À l'assaut des perturbations transitoires dans les grands réseaux d'électricité : une recherche d'avant-garde à Polytechnique Montréal

MONTRÉAL, le 14 févr. 2017 /CNW Telbec/ - La Chaire industrielle de recherche CRSNG/Hydro-Québec/RTE/EDF/OPAL-RT en simulation multiéchelle de temps des transitoires dans les réseaux électriques de grandes dimensions s'intéresse à la simulation de phénomènes transitoires dans les réseaux de transport d'électricité. Les travaux de cette chaire, qui bénéficie d'un soutien d'une valeur de 2,7 M$ sur cinq ans du Conseil de recherche en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG), Hydro-Québec, Réseau de transport d´électricité (RTE), Électricité de France (EDF) et OPAL-RT Technologies, contribueront à la compréhension et la mitigation des phénomènes transitoires et à l'optimisation de l'intégration des sources d'énergie renouvelable.

Cette chaire industrielle de recherche développe des méthodes numériques de simulation pour l'analyse des signaux transitoires qui affectent le fonctionnement des infrastructures qui transportent l'électricité des centrales de production jusqu'aux utilisateurs finaux. Les perturbations transitoires des ondes électriques sont causées par des phénomènes naturels (p. ex. foudre, chute d'arbre, tempête électromagnétique) ou par des événements techniques (p. ex. déclenchement de ligne, court-circuit, fluctuation de charge) et peuvent entraîner des bris d'équipement, des délestages ou même des pannes générales.

La chaire industrielle de recherche est dirigée par Jean Mahseredjian, professeur titulaire au Département de génie électrique de Polytechnique Montréal, qui est une sommité dans le domaine spécialisé de l'étude de la performance des réseaux de transport d'électricité. Par la conception et la direction du développement d'un outil numérique à l'Institut de recherche d'Hydro-Québec (IREQ) dans les années 1990, et par la poursuite d'activités de recherche à Polytechnique Montréal depuis 2005, il a positionné le Canada et le Québec à l'avant-plan du domaine de la simulation et de l'analyse des transitoires dans les réseaux électriques de grandes dimensions. Le logiciel novateur qu'il a conçu est utilisé aujourd'hui par des entreprises d'électricité dans le monde entier, notamment par Hydro-Québec, EDF et RTE.

Une évolution avant-gardiste aux bénéfices appréciables

Les travaux de la chaire industrielle de recherche visent notamment l'établissement d'un environnement unifié de calcul en temps réel et en temps différé, par l'élimination des écarts entre les méthodes numériques. Également, ces travaux portent sur l'accélération des méthodes numériques, la précision des modèles mathématiques, l'adaptation des opérations en fonction des changements qui surviennent dans les réseaux de transport d'électricité et l'automation du processus de détection des problèmes potentiels. De plus, la chaire s'intéresse à l'application de nouvelles méthodes de calcul haute performance dans des environnements de données massives.

Grâce à ces initiatives, les opérateurs de réseaux de transport d'électricité pourront mieux prévoir les perturbations, tout comme améliorer la performance, la fiabilité et la qualité de service des réseaux. Également, ces opérateurs pourront utiliser de façon sophistiquée des modèles de simulation d'infrastructure et d'équipement lors de la conception de réseaux plus robustes, particulièrement pour l'intégration de sources d'énergie renouvelable comme les parcs d'éoliennes et les centrales solaires photovoltaïques.

Par ailleurs, la chaire industrielle de recherche à Polytechnique Montréal constitue une véritable turbine pour la formation d'étudiants et de chercheurs de pointe qui, éventuellement, contribueront aux travaux chez les opérateurs de réseaux de transport d'électricité et les entreprises de recherche et développement qui œuvrent dans le domaine. Six étudiants à la maîtrise, neuf étudiants au doctorat et quatre étudiants au postdoctorat bénéficient de l'encadrement de deux associés de recherche et de plusieurs professeurs de Polytechnique Montréal ainsi que du soutien des partenaires institutionnels et industriels lors de la réalisation de travaux fondés sur des problématiques et des données réelles.

