Optimisation technico-économique de l'intégration de systèmes de production éolienne et photovoltaïque dans un réseau de distribution

Abstract

The present work focuses on analyzing the techno-economic impact of integrating decentralized wind and photovoltaic (PV) energy production into the distribution network. To achieve this, we utilized the Walrus Optimization Algorithm (WaOA) to determine the optimal location and size of decentralized installations. Our objective was to minimize active power losses, enhance voltage quality, and reduce the overall installation cost. In addition, our study took into account load variation, climatic conditions (including ambient temperature, solar irradiation, and wind speed), and the price of energy generated by conventional centralized installations. This study was conducted on a standard IEEE 69-bus distribution network. The findings demonstrate that by integrating two PV installations at nodes 11 and 50, with nominal powers of 1088.085 kW and 871.335 kW respectively, along with two wind turbines at nodes 18 and 61, with nominal powers of 500 kW and 2500 kW, active power losses were reduced by an impressive 85% -

from 4073.1 kW to 649.225 kW. Moreover, the total voltage deviation decreased from 38.0493 p.u. to 10.8939 p.u., representing a reduction of 71.37%. Furthermore, the total cost was reduced by 59.11%, from $7.69×10$ to $3.1447×10$.

Le présent travail porte sur l'étude de l'impact technico-économique de l'intégration de la production décentralisée d'énergie éolienne et photovoltaïque dans le réseau de distribution. Nous avons utilisé l'algorithme d'optimisation WaOA (Walrus Optimization Algorithm) afin de déterminer l'emplacement et la taille optimaux des installations décentralisées, dans le but de réduire les pertes de puissance active, d'améliorer la qualité de la tension et de diminuer le coût total de l'installation. De plus, notre étude tient compte de la variation de la charge, des conditions climatiques (température ambiante, irradiation solaire et vitesse du vent) ainsi que du prix de l'énergie produite par les installations centralisées conventionnelles. Cette étude a été menée sur un réseau de distribution standard IEEE à 69 nœuds. Les résultats obtenus montrent que l'intégration de deux installations photovoltaïques aux nœuds 11 et 50, d'une puissance nominale de 1088,085 kW et 871,335 kW respectivement, ainsi que de deux éoliennes aux nœuds 18 et 61, d'une puissance nominale de 500 kW et 2500 kW, a permis de réduire considérablement les pertes actives de 85%, passant de 4073,1 kW à 649,225 kW. La déviation totale de tension a diminué de 38,0493 p.u. à 10,8939 p.u., soit une réduction de 71,37%. Le coût total a été réduit de 59,11%, passant de 7,69×10⁶$ à 3,1447×10⁶$.