Novel fast techniques for online voltage and T/D power exchange control in smart distribution grids considering voltage stability issues

Résumé

L'intégration des unités de production distribuées (PD) dans les réseaux de distribution (RD) a augmenté ces dernières années. L’augmentation d'intégration de l`unités PD peut ajouter de nouveaux défis au fonctionnement, à la stabilité et au contrôle du système d'alimentation. Ces défis sont a) les problèmes de surtension / sous-tension causés par la génération intermittente de PD, b) les conflits opérationnels entre les unités PD et les dispositifs conventionnels de contrôle de tension, c) le problème de stabilité de tension dû à l'augmentation des distances électriques entre les noeuds du générateur et les noeuds de charge, et d) un problème de commande de puissance active et réactive à l'interface de transport / distribution (T/D) pour répondre aux exigences émises par les règlements de connexion à la demande internationaux à ce point. Bien que de nombreux efforts de recherche se soient concentrés sur l'utilisation des unités de production distribuées pour résoudre les deux premiers problèmes grâce au contrôle de tension coordonné (CTC), les deux derniers problèmes n'ont pas encore été complètement étudiés. En outre, le temps de calcul nécessaire pour obtenir le contrôle global via CTC peut ne pas répondre aux exigences du réseau intelligent. Cette thèse vise à développer de nouvelles techniques en temps réel pour le contrôle CTC et d'échange de puissance à l'interface T/D pour les DN intelligents tout en tenant compte des problèmes de stabilité de la tension et du support côté haute tension (HT). La vitesse de calcul rapide associée à ces techniques les rend uniques. L'inclusion du coût dans l'analyse ajoute également une caractéristique importante aux techniques. La CTC est la commande d'échange de puissance de T/D est principalement basée sur la relation entre les tensions du réseau et les variables de commande. Ainsi, une méthode d'analyse rapide de sensibilité en tension (modèle ABCD) est proposée via la dérivée directe des grandeurs nodales (puissance, courant et tension) par rapport aux injections de puissance. De plus, une nouvelle technique CTC en temps réel pour choisir un groupe global des variables de contrôle les plus efficaces compte tenu de celles à faible coût est proposée. Cette technique est basée sur le concept des distances électriques pour définir l'efficacité des variables de contrôle, et sur la méthode descendante/ascendante pour la sélection des contrôles. En outre, une nouvelle technique de contrôle de stabilité de tension statique en temps réel pour les RD intelligents est développée en utilisant la sensibilité de la charge et les impédances équivalentes pour contrôler les variables. Les sensibilités d'impédance peuvent être utilisées pour évaluer la marge d'impédance de charge de Thevenin. Enfin, un contrôle d'échange de puissance T/D multimodes en temps réel est développé en formulant le problème en tant que problème d'optimisation quadratique à entiers mixtes. La coordination entre différents types de ressources de contrôle, y compris les appareils appartenant au client et les appareils appartenant aux services publics est réalisée à cet effet.

Date	17 déc. 2020
langue originale	Anglais américain
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Maarouf Saad (Directeur(-trice)) & Hasan