La Chaire industrielle de recherche CRSNG/Hydro-Québec/RTE/EDF/OPAL-RT en simulation multiéchelle de temps des transitoires dans les réseaux électriques de grandes dimensions contribuera à maintenir le Canada et le Québec à l'avant-garde en matière des méthodes de simulation numérique des phénomènes transitoires dans les infrastructures de transport d'électricité. De la sorte, les opérateurs de réseaux pourront maintenir la desserte de leurs marchés nationaux et extérieurs, tout comme les fournisseurs de solutions et les sociétés de service-conseil pourront mieux concevoir les réseaux de transport d'électricité de demain.

Citations

« L'implication du professeur Jean Mahseredjian, de son équipe et des partenaires au sein de la chaire industrielle de recherche aura un impact considérable sur l'avancement des connaissances et le perfectionnement des méthodes relatives à la simulation et l'analyse des phénomènes transitoires dans les réseaux électriques de grandes dimensions. Les percées qui seront réalisées grâce à la coopération des intervenants impliqués confirmeront le rôle de précurseur du Canada et du Québec dans ce domaine. »

- Christophe Guy, directeur général de Polytechnique Montréal

« Cette chaire nous permet d'obtenir des moyens uniques pour faire avancer nos travaux de recherche dans le domaine de la simulation des transitoires dans les réseaux électriques de grandes dimensions. Le soutien des partenaires industriels est un élément très motivant et permet à nos étudiants de réaliser des travaux fondés sur des problématiques et des données réelles. »

- Jean Mahseredjian, directeur de la chaire industrielle de recherche et professeur titulaire au Département de génie électrique de Polytechnique Montréal

« À titre de leader international dans le domaine des transitoires dans les réseaux électriques et grâce aux solides liens qu'il a établis avec l'industrie, M. Mahseredjian et son programme de chaire de recherche industrielle font passer les sciences et le génie de l'abstrait au concret. Ses travaux apportent une contribution importante à la science fondamentale en mettant au point des outils de simulation de prochaine génération, tandis que ses partenaires se servent de ces outils sur le terrain. »

- Bettina Hamelin, vice-présidente, Direction des partenariats de recherche, CRSNG au Conseil national de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada

« Avec cette chaire, la priorité pour Hydro-Québec est de contribuer à établir une nouvelle génération de méthodes numériques et de modèles mathématiques pour l'obtention d'une simulation hautement précise et performante des grands réseaux électriques. Cela va permettre à l'entreprise de faire face à l'accroissement des intermittences et des fluctuations dans les réseaux électriques, un aspect capital à la performance et à la fiabilité des réseaux. »

- Jérôme Gosset, directeur principal de l'Institut de recherche d'Hydro-Québec

« Afin de répondre aux défis technologiques et sociétaux des prochaines décennies dans les réseaux de transport d'électricité, des activités de recherche ambitieuses sont requises. Dans ce contexte, la chaire industrielle de Polytechnique en simulation des transitoires dans les réseaux électriques va contribuer de manière décisive à l'élaboration d'outils de simulation plus précis et plus performants. »

- David Landier, chef du département Postes au Centre National d'Expertise Réseaux de Réseau de transport d'électricité

« Cette chaire industrielle est un outil essentiel au développement technologique et de la main-d'œuvre spécialisée dans la simulation et les études de réseaux nécessaires au développement de produits industriels, à l'optimisation des réseaux et à l'intégration des systèmes d'énergie renouvelable. »

- Jean Bélanger, président d'OPAL-RT Technologies

À propos de Polytechnique Montréal

Fondée en 1873, Polytechnique Montréal est l'un des plus importants établissements d'enseignement et de recherche en génie au Canada. Polytechnique occupe le premier rang au Québec pour le nombre de ses étudiants et l'ampleur de ses activités de recherche. Avec plus de 45 700 diplômés, Polytechnique Montréal a formé près du quart des membres actuels de l'Ordre des ingénieurs du Québec. Elle offre plus de 120 programmes. Polytechnique Montréal compte 250 professeurs et plus de 8 200 étudiants. Son budget annuel de fonctionnement s'élève à plus de 210 millions de dollars, dont un budget de recherche de plus de 70 millions de dollars.

