologie nouvelle. Cela nous gardait dans un état de
tension continuelle. Parce que, dans d'autres coins du
monde, l'équivalent de l'un ou l'autre des composants de
notre système pouvait être en exploitation, nous étions
ma connaissance, jamais été atteint entre ces deux
toujours à l'affût des occasions d'apprendre des
entités jalouses de leur autonomie.
Quand je pense à ce projet, à tous les talents qu'il a
expériences des autres. L'ensemble de notre système
requis, au niveau de détermination de ses acteurs...
est unique, mais nous pouvions trouver ailleurs des
éléments équivalents à ceux qui le composent. Notre
Vraiment, c'était une belle aventure. »
vigilance a mené à une grande quantité de modifications,
Elias Aboumrad a obtenu son diplôme
d'ingénieur de l'École Polytechnique de
Montréal en 1971. Actuellement, il
d'adaptations qui se sont traduites en changements de
commande. Cela nous a coûté cher, mais ces décisions
ont fait leurs preuves.
« À plus d'une occasion, la sécurisation du réseau,
obtenue notamment par la compensation série et les
occupe un poste d'ingénieur à la direction
Contrôle des mouvements d'énergie à
Il a été du premier
système d'acquisition de données du
TransÉnergie.
automatismes, nous a permis d'éviter une panne
réseau de transport livré à Hydro- Québec
par Bédard Girard en 1973. Ensuite, il a
participé tour à tour à la mise en place
des deux systèmes de gestion d'énergie
qui ont suivi. Il a participé au
développement de l'automatisme Rejet
générale. J'ai en mémoire deux incidents confirmés - il
doit y en avoir eu plusieurs autres -, des situations qui
auraient provoqué une panne générale de réseau si la
compensation série n'avait pas été là.
de production Baie -James, remplacé
depuis par le RPTC. Il a intégré les centrales de la Baie James à la
fonction de Réglage fréquence puissance (RFP) avant d'y ajouter la
fonction d'optimisation des groupes. Délégué syndical au SPIHQ
À plus d'un égard, ce projet a marqué HydroQuébec. C'était la première fois que le client, maintenant
TransÉnergie, et le fournisseur, Équipement, étaient liés
autant dans la participation que dans le suivi d'un projet,
au jour le jour. Historiquement, Équipement s'occupait
L'ÉCHO
depuis de nombreuses années, il est depuis le début 2003 responsable
du comité Écho.
30
Spécial panne de réseau
Liste des acronymes
ARC
Automatisme de Rejet de la Centrale LG1
Logiciel d'analyse topologique des
installations
CASE
Logiciel pour déterminer la capacité
thermique des lignes de transport
CCR
Centre de conduite de réseau
CED
Centre d'exploitation de la distribution
CER
Centres d'exploitation régionaux, c'est
l'ancienne appellation des CT
CT
Centre de téléconduite
DISRÉ
Disponibilités et Réserves
DSF
Délestage en Sous -Fréquence
EMS
Energy Management System
EMTP
Electromagnetic Transients Program
IREO
Institut de recherche d'Hydro -Québec
LANGAGE Logiciel d'analyse et de gestion des
alarmes Généralisé
LASER
Logiciel d'analyse de la sécurité du réseau
LIMSEL
Limit Selection
MAIS
Manoeuvre Automatique d'Inductances
Shunt
MHTO
Mise Hors Tension Ordonnée du réseau
NERC
NPCC
OASIS
ATI
System
OM/OS
Logiciel de gestion des retraits sur les
équipements de transport
RB
RPTC
Réseau de base
Rejet de Production et Télédélestage de
Charge
SCADA
Supervisory Control and Data Acquisition
Solution aux Problèmes de la Séparation
SPSR
du Réseau
ST
TDI-CN
Station de télémétrie
Télé- Déclenchement d'Inductances Côte Nord
TDI-MM
TDST
TÉ
TTC
UCE
URP
Tilly- LA1 -LA2
MURG
North American Electric Reliability Council
Northeast Power Coordinating Council
Open Access Same Time Information
Télé- Déclenchement d'Inductances
Manicouagan -Micoua
Télé- Délestage de charge en Sous -Tension
TransÉnergie
Total Transmission Capability (capacité de
transport)
Unités Centrales d'événements
Unités de rejet de production
Fonction de mesures d'urgences
Dans notre prochain numéro
Le prochain numéro est le dernier à paraître en 2003.
Il portera sur le bilan de cette année qui s'achève.
LE
S P I H Q A B E S O I N D E VOUS
Comité ou
délégation
Nombre de
postes vacants
Nominations
2
Reclassification
1
Recours à l'externe
1
X
syndicat, tout en développant une
expérience humaine enrichissante.
Si un
poste vous intéresse,
informez le secrétaire du SPIHQ
de vos objectifs et de vos
motivations avec copie au
à Équipement
CTTA
1
Déontologie
2
Écho
2
Juridiction
1
anté sécurité
riefs
Il y a présentement des postes
vacants au sein des comités du
SPIHQ. Voilà une belle occasion
de contribuer à l'essor de votre
responsable du comité en titre.
Télécopieur : (514) 845 -0082
Courrier électronique : spihq@spihq.qc.ca
Pour plus d'information, téléphonez
au 845 -4239 ou au 1 800 567 -1260.
Les nominations doivent être entérinées
lors du prochain conseil syndical.
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L'ÉCHO
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Spécial panne de réseau
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Thank you for your participation!

* Your assessment is very important for improving the work of artificial intelligence, which forms the content of this project

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