Contribution à l'analyse et à la réduction des pertes non techniques dans le réseau électrique de Mostaganem

Abstract

Electrical distribution networks face severe operational and financial challenges due to Non-Technical Losses (NTL), which encompass electricity theft, meter tampering, and administrative anomalies. This thesis investigates the specific characteristics and impacts of NTLs within the Mostaganem electrical network in Algeria, operated by Sonelgaz. Beyond massive financial deficits and uncollected revenues, NTLs inflict uncoordinated thermal stress on distribution transformers, degrade power quality, and pose significant public safety hazards. To address these vulnerabilities across residential and high-stakes industrial sectors, the study evaluates a multifaceted mitigation strategy. These proposed solutions range from practical physical deterrents, such as external meter relocation and the deployment of Aerial Bundled Cables (ABC), to advanced technological frameworks including Advanced Metering Infrastructure (AMI), GIS mapping, and Artificial Intelligence. Furthermore, a dynamic electrotechnical simulation of a 30 kV Medium Voltage (HTA) network was developed using MATLAB/Simulink to model heavy industrial electricity fraud, specifically complete and asymmetric phase bypassing. The simulation successfully validates a real-time smart detection logic based on micro-energy differential balancing. By coupling this digital detection with an automated physical deterrence mechanism that instantly trips the main circuit breaker during a fraud event, the study proves that transitioning from passive, reactive billing audits to proactive, hardware-linked smart grid defenses is essential for neutralizing energy theft and securing grid stability. Résumé : Les réseaux de distribution électrique sont confrontés à de graves défis opérationnels et financiers en raison des pertes non techniques (PNT), qui englobent le vol d'électricité, la falsification des compteurs et les anomalies administratives. Ce mémoire étudie les caractéristiques spécifiques et les impacts des PNT au sein du réseau électrique de Mostaganem en Algérie, exploité par la Sonelgaz. Au-delà des déficits financiers massifs et des revenus non perçus, les PNT infligent des contraintes thermiques non coordonnées aux transformateurs de distribution, dégradent la qualité de l'énergie et posent des risques importants pour la sécurité publique. Pour remédier à ces vulnérabilités dans les secteurs résidentiels et industriels à forts enjeux, l'étude évalue une stratégie d'atténuation multidimensionnelle. Ces solutions proposées vont des moyens de dissuasion physiques pratiques, tels que la relocalisation externe des compteurs et le déploiement de câbles en réseau torsadé, aux cadres technologiques avancés comprenant l'infrastructure de comptage avancée (AMI), la cartographie SIG et l'intelligence artificielle. De plus, une simulation électrotechnique dynamique d'un réseau moyenne tension (HTA) de 30 kV a été développée à l'aide de MATLAB/Simulink pour modéliser la fraude électrique industrielle lourde, plus précisément le contournement de phase complet et asymétrique (piquage illicite). La simulation valide avec succès une logique de détection intelligente en temps réel basée sur l'équilibrage différentiel de la micro-énergie. En associant cette détection numérique à un mécanisme de dissuasion physique automatisé qui déclenche instantanément le disjoncteur principal lors d'un événement de fraude, l'étude prouve que la transition d'audits de facturation passifs et réactifs vers des défenses de réseau intelligent proactives et liées au matériel est essentielle pour neutraliser le vol d'énergie et garantir la stabilité du réseau. ملخص تشمل والتي ،الفنية غير للخسائر ًنتيجة جسيمة ومالية تشغيلية تحديات الكهرباء توزيع شبكات تواجه والآثار الخصائص في الأطروحة هذه تبحث .الإدارية والمخالفات بالعدادات والتلاعب الكهرباء سرقة فإلى .سونلغاز شركة تديرها التي ،الجزائر في مستغانم كهرباء شبكة ضمن الفنية غير للخسائر المحددة غير اًحراري اًإجهاد الفنية غير الخسائر لحقُت ،المحصلة غير والإيرادات الهائل المالي العجز جانب .العامة السلامة على جسيمة مخاطر شكلُوت ،الطاقة جودة تدهور إلى ؤديُوت ،التوزيع بمحولات منسق استراتيجية الدراسة مّقيُت ،البالغة الأهمية ذي والصناعي السكني القطاعين في المخاطر هذه ولمعالجة العدادات نقل مثل ،عملية مادية ردع إجراءات بين المقترحة الحلول هذه وتتراوح .الأوجه متعددة تخفيف المتقدمة التحتية البنية تشمل متقدمة تكنولوجية وأطر ،المجمعة الهوائية الكابلات ونشر الخارجية محاكاة ورتِّطُ ،ذلك على علاوة .الاصطناعي والذكاء ،المكانية الجغرافية الخرائط ورسم ،للعدادات متوسط جهد لشبكة ديناميكية كهروتقنية) HTA) برنامج باستخدام كيلوفولت 30 بجهد MATLAB/Simulink تجاوز اًوتحديد ،النطاق واسعة الصناعي الكهربائي الاحتيال عمليات لنمذجة الوقت في الذكي الكشف منطق صحة من التحقق في المحاكاة نجحت وقد .المتماثل وغير الكامل الطور مادية ردع بآلية الرقمي الكشف هذا ربط خلال ومن .الدقيقة التفاضلية الطاقة موازنة على القائم الفعلي عمليات من الانتقال أن الدراسة ثبتُت ،احتيال عملية وقوع أثناء راً فو الرئيسي الدائرة قاطع تفصل مؤتمتة ضروري رٌأم بالأجهزة والمرتبطة الاستباقية الذكية الشبكة دفاعات إلى والتفاعلية السلبية الفواتير تدقيق الشبكة استقرار وضمان الطاقة سرقة لتحييد.