La restructuration du secteur de l'énergie électrique et la dérégulation du marché de l'électrécité, les contraintes environnementales et dans certains cas des investissements insuffisants dans les infrastructures des systèmes électriques forment actuellement les principaux facteurs qui poussent les opérateurs des systèmes électriques à faire fonctionner ces derniers dans des conditions opérationnelles contraignantes, à savoir de plus en plus près de leurs limites de stabilité. En effet, afin de pouvoir exploiter leurs réseaux électriques avec des marges de sécurité réduites sans détérioration significative de la sûreté de fonctionnement, les gestionnaires des réseaux de transport (GRTs) ont récemment adopté un nouvel outil pour se prémunir contre le risque des pannes généralisées (blackouts) des réseaux électriques. Il s'agit de l'analyse en ligne de sécurité. A l'heure actuelle, en l'absence d'un coordinateur de sécurité central ou d'échanges complets de données en ligne entre tous les GRTs, l'analyse en ligne de sécurité des grands systèmes électriques interconnectés se fait d'une manière décentralisée au niveau du GRT de chaque zone de réglage. Le problème majeur de l'analyse décentralisée des systèmes interconnectés réside dans le fait que chaque GRT n'est pas capable d'évaluer la vulnérabilité de son système à l'égard des contingences externes originaires des zones de réglage voisines. Dans cette thèse, nous proposons comme solution à ce problème un nouveau cadre de coopération et de coordination entre les GRTs. Dans ce cadre, les GRTs s'échangent en ligne et hors ligne les données nécessaires permettant à chacun d'entre eux premièrement d'évaluer l'impact de ses contingences externes sur la sécurité de sa zone, deuxièmement de concevoir, en utilisant des techniques d'apprentissage automatique, des filtres qu'il utilise ensuite en ligne pour le filtrage rapide de ses contingences externes de sorte que seules les contingences externes potentiellement dangereuses soient sélectionnées pour une analyse détaillée en ligne.

L'analyse de la sécurité dynamique en temps réel est très difficile à réaliser en raison du nombre important de calculs à réaliser en quelques minutes seulement. Jusqu'à aujourd'hui, aucune méthode ne s'est révélée suffisamment efficace pour remplir cette tâche. Dans ce contexte, le filtrage des contingences représente un enjeu majeur puisqu'il permet d'économiser beaucoup de temps de calculs. Le but de nos travaux de recherche a été de mettre au point une stratégie de filtrage basée sur les méthodes d'analyse de la stabilité transitoire existantes. Dans un premier temps, les principales méthodes d'analyse de la stabilité transitoire ont été étudiées et testées à l'aide de quatre réseaux électriques de tailles différentes. Les méthodes qui sont apparues comme les plus efficaces ont ensuite été développées et modifiées, afin d'améliorer leur rapidité, leur fiabilité et leur précision. Deux nouvelles méthodes ont ainsi été crées. La première méthode permet de déterminer très rapidement et de manière très fiable la stabilité du réseau. La deuxième permet de calculer précisément le TEC avec un minimum de simulations. A partir de ces deux méthodes qui ont des caractéristiques complémentaires, une stratégie de filtrage multi-niveau, réalisant un bon compromis entre la rapidité, la fiabilité et la précision, a été proposée.