Les principaux défis actuels des services publics comprennent les infrastructures et l’équipement vieillissants, l’augmentation croissante de la production d’énergie renouvelable et la coordination de cette forme « décentralisée » de production d’énergie. On s’attend également à ce que l’adoption de véhicules hybrides électriques à brancher et l’augmentation de l’utilisation des appareils électroniques modernes augmentent la demande et diminuent la qualité de l’énergie des systèmes de distribution locaux.
Le professeur Nafia Al-Mutawaly, titulaire de la Chaire de recherche industrielle en technologie pour réseau intelligent du Mohawk College, enquête sur les impacts des harmoniques (distorsions de courant ou de tension dans les systèmes de distribution d’énergie) générés par les véhicules électriques et les charges résidentielles. Les harmoniques peuvent créer de la chaleur non voulue et des inefficacités dans l’alimentation électrique. Les données recueillies dans ce projet de recherche seront utilisées pour développer des filtres harmoniques adaptatifs pour améliorer la fiabilité des systèmes de distribution.
Sous la direction du professeur Al-Mutawaly, le Mohawk College et trois autres collèges (Algonquin, Georgian et Northern) se sont associés à Hydro One pour créer le Consortium de recherche appliquée Hydro One (HARC). L’un des centres principaux pour sa recherche appliquée est l’Advanced Power Quality Lab (APQL) du Mohawk College, qui est utilisé pour l’évaluation des impacts des véhicules électriques et de la production décentralisée provenant des petits fournisseurs d’énergie renouvelable sur les systèmes d’alimentation.
L’APQL fournit une réplique à la fine pointe d’un système de distribution réel comprenant des transformateurs de diverses tailles, des véhicules électriques, divers types d’appareils domestiques et une gamme complète d’instruments. Des bancs d’essai sont en cours de conception à des fins de recherche à partir d’équipement provenant de fournisseurs importants, dont Siemens, Schweitzer Engineering Laboratories et GE, afin d’évaluer les profils d’harmoniques et leurs effets combinés sur les transformateurs, les compteurs, les systèmes de protection de puissance et les tendances de transit de puissance au sein d’un réseau de distribution.
Les services publics locaux souhaitent évaluer l’impact de plusieurs véhicules électriques sur un système de distribution lorsqu’ils sont alimentés à partir du même transformateur durant les heures de pointe. L’APQL évaluera ces interactions, ce qui permettra aux chercheurs de produire un modèle informatique basé sur les résultats. Les services publics pourront ensuite utiliser le modèle informatique pour déterminer le nombre maximal de véhicules électriques qui peuvent être accommodés en même temps par leur système de distribution et se servir de ces données pour prédire exactement leurs besoins en matière d’infrastructure pour les années à venir.
Les données recueillies en testant diverses combinaisons de charges serviront à créer une base de données complète des profils harmoniques qui pourront ensuite être répliqués sur demande. Les chercheurs utiliseront ces renseignements pour aider les services publics locaux à évaluer la fiabilité et l’exactitude des instruments des réseaux électriques.
« Les connaissances obtenues grâce aux recherches du professeur Al-Mutawaly profiteront directement aux services publics comme Horizon Utilities en offrant une compréhension améliorée des dynamiques entre ces sources stochastiques d’énergie et les charges sur le réseau électrique, » a dit Max Cananzi, PDG de Horizon Utilities Corporation.
Travailler en étroite collaboration avec les partenaires de ce projet permet également au professeur Al-Mutawaly de fournir de l’enseignement pratique, qui offre aux étudiants la chance de contribuer à régler des problèmes concrets et à prendre part à des défis et occasions que présente l’industrie.
