Énergie électrique
Cette section traite de la production, du transport, de la distribution et de la conversion de l'énergie électrique : réseaux, qualité de l'énergie et efficacité énergétique.
Domaines couverts
Réseaux électriques
Production et transport
- Alternateurs de centrale : modèle de Blondel, couplage au réseau
- Transport haute tension (THT/HT) : réduction des pertes Joule par élévation de tension
- Transformateurs de puissance : rapport de transformation, chute de tension, pertes
- Lignes électriques : résistance, inductance, capacité, pertes en ligne
Distribution et protection
- Postes de transformation HTB/HTA et HTA/BT
- Schémas de liaison à la terre (TT, TN-C, TN-S, IT) et sécurité des personnes
- Appareillage de coupure et de protection : disjoncteurs, fusibles, différentiels
- Continuité de service : redondance, boucles de secours
Qualité de l'énergie
- Harmoniques : taux de distorsion THD, normes EN 61000
- Facteur de puissance : \(\cos\varphi\) et compensation par condensateurs
- Fluctuations de tension (flicker) et creux de tension
- Perturbations transitoires : surtensions, impulsions ESD
Efficacité énergétique
- Classes d'efficacité des moteurs électriques (IE1 à IE5)
- Variateurs de vitesse et économies d'énergie
- Gestion de l'énergie : norme ISO 50001, comptage et métrologie
- Stockage de l'énergie : batteries Li-ion, supercondensateurs, STEP
Énergies renouvelables
| Technologie | Conversion | Raccordement réseau |
|---|---|---|
| Photovoltaïque | Solaire → DC → AC | Onduleur + MPPT |
| Éolien | Mécanique → AC | Convertisseur AC/DC/AC |
| Hydraulique | Mécanique → AC | Alternateur synchrone |
| Stockage batterie | Chimique → DC | Onduleur bidirectionnel |
Comptage et métrologie électrique
- Mesure de puissance active, réactive et apparente
- Compteurs communicants et protocoles (IEC 62056, DLMS)
- Analyseurs de réseau et détection des perturbations