À propos du Conseil de recherche en sciences naturelles et en génie du Canada

Chaque année, le CRSNG investit plus d'un milliard de dollars dans la recherche en sciences naturelles et en génie au Canada. Grâce à ces fonds, plus de 11 000 professeurs, chercheurs de calibre mondial, font des découvertes et produisent des percées scientifiques. Ces fonds favorisent également les partenariats et les collaborations qui rapprochent les entreprises des découvertes et des découvreurs. Les partenariats que le CRSNG permet d'établir entre les chercheurs et les entreprises contribuent à orienter la R et D, à relever les défis que pose le passage du laboratoire au marché et à réduire les risques associés au développement de technologies à fort potentiel. Le CRSNG offre également des bourses et de la formation pratique à plus de 30 000 étudiants de niveau postsecondaire et stagiaires postdoctoraux. Ces jeunes chercheurs forment la prochaine génération de chefs de file en sciences et en génie au Canada.

À propos d'Hydro-Québec

Hydro-Québec produit, transporte et distribue de l'électricité. Elle est le plus grand producteur d'électricité du Canada et l'un des plus grands producteurs d'hydroélectricité du monde. Son unique actionnaire est le gouvernement du Québec. Son institut de recherche, l'IREQ, fait de la recherche-développement dans le domaine de l'énergie, y compris l'efficacité énergétique et le stockage de l'énergie. Les investissements annuels d'Hydro-Québec dans la recherche se chiffrent à 130 millions de dollars.

À propos de Réseau de transport d´électricité

RTE, sigle de Réseau de transport d'électricité, est une entreprise française, qui gère le réseau public de transport d'électricité haute tension en France métropolitaine. RTE exploite, entretient et développe les lignes électriques à très haute tension et les postes électriques associés, qui acheminent l'électricité depuis les unités de production vers des clients industriels et vers le réseau de distribution d'électricité. Le réseau RTE est constitué des lignes électriques dont les tensions sont comprises entre 63 000 volts et 400 000 volts, soit environ 105 000 km de lignes.

Le réseau de transport géré par RTE fait partie du Réseau européen des gestionnaires de réseau de transport d'électricité (REGRT-E ou en anglais EENTSOE). Cette interconnexion synchrone alimente plus de 500 millions de personnes dans 34 pays européens. La R&D et l'innovation chez RTE, c'est plus de 130 personnes à temps plein et 35 M€ investis par an entre 2017 et 2020.

À propos de Groupe EDF

Acteur majeur de la transition énergétique, le Groupe EDF est un énergéticien intégré, présent sur l'ensemble des métiers : la production, le transport, la distribution, le négoce, la vente d'énergies et les services énergétiques. Leader des énergies bas carbone dans le monde, le Groupe a développé un mix de production diversifié basé sur l'énergie nucléaire, l'hydraulique, les énergies nouvelles renouvelables et le thermique.

Le Groupe participe à la fourniture d'énergies et de services à environ 37,6 millions de clients, dont 27,8 millions en France. Il a réalisé en 2015 un chiffre d'affaires consolidé de 75 milliards d'euros dont 47,2% hors de France. EDF est une entreprise cotée à la Bourse de Paris.

À propos d'OPAL-RT Technologies

Depuis maintenant 20 ans, OPAL-RT développe et commercialise des simulateurs temps réel utilisés dans les marchés de l'automobile, de l'aviation, des systèmes industriels et des réseaux électriques. OPAL-RT a maintenant plus de 160 employés répartis à Montréal, Paris, Bangalore, Shanghai, au Michigan et en Californie. Ses produits sont exportés à plus de 97 % aux États-Unis, en Asie et en Europe. En plus de développer ses propres algorithmes mathématiques et cartes électroniques, OPAL-RT a aussi une entente avec Hydro-Québec pour le développement et la commercialisation du logiciel HYPERSIM, capable de simuler de très grands réseaux électriques en temps réel.

Au nombre de ses clients, mentionnons ABB, Siemens, General Electric, Bombardier Aerospace, Embraer, Boeing, Liebherr, Pratt & Whitney, Toyota, Mitsubishi, Renault, General Motor, FORD, CEPRI China, Nari (Chine) CPRI (Inde) et plusieurs autres grands laboratoires, universités et clients industriels, en plus d'Hydro-Québec, RTE (France)  et EDF.

Une trousse média incluant des photos et une fiche informative sur la Chaire sont disponibles ici : http://bit.ly/Chaire_Mahseredjian

SOURCE CRSNG

Contact auprès des médias : Annie Touchette, Conseillère principale, Polytechnique Montréal, 514 231-8133, [email protected]