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République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de lEnseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université Ibn Khaldoun Tiaret Faculté

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Présentation au sujet: "République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de lEnseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université Ibn Khaldoun Tiaret Faculté"— Transcription de la présentation:

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2 République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de lEnseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université Ibn Khaldoun Tiaret Faculté des Sciences et des Sciences de lIngénieur Mémoire Présenté au Département de Génie Electrique en vue de lobtention du titre de Magister en Electrotechnique Option: Commande des Processus Electriques Thème Contribution de lUPFC à la stabilisation dun réseau électrique monomachine 400KV perturbé Mémoire préparé au sein du Département de Génie Electrique – Tiaret 2007 par Boudhiaf Mohamed Ingénieur en Electrotechnique de lUniversité de Tiaret

3 Introduction générale Lexploitation de réseaux de plus en plus complexes et au plus près de leurs limites entraîne lutilisation accrue des dispositifs FACTS qui savèrent très utiles. LUPFC est lun dentre eux et ce sera ce dispositif qui fera lobjet de notre travail. Sa performance sera étudiée sur un réseau test monomachine 400KV siège dun court circuit triphasé. Une comparaison de leffet de ce dispositif avec celui de la régulation conventionnelle sera effectuée afin de montrer lefficacité de ce type de FACTS. Lintroduction de la méthode de Lyapunov et la méthode de mode de glissement sera utilisée dans la commande de lUPFC et la robustesse du système sera examinée

4 Stabilité du système électrique Stabilité de la fréquence Stabilité de la tensionStabilité de langle rotorique CLASSIFICATION DE LA STABILITÉ D'UN SYSTÈME ÉLECTRIQUE.

5 Réseau test Réseau infini S B A C G T P

6 Régulation de la tension

7 Régulation de la vitesse

8 Variation de tension de sortie du générateur. Résultats de simulation pour un court circuit au point P du réseau non régulé Temps critique délimination du défaut =245ms

9 Variation de puissance électrique du générateur.

10 Variation de vitesse du générateur

11 Variation de langle de charge du générateur.

12 Effet de la régulation classique Variation de tension de sortie.

13 Variation de puissance électrique.

14 Variation de vitesse.

15 Variation de langle de charge du générateur

16 Effet du régulateur de vitesse. Effet du régulateur de tension

17 4 Types de FACTS FACTS parallèles SVC :

18 STATCOM : SMES :

19 FACTS série TCSCTCSR SSSC

20 FACTS hybrides TCPAR IPFC

21 FACTS déphaseur RPI

22 UPFC est un dispositif FACTS hybride

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24 Modélisation de lUPFC Circuit équivalent du système étudié

25 Equations régissant le système dans Park :

26 Φ de π/2 rad à 3π/2 rad, Vs=0.01pu : Variation de la puissance active Variation de la puissance réactive déphasage Φ de 0 rad à π rad, Vs=0.01pu Variation de la puissance activeVariation de la puissance réactive

27 Φ = π/2 rad : Variation de la puissance active Variation de la puissance réactive Φ = 0 rad : Variation de la puissance active Variation de la puissance réactive

28 CONFIGURATIONS DES CIRCUITS DE RÉGLAGE Configuration du circuit de réglage du convertisseur parallèle

29 Boucle ouverte : Boucle de régulation de courant : Boucle de régulation de tension continue :

30 Configuration du circuit de réglage du convertisseur série

31 boucle ouvertDécouplage par Watt Var Schéma de réglage complet de convertisseur série

32 Association des configurations parallèle et série

33 Asservissement et Réglage des caractéristiques de réseau test UPFC utilisant lassociation des deux configurations Asservissement Puissance active transportée sur la ligne Puissance réactive transportée sur la ligne

34 Tension de compensation série Tension continue aux bornes de condensateur Vdc Tension de compensation parallèle Phase de courant parallèle et sa référence

35 Tension de sortie du générateur Vitesse du générateur

36 Réglage Variation de puissance active transportée sur la ligne Variation de puissance réactive transportée sur la ligne Variation de la tension de sortie Variation de la tension continue Vdc

37 Variation de la vitesse Variation de langle de charge Variation de la tension de compensation parallèle Variation de la tension de compensation série

38 Théorie de Lyapunov Fonction de Lyapunov a) le système est asymptotiquement stable si b) il est L. stable si c) il est exponentiellement stable si La synthèse par Lyapunov consiste à prendre une commande U(x) telle que léquation (a) soit vérifiée. Contrôle avancé non linéaire de lUPFC utilisant la théorie de Lyapunov et le mode de glissement Modèle détat

39 Application pour le réglage de lUPFC (Réglage des courants) Le modèle de réseaux électriques donnée par léquation suivante : La fonction de Lyapunov est : Pour obtenir une dérivée de la fonction de Lyapunov négative, la fonction de commande doit être sous la forme : on obtient léquation ci-dessous :

40 Réglage par mode de glissement

41 Application pour le réglage de lUPFC (Réglage de la tension continué) La synthèse par mode glissement consiste à prendre une surface dune forme : Contrôle de la tension basé sur la formule : La boucle de régulation de tension continue est donnée par la figure suivante : assure lattractivité de la trajectoire vers la surface de glissement. Pour se faire, il suffit de choisir la commande : Condition dattractivité : S.S<0

42 Modèle de simulation de lUPFC réglé par Lyapunov et par mode de glissement

43 Lasservissement des puissances : Variation de puissance active transportée sur la ligne Variation de puissance réactive transportée sur la ligne Variation de tension continue aux bornes de condensateur contrôle de courant transporté sur la ligne

44 Simulation du système perturbé en présence de lUPFC Variation de puissance active transportée sur la ligne Variation de puissance réactive transportée sur la ligne Variation de tension continue aux bornes de condensateur

45 variation de tension de sortie du générateur Variation de vitesse du générateur Variation de langle de charge du générateur

46 Etude de la robustesse (a)(b) Variation de puissance active transportée sur la ligne (a) (b) Variation de puissance réactive transportée sur la ligne

47 (a) (b) Variation de tension continue Vdc aux bornes de condensateur

48 Conclusion générale -Le variateur de charge universel dit UPFC est un système FACTS puissant permettant le réglage simultané des puissances active et réactive transitant dans un réseau. -Les performances de réglage a montré nettement que lUPFC est le dispositif le plus efficace sur la stabilisation dun réseau quand le système est perturbé en grands mouvements. -Les résultats obtenus montrent que les contrôleurs de types avancés tels que lalgorithme de Lyapunov et la commande par mode de glissement donnent une meilleure réponse transitoire par rapport au PI. Ils présentent en outre lavantage de la robustesse en cas de variations paramétriques du réseau contrairement au régulateur PI qui ne tolère aucune variation paramétrique.

49 Merci pour votre attention


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