[PDF] Exploitation de lusine de la Rance Méthode et résultats

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LAHOUILLEBLANCHE/N°2/3-1973

Exploitation

del'usinedelaRance

Méthodeetrésultats

pal'M.Gandon,

E.D.F.,C.I.M.E.-Ollest,Nantes

M.Guillaumin

E.D.F.,S.M.E.,Paris

Introduction

etM.deLanluier

E.D.F.,C.I.M.E.-Ollcst,Nantes

France,lesorganisateurs

ontdCthésitersurlaplaceque

France,c'est-à-direparleservicequia

pourmissiond'uti liser hydroélectrique del'ensemble ventioncentréesurlerôle quejouecetéquipementdansla productionélectrique, mesemble,touscomptesfaits,judi aucours desinterventionsqui serontfaitesdanslecadrede cette desusinesmarémotrices,présentesàl'espritla finalité d'un

L'usinedelaRance

s'apparenteauxusineshydroélectri périodes'defaible consommationpourlarestituer,aurende

Laparticularitédesusines

decetype,paroppositionaux 131
mentdeprogrammesde productionaussiprécisquepos defaçon optimaledansle programmenationaldeproduction.Les usinesàréservoir,etla

Ranceenestune,posentendéfi

pasétonnésdeconstaterquele programmedegestionde reposesurunetechniquede programmationdynamique, pour lesproblèmesdestock. posépar etleDispatchingCentral deParis.Encequiconcernela

Rance,elleestdanslazone

d'actionduC.I.M.E.-Ouest,et duction. au programmesprévisionnelsdegestion.

Onaainsil'exemple

constituées

tionsdel'informatiqueàlagestiondescentrales.Article published by SHF and available at http://www.shf-lhb.org or http://dx.doi.org/10.1051/lhb/1973007

PREMIÈREPARTIE

DELARANCE

1.-Descriptiondel'ouvrage

point naires deviveeaud'équinoxe.

L'usineproduitsonénergieenutilisant

ladifférencede niveauxentrela meretlebassincrééparunbarrage,de de sur larivedroite.

L'ouvrageestconstitué

'delarivegaucheverslarive droite de: bassin; -l'usineproprementdite,abritant

24groupesbulbesd'une

puissancenominalede

10000kW;

-unediguemorte; -un barragemobileéquipédesixvannes. route reliantDinardàSaint-Malo.

Leniveaudubassinpeutvarierde0 à13,50m.Alacote

maximalede13,50m,sasuperficieestde

2200hectares,ce

quicorrespondà unvolumed'eauutilede184000000de mètrescubes. rivière,

étantnégligeable.

14jours.

vidage:bassinversmer; -remplissage: merversbassin. A caractérisé par: -lesensd'écoulement; -lescotes meretbassin; -lefonctionnementdesgroupes. vannesestcaractérisé parl'incidencedespalesetlapuis sance: -puissancepositivesi"turbinage»; -puissancenégativesi"pompage». nentàvide. 132

2.-Butduprogramme

T.H.T.

hydrauliqueproductible,desatisfaire uneconsommation donnéeaumoindrecoût.

Lecritèreessentiel,pourdéfinir

cettegestion,est'donclecritère derecettemaximale. si,

Exemple:

pointA àl'instantinitial aupointF àl'instantfinal,de

àchaquearc,relient

deuxpointsàdesinstantssuccessifs, soit laplusgrande(recherchedemaximum)oulaplus petitepossible(recherche deminimum). 1 1 1 1 1 BI31 Il 1 11 5 1 'E 1 1 8 1 4 21
F 1 1 ,,31 1 1 1 JI 1 1 11 1 1 t 5 l, 1/

ABCDEF.

Soitl'instantt

2, enconsidérantcettepolitiqueoptimale, point lecheminoptimumrestantà parcourirpourallerdeC à F estbienC D E F. en

M.GANDON,M.GUILLAUMINetM.DELARQUIER

2.1.1.BASSIN.

2.1.Donnéesfixes.

liques etélectriquesdel'usine.2.1.2.

GROUPES.

H=chute;

Cf.,=1820ensensdirect,bassinverslamer;

Cf.,= -1420ensensinverse,merversbassin.2.1.2.1.

Marcheenorifice.

Pourunfonctionnement(H,Q)donné,

H=hauteurdechute;

Q =débitenm 3 !s,lesignedeQdéfinitlesensd'écou lement:

Qpositifsisensbassinversmer;

Qnégatifsisensmerversbassin.

Cettecollineturbinepermetdeconnaître:

pompagesinégatif. -l'incidencedes palesdugroupe.

Cettecollineturbineestbornéepar:

--lapuissancemaximalepargroupe=10MW; -lescotesde cavication:certainsfonctionnementsnesont autorisés quesilemaximumdescotesmeroubassinest sont lespasde'définitionsontde unmètrepourlachuteetde 25m
3 !spourledébit.

àl'inté

E F=4 NF=1

D E F=9+4=13

IEF=3+4=7

LEF=7+4=11

MNF=5+1=6

C D E F=3+13=16

H D E F=8+13=21

K M N F=4+6=10

B C D E F=11+16=27

G

HD E F = 4 +21=25

J H D E F = 6 +

21=27

ABCD E F = 5 +27=32

tgonaura: t 2 onaura: t 4 onaura: t l onaura: Ainsi

àl'instant

t o onaura: bassin gainélémentaireégal

àl'énergieproduiteouabsorbéepen

instant.

Lesdonnéesnécessaires

auprogrammesedécomposent en deuxcatégories.

2.1.3.

VANNES.

d'écoulement,de lahauteurdechuteets'obtientenrésol vant:

H=a(Q!4)2+(Q!4)

10 danslesensdirect: a=4,49419.10- 4 et=1,51079-10- 2 danslesensinverse: a=5,71715.10- 1 et=3,37798-10- 2 .km'2.2.Donnéesvariables. 2/

SurfaceDOSSln

estfaitel'optimisation. de0 à13,50m. coteinitialeestlacote dubassinàl'instantt=0,débutde lapériode.Pourlagestion debase,commeonleverraplus loin, lapériodeestd'unesemaine. 133

2.2.2.COTESMER.

Malo.Lescotes

merdespoints10minutesintermédiaires

2.2.3.

COÛTSDEL'ÉNERGIE.

2.2.5.DISPONIBILITÉDESÉQUIPEMENTS.

Nombre'degroupesetdevannesdisponibles.

2.2.6.CRÉNAUX.

crénaux,

Chatelier

tèrede 8,50m pourl'écluseduChatelieretde4 mpourcelledu barrage.

3.-Modede

résolution

Onréalisesurleplan (H,T)unepartitionP(H,T),

telleque:

10minutes.

Letraitementsedécomposeendeuxphases.

3.1.

Premièrephase.

pointYI=(y',1)EP(H,T) unpointY"=(y",1+1)EP(H,T) male. remontantl'axedetemps. Soit précédents onconnaîtpourtout y"=(y",1+1)EP(H,T) larecetteassocieR(y",1+1).

Soitàl'instantl,unecotey'telleque

Y'=(y',1)EP(H,T)

aucouplede point(Y',Y")correspondungainélémentaire a(Y',Y") 134

Y",telque:

R(y',1)=[a(y',l,y",t+1)+R(y",1+1)]

nécessitedefairetransiter, pendantces10minutes,parle barrage, undébitmoyenPQenm:'/s.

PQ=1/2[(S(y')+S(y")](y'_y")1/600

ety".

Oncalculeensuitelahauteurdechutemoyenne.

l'équilibre diviseren remousstationnaireetremousdynamique.Seul le d'écolilement.

Lacotedubassin,auniveaudubarrage,

écoulé

PQ. ensensinverse: Y =Y+0,13(y-15)2.PQ2.1O- n ensensdirect:

Yb=Y-0,1(y

chutemoyenne.

H=1/2(Y'B-h'+Y"Bh")

l'équation: a(Q/4)2+0(Q/4) indiquées en2.1.3.

Ledébittransité

pargroupesera:

QQ=(PQV XQ)/NG

(l,11) (l,1[)

AN=N(QQ,H)XNa

collineturbine sance vannesdisponibles surl'intervalledetemps(1,1+1).

M.GANDON,M.GUILLAUMINetM.DELARQUIER

groupesenmarchecouplée:

AN= -a,lagestionestimpossible.

en"orifice»'depuissancenulle. dechuteHsuivantlarelation

Q=aV(H)

d'écoulement. fonctionnementenpompe. déduitlegainélémentaire.

3.1.2.1.Conditionsinitiales.

recetteprendrespectivementlesvaleurs:

R(y,T)=0pourtoutyE[ymin(T),ymax(T)]

-X!pourtoutyE!=[ymin(T),ymax(T)]

3.1.2.2.Gestionsextrêmes.

fonctionssoitsupérieureà1mètre. bornesYMINetYMAX,tellesque: [YMIN,YMAX]E[ymin(t),ymax(t)] ett+1lesbornesYMINIetYMAXr,tellesque [YMINI,YMAXI]E[ymin(1+1),ymax(t+1)] G (y',t,y",t+1)=AN/6.TC(t)

3.1.1.1.

Domainededéfinitiondey".

ble(YMINI,YMAXI). 10 minutes,onadonc: y"ED=(y'-1m,y'+1m)

3.1.2.ORGANISATIONDESCALCULS.

y=ymin(t):créneauxmInimum; ety=ymax(t):créneauxmaximum. correspondanteestréalisé: lapériode; lacotemaximaley=ymax(t). maximum.

Onobtientdoncunsous-ensemble:

T yMAXI t+1 yMIN -yminCi) 31

3.2.Deuxièmephase.

derecette. de10minutes.

3.1.2.2.1.CalculdeYMIN:

siymin(t);):YMINI,alorsYMIN=ymin(t); gestion(YMIN,YMINI)soitpossible. H yMINI

3.1.2.2.2.CalculdeYMAX:

siymax(t):;:::;YMAXr,alorsYMAX=ymax(t); se gestion(YMAX,YMAXI)soitpossible. bornéparlesfonctionsCP(H,T)P'(H,T) impossible; onfaitvarierensuitey",dey"=y'-10cm quel'onrencontreunegestionimpossible. 135
au débutdel'intervalle. H y~ y,. yoy," y'quotesdbs_dbs15.pdfusesText_21

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