Coordination des régulateurs conventionnels des machines synchrones et des compensateurs statiques (SVCS)

Résumé

Cette thèse propose une nouvelle structure de commande basée sur les mesures à la grandeur du réseau électrique pour coordonner les actions des contrôleurs des excitations des générateurs synchrones et des compensateurs statiques (SVCs). Tout d'abord, un modèle d'état linéaire d'un réseau multi machines qui comporte des SVCs est élaboré. Ce modèle possède plusieurs caractéristiques spécifiques. Il permet de bien distinguer les interactions entre les générateurs et le compensateur statique et de quantifier les interactions intergénérateurs. Les tensions terminales sont utilisées comme variables d'état au lieu des tensions internes transitoires qui sont difficiles à accéder en pratique. L'avantage du modèle proposé est que les variables d'état sont facilement mesurables. De plus, c'est une approche de modélisation hiérarchique et appropriée pour appliquer la commande basée sur les mesures à la grandeur du réseau (mesures globales). Ensuite, les mesures globales sont utilisées pour concevoir des signaux de coordination pour les excitations des générateurs et le SVC. Le contrôleur de coordination permet de découpler les dynamiques du système en éliminant les interactions entre les différents composants. L'efficacité de la nouvelle stratégie de contrôle est évaluée sur un réseau test à (4) machines et (9) barres communément appelé réseau d'Anderson et Farmer. Les résultats de simulation démontrent que les oscillations locales et interzones sont bien amorties en présence du contrôleur global. En outre, la théorie du gain relatif (RGA) est utilisée pour l'analyse des interactions et la sélection des signaux globaux de coordination. Seulement les signaux qui contribuent aux interactions les plus fortes sont utilisés par le contrôleur pour réduire ou éliminer les interactions. Le deuxième contrôleur basé sur les signaux sélectionnés est comparé au premier contrôleur avec tous les signaux. Les résultats montrent que les performances des deux contrôleurs sont similaires. Ils permettent d'atténuer d'une façon efficace les oscillations de puissance basse fréquence et d'augmenter le transit de puissance dans le système. Les effets des délais de communication sont pris en considération dans cette étude. Le contrôleur proposé offre de bonnes performances en présence des délais réalistes. Cependant 1' existence de larges délais de mesure et de commande affectent considérablement la performance de la coordination. L'approche de prédiction de Smith est utilisée pour préserver la performance du contrôleur en présence des délais. Les résultats de simulation attestent que l'impact de larges délais est éliminé par la méthode de la prédiction de Smith. Le contrôleur de coordination proposé est simple et facile à implanter puisque il exige seulement une mesure de chaque générateur et du SVC comme signaux d'entrée et le contrôleur fourni un signal de commande pour le SVC et pour chacun des générateurs. Il pourrait être rentable d'utiliser le contrôleur proposé plutôt que d'installer de nouveaux dispositifs FACTS.

Date	21 déc. 2010
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Louis-A. Dessaint (Directeur(-trice)) & Aimé Francis Okou (Codirecteur(-trice))