Calcul et Optimisation des Pertes Techniques sur le RéseauÉlectrique de Distribution

Abstract

Ce mémoire de fin d'études porte sur le calcul et la réduction des pertes techniques dans le réseau électrique de distribution, à travers le cas concret de la concession de distribution (CD) de Mostaganem, exploitée par Sonelgaz-Distribution. L'énergie électrique distribuée subit, tout au long de son acheminement, des pertes techniques inévitables liées à l'effet Joule dans les conducteurs et les transformateurs ; leur quantification précise et leur réduction constituent un enjeu technico-économique majeur pour l'opérateur national. Le premier chapitre présente le cadre général du réseau électrique de distribution : son positionnement dans la chaîne électrique algérienne, l'organisation institutionnelle de Sonelgaz, les niveaux de tension normalisés, les structures topologiques d'exploitation ainsi que les principaux constituants du réseau (postes sources, lignes HTA, postes HTA/BT, réseau BT), avant d'introduire la notion de pertes techniques. Le deuxième chapitre développe la méthodologie de calcul des pertes techniques sur les trois segments du réseau : les pertes par effet Joule sur les départs HTA (méthode des tronçons), les pertes à vide et en charge dans les transformateurs HTA/BT (conformément à la norme CEI 60076-1), et les pertes sur le réseau basse tension. Les méthodes d'optimisation —déplacement du point Normalement Ouvert, création de nouveaux départs, redimensionnement des transformateurs — ainsi que l'outil de calcul interne PSS SINCAL de Sonelgaz y sont également présentés. Le troisième chapitre applique cette méthodologie aux données réelles des sept postes sources de la CD Mostaganem (Mosta II, Aïn Nouissy, Sidi Ali, Mosta Ville, Aïn Tedlès, GIPEC, Relizane), dans le cadre du Plan Haute Performance Énergétique (HPE) 2025 de Sonelgaz. L'étude détaille plusieurs cas concrets, notamment la création du nouveau poste source d'Aïn Nouissy et la reconfiguration des départs critiques du poste de Sidi Ali. Les résultats PSS SINCAL montrent que le taux global de pertes HTA est ramené de 4,16 % à 3,47 %, dépassant l'objectif fixé par Sonelgaz, ce qui correspond à un gain de 1 805 kW, soit une économie d'énergie de 10,5 GWh par an, un gain financier estimé à 61,4 millions de dinars algériens par an, et une réduction d'environ 5 233 tonnes de CO₂ par an. Ce travail démontre qu'une approche rigoureuse, fondée sur l'analyse physique des pertes et l'exploitation d'un outil de calcul patrimonial, permet d'identifier et de prioriser efficacement les actions de réduction des pertes techniques sur un réseau de distribution réel. Mots-clés : Pertes techniques, réseau de distribution, effet Joule, transformateur HTA/BT, PSS SINCAL, Sonelgaz, Plan HPE 2025, CD Mostaganem. Abstract: This graduation thesis addresses the calculation and reduction of technical losses in the electrical distribution network, through the concrete case of the Mostaganem distribution concession (CD), operated by Sonelgaz-Distribution. As electrical energy travels through the distribution network, it inevitably undergoes technical losses caused by the Joule effect in conductors and transformers; accurately quantifying and reducing these losses represents a major technical and economic challenge for the national operator. The first chapter presents the general framework of the electrical distribution network: its position within the Algerian power supply chain, the institutional organization of Sonelgaz, standardized voltage levels, network topological structures, and the main components of the distribution network (substations, medium voltage feeders, MV/LV transformer stations, and low-voltage network), before introducing the concept of technical losses. The second chapter develops the methodology for calculating technical losses across the three segments of the network: Joule-effect losses on medium-voltage feeders (segment method), no-load and load losses in MV/LV transformers (in accordance with IEC 60076-1), and losses on the low-voltage network. Optimization methods — relocating the Normally Open point, creating new feeders, and resizing transformers — as well as Sonelgaz's internal calculation tool PSS SINCAL, are also presented. The third chapter applies this methodology to real data from the seven substations of the CD Mostaganem network (Mosta II, Aïn Nouissy, Sidi Ali, Mosta Ville, Aïn Tedlès, GIPEC, Relizane), within the framework of Sonelgaz's 2025 High Energy Performance Plan (HPE). The study details several concrete cases, including the commissioning of the new Aïn Nouissy substation and the reconfiguration of the critical feeders of the Sidi Ali substation. PSS SINCAL results show that the overall medium-voltage loss rate is reduced from 4.16% to 3.47%, exceeding the target set by Sonelgaz, corresponding to a gain of 1,805 kW, an annual energy saving of 10.5 GWh, an estimated financial gain of 61.4 million Algerian dinars per year, and a reduction of approximately 5,233 tons of CO₂ per year. This work demonstrates that a rigorous approach, grounded in the physical analysis of losses and the use of an asset-based calculation tool, makes it possible to effectively identify and prioritize technical loss reduction actions on a real distribution network. Keywords: Technical losses, distribution network, Joule effect, MV/LV transformer, PSS SINCAL, Sonelgaz, 2025 HPE Plan, CD Mostaganem. ملخصتناول هذا المشروع المقدم لنیل شهادة الماستر حساب و تقلیص الفقد التقني في شبكة التوزیع الكهربائي، من خلال عملیة تتمثل في امتیاز التوزیع (CD (لمستغانم الذي تستغله شركة سونلغاز للتوزیع (Distribution – Sonelgaz (تتعرض الطاقة الكهربائیة الموّزعة، خلال مسار نقلها، لفقد تقني حتمي ناتج عن تأثیر جول (Joule de Effect (في الناقلات و المحولات، ویُعد القیاس الدقیق لهذا الفقد وتقلیصه رهاناَ تقنیا – اقتصادیا كبیراَ بالنسبة للمتعامل الوطني. یعرض الفصل الأول الإطار العام لشبكة التوزیع الكهربائي: موقعها في السلسلة الكهربائیة الجزائریة،والتنظیم المؤسساتي لمجمع سونلغاز، ومستویات التوتر المعیاریة، والبنى الطوبولوجیة للاستغلال، وكذا المكونات الرئیسیة للشبكة (محطات المصدر، خطوط التوتر المتوسط HTA، محطات التحویل BT / HTA، شبكة التوتر المنخفض BT(، قبل التطرق الى مفهوم الفقد التفني. یتناول الفصل الثاني منهجیة حساب الفقد التقني على مستوى الأقسام الثلاثة للشبكة. الفقد بتأثیر جول على مغذیات التوتر المتوسط (طریقة المقاطع)، والفقد في حالة الفراغ والشحن في محولات BT /HTA التحسین – تحویل النقطة المفتوحة عادیا (NO(، انشاء مغذیات جدیدة، إعادة تحجیم المحولات – (وفقا للمعیار 60076-1CEI(، والفقد على شبكة التوتر المنخفض. كما یعرض هذا الفصل طرق بالإضافة الى أداة الحساب الداخلیة SANCALالتابعة لسونلغاز. یطبق الفصل الثالث هذه المنهجیة على المعطیات الحقیقیة للمحطات المصدر السبع التابعة لامتیاز التوزیع بمستغانم (مستغانم،2 عین النویسي، سیدي علي، مستغانم المدینة، عین تادلس، جبیك، غلیزان)، في إطار خطة الأداء الطاقوي العالي (HPE (2025 لسونلغاز. تتناول الدراسة بالتفصیل عدة حالات علمیة، خاصة إنشاء محطة المصدر الجدیدة بعین النویسي وإعادة تهیئة المغذیات الحرجة بمحطة سیدي علي. وتُظهر نتائج SANCAL أن معدل الفقد الإجمالي في التوتر المتوسط انخفض من 4.16 % الى ،%3.47 متجاوزا الهدف المحدد من قبل سونلغاز، وهو ما یقابل مكسبا قدره 1805كیلوواط، أي توفیرا في الطاقة بقیمة 10.5 جیغاواط ساعة سنویا، ومكسبا مالیا یقدر ب 61.4 دینار جزائري سنویا، وتقلیصا في انبعاثات ثاني أكسید الكربون بحوالي 5233 طن سنویا. یبیت هذا العمل أن المقاربة الدقیقة، المبنیة على التحلیل الفیزیائي للفقد واستغلال أداة حساب موروثة (Patrimoniale(، تسمح بتحدید وترتیب أولویات إجرءات تقلیص الفقد بشكل فعال شبكة توزیع حقیقیة. - الكلمات المفتاحیة: الفقد التقني، شبكة التوزیع، تأثیر جول، محول SANCAL، BT /HTA، سونلغاز، خطة HPE ،2025 امتیاز التوزیع بمستغانم