Université du Québec en Outaouais Département d'informatique et d'ingénierie
Sigle : GEN1673  Gr. 01
Titre : Réseaux électriques
Session : Hiver 2019  Horaire et local
Professeur : Wamkeue, René
1. Description du cours paraissant à l'annuaire :

Objectifs

Au terme de cette activité, l'étudiant(e) sera en mesure : d'analyser les comportements statique et dynamique des réseaux de distribution électrique et de concevoir différents éléments de ces réseaux.

Contenu

Planification et gestion des réseaux d’énergie électrique. Paramètres des lignes de transport, régulation de tension, protection, composantes symétriques, circuits équivalents. Calcul de la répartition de puissance dans un réseau, régime permanent équilibré, calcul des courants de court-circuit symétriques et asymétriques : analyse simplifiée et analyse systématique des défauts. Stabilité d'un réseau : stabilité statique, dynamique et transitoire. Caractéristiques des conducteurs et de l’appareillage. Transport à courant continu.

Descriptif – Annuaire

2. Objectifs spécifiques du cours :

Le cours couvre 6 des 12 qualités requises des diplômé(e)s telles que définies dans les normes d’agrément des programmes de génie au Canada (http://www.engineerscanada.ca/fr/ressources-en-matiere-dagrement).

  • Qualité 1 : Connaissances en génie
  • Qualité 2 : Analyse de problèmes
  • Qualité 3 : Investigation
  • Qualité 4 : Conception
  • Qualité 5 : Utilisation d’outils d’ingénierie
  • Qualité 6 : Travail individuel et en équipe

Les qualités 4, 5 et 6 sont mesurées dans ce cours pour fins de rétroaction.

Objectifs spécifiques

Qualité

Indicateurs

Introduit

Développé

Utilisé

  • Concevoir des solutions dans le cadre d'un projet de conception qui répondent aux exigences.

4

3. Créer des modèles, simulations, prototypes, et faire des tests.

X

4. Vérifier la conformité de la conception par rapport au cahier des charges.

X

  • Démontrer sa capacité à utiliser des outils d’ingénierie de base de même que des ressources et techniques généralement employés par un ingénieur.

5

2. Utiliser les outils, techniques de mesure, modèles ou simulations appropriés.

X

  • Travail en équipe

6

1. Travailler de façon autonome.

X

3. Stratégies pédagogiques :

Les formules suivantes seront utilisées :

  1. Cours magistral (deux périodes par semaine).
  2. La semaine suivante est consacrée aux laboratoires.
  3. Problèmes à solutionner se rattachant au cours.
  4. Séances de laboratoire. La présence lors de ces séances est obligatoire.
  5. Lecture personnelle.

Laboratoire :

Le laboratoire est sous la responsabilité de M. Antoine Shaneen : Antoine.Shaneen@uqo.ca, 819-595-3900, poste 1863 / Bureau B0180). Il sera disponible lors des séances prévues à l’horaire.

Une assistance technique sera assurée par un technicien du département (Abdelkrim Chebihi). Le technicien ne sera disponible que lors de la séance de laboratoire prévue à l’horaire.

Incidence sur la santé et la sécurité :

La Politique du Département en matière de santé et sécurité s’applique.

Des notions de travail et de conception sécuritaire seront abordées lors de diverses séances du cours.

Les règlements spécifiques au fonctionnement des laboratoires seront abordés lors du premier laboratoire.

Absence aux travaux pratiques :

La présence aux travaux pratiques (TPs) est obligatoire. À défaut de se présenter à la période convenue, la note zéro (0) sera accordée pour ledit TP. Dans un délai d'une semaine de la tenue du TP, l'étudiant(e) peut, pour des motifs valables et sur présentation de pièces justificatives, demander une reprise du TP. Il doit se présenter au département et remplir le formulaire concerné. Il est du droit du département de refuser tout report de TP et, le cas échéant, toute demande de révision de note reliée à l'absence. En cas d’absence à plus de deux séances, la session tout entière sera compromise.

Un retard de plus de quinze (15) minutes est équivalent à une absence. Les étudiants(e)s en retard ne sont donc pas admis(es) à leur séance de TP, car des instructions de sécurité importantes y sont données au début.

Cours magistraux :

La participation et les échanges en classe sont les bienvenus. Le respect va dans les deux sens. Veuillez respecter vos collègues et vos professeurs en classe (ne pas être un élément perturbateur) et vous serez traité avec le même respect en retour. Prière de ne pas arriver en retard au cours et de ne pas quitter avant la fin du cours – si vous devez quitter avant la fin du cours, veuillez en informer le professeur au début du cours et minimiser votre perturbation en occupant un siège près de la porte.

Par ailleurs, dans l’intérêt de tous et pour créer un climat calme et propice à l’apprentissage, il est exigé de garder dans votre sac tous les objets TIC pouvant affecter l’attention des autres étudiants et celle du professeur. Ceci inclut l’ordinateur portable, le téléphone cellulaire (en mode fermé ou silencieux) et autres outils de communication (SMS, etc.), journaux et lecteurs MP3. Votre collaboration sera grandement appréciée par le professeur et les autres étudiant(e)s. En effet, l’utilisation des TIC dans la salle de classe ne peut se faire qu’à des fins pédagogiques. Les autres formes d’utilisation pouvant être potentiellement une source de distraction pour le professeur ou les autres étudiant(e)s.

Plagiat :

Les sanctions prévues à la politique institutionnelle sur le plagiat seront appliquées aux étudiant(e)s identifié(e)s par le professeur ou chargé de cours.

4. Heures de disponibilité ou modalités pour rendez-vous :

Sur rendez-vous par courriel (rene.wamkeue@uqo.ca)

5. Plan détaillé du cours sur 15 semaines :
Semaine Thèmes Dates
1   

Chapitre 1 : Rappels : concepts et outils d’analyse des réseaux électriques

08 jan. 2019 
2   

Chapitre 2 : Représentation d’un réseau électrique – valeur par unité

Lire « Les exigences et consignes de sécurité durant les TP » et passer le quiz avant le TP1.

Travail pratique 1 : (16 janv. 2019 au A0300)

09 jan. 2019 
3   

Chapitre 3 : Différentes lignes de transmission de l’énergie électrique

22 jan. 2019 
4   

Chapitre 4 : Étude des lignes de transmission d’énergie électrique

  • Résistance (par unité de longueur)
  • Inductance (par unité de longueur)
  • Capacité (par unité de longueur)
  • Schéma équivalent en π et en T

Travail pratique 2 : Régulation de tension (30 janv. 2019 au A0300)

23 jan. 2019 
5   

Chapitre 4 : (suite)

  • Lignes à constantes reparties.
  • Constants A, B, C, D
05 fév. 2019 
6   

Chapitre 5 : Compensation et régulation de la tension d’une ligne

  • Compensateur statique
  • Puissance maximale de la transmission

Travail pratique 3 : Caractéristique d'une ligne de transmission à haute tension (13 févr. 2019 au A0300)

06 fév. 2019 
7   

Chapitre 6 : Calcul d’écoulement de puissance

  • Méthodes matricielles appliquées réseaux en régime alternatif
  • Introduction au calcul de l’écoulement de puissance (Power Load Flow)

Initiation du projet de conception

19 fév. 2019 
8   

EXAMEN DE MI-SESSION

Travail pratique 4 : Compensation de tension (27 févr. 2019 au A0300)

20 fév. 2019 
9   

SEMAINE D’ÉTUDES

05 mars 2019 
10   

Chapitre 7 : Introduction au transport en courant continu

12 mars 2019 
11   

Chapitre 8 : L’effet de couronne et ses conséquences

Travail pratique 5 : Effet de la longueur d'une ligne de transport sur la caractéristique de tension (20 mars au A0300)

13 mars 2019 
12   

Chapitre 9 : Analyse des réseaux triphasés déséquilibrés – Application à l’aide des composantes symétriques – Matrice de Fortescue

26 mars 2019 
13   

Chapitre 10 : Calculs des courants de courts-circuits symétriques et non symétriques des réseaux électriques

27 mars 2019 
14   

Chapitre 11 : Stabilité dynamique

Révisions

09 avr. 2019 
15   

EXAMEN DE FIN DE SESSION

Remise du projet de conception

10 avr. 2019 
6. Évaluation du cours :

Outil d’évaluation

Pondération

Indicateurs évalués

Travaux pratiques (5 séances)

20 %

5.2

Projet de conception

20 %

4.3, 4.4 et 6.1

Examen de mi-session

25 %

Examen final

35 %

  • Tout appareil électronique personnel (cellulaires et autres outils de communication, lecteurs MP3…) est interdit pendant les examens et l’utilisation non autorisée d’un tel dispositif électronique sera considérée comme une fraude selon le terme de la procédure concernant les infractions relatives aux études et sanctions. Le professeur retire automatiquement l’examen à l’étudiant et ce dernier obtient la note zéro (0) pour cette évaluation.
  • La note de passage est fixée à 52 %.
  • Il faut obtenir une moyenne minimale de 52 % au total des 2 examens pour que les notes des travaux pratiques et du projet soient prises en considération dans le calcul de la note finale.
  • Il faut obtenir une moyenne minimale de 50 % aux travaux pratiques pour que les notes des travaux comptent. La présence aux travaux pratiques est obligatoire.
  • Aucun délai pour la remise des travaux pratiques et du projet ne sera négociable (sauf force majeure) et une note de 0 sera attribuée. Le rapport doit être remis via le site Moodle du cours.

Par indicateur mesuré, on entend qu'à la fin du cours, un niveau de performance (0, 1, 2, 3) est donné pour chaque indicateur et pour chaque étudiant(e) selon la grille ci-dessous :

Indicateurs

Niveau 0

Niveau 1

Niveau 2

Niveau 3

4.3 Créer des modèles, simulations, prototypes, et faire des tests.

Création de modèles, simulations, prototypes et/ou exécution de tests inadéquate ou inexistante.

Création acceptable de modèles, simulations, prototypes, mais exécution de tests insuffisante.

Création de modèles, simulations, prototypes et exécution de tests adéquats.

Création de modèles, simulations, prototypes et exécution de tests remarquables.

4.4 Vérifier la conformité de la conception par rapport au cahier des charges.

Vérification inadéquate ou inexistante

Vérification partielle

Vérification acceptable

Vérification exhaustive

5.2. Utiliser les outils, techniques de mesure, modèles ou simulations appropriés.

Utilisation inadéquate ou inexistante Utilisation parielle Utilisation adéquate Utilisation remarquable

6.1. Travailler de façon autonome.

Incapable de faire le travail individuel sans assistance.

Fait le travail individuel avec peu d'assistance.

Fait le travail individuel sans assistance.

Fait le travail individuel de façon remarquable sans assistance.

7. Politiques départementales et institutionnelles :
8. Principales références :
  1. Glover J.D., Sarma M.S., Overbye T.J., Power System Analysis and Design, 5e édition, Cengage Learning, 2012.
  2. M. Farzaneh, S. Farokhi and W. A. Chisholm, Electrical design of overhead power transmission lines, New York: Toronto: McGraw-Hill, 2013.
  3. W. D. Stevenson, Elements of Power System Analysis – 4th Ed, McGraw Hill, 1982.
  4. Haadi Saadat. "Power System Analysis", McGraw-Hill, Inc., 2002.
  5. Gross, Charles A., Power systems analysis – 2nd Ed, New York: Toronto: J. Wiley, 1986.
  6. J. Grainger and W. D. Stevenson, Power systems analysis, McGraw Hill, 1994.
  7. Mohamed E. El-Hawary, Electric Power Systems: Design and analysis, New York: York: Institute of Electrical and Electronics Engineers, 1995.
9. Page Web du cours :
https://moodle.uqo.ca