Une méthode pour identifier les vulnérabilités des réseaux électriques

(Image: iStock)

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Alors que les énergies renouvelables modifient en profondeur la structure même des réseaux électriques, le chercheur et son équipe proposent une nouvelle méthode plus rapide pour identifier leurs vulnérabilités.

Quelle est la centrale électrique qui, si elle était subitement déconnectée, générerait le plus de perturbations sur le réseau? C’est à cette question qu’ont voulu répondre Melvyn Tyloo, Laurent Pagnier et Philippe Jacquod dans leur dernière étude publiée dans Science Advances, l’une des revues scientifiques les plus prestigieuses.

« C’est un problème vieux comme le monde. Imaginez un groupe de copains. L’un d’entre eux décède. D’un coup, les autres ne se voient plus. Pourquoi ? Car il s’agissait de l’acteur-clé qui faisait le lien entre tous les autres ». De la même manière, l’étude que le trio de docteurs en physique théorique a réalisée propose une nouvelle méthode pour identifier efficacement les acteurs-clés des réseaux électriques.

Une évolution liée aux énergies renouvelables

Les énergies renouvelables ont un impact majeur sur les réseaux électriques. Aujourd’hui, avec la production grandissante du photovoltaïque et de l’éolien, les réseaux sont soumis à de nouvelles contraintes, plus complexes en raison notamment de la multitude de petits producteurs qui les fournissent et de la nature intermittente des énergies renouvelables. Afin de se prémunir contre des situations potentiellement critiques, plusieurs recherches ont été menées afin d’identifier les faiblesses potentielles du réseau face à ces nouvelles données. L’étude de Melvyn Tyloo, Laurent Pagnier et Philippe Jacquod s’inscrit dans cette lignée, mais propose une nouvelle méthode efficace.

Afin de prédire où se situent les faiblesses d’un réseau, plusieurs organismes – comme Swissgrid en Suisse – étudient par des simulations numériques de la forme « N-1 » comment le réseau réagit après la subite déconnexion d’une centrale ou en coupant une ligne électrique. Si cette méthode a fait ses preuves, elle nécessite un temps de calcul important. « En cas de risque de défaillance imminente, ces simulations prendraient beaucoup trop de temps pour être réellement utiles. Notre étude propose une méthodologie efficace et beaucoup plus rapide » assure Philippe Jacquod.

Référence

The key player problem in complex oscillator networks and electric power grids: Resistance centralities identify local vulnerabilitie, M. Tyloo, L. Pagnier and P. Jacquod, Science Advances 22 Nov 2019: Vol. 5, no. 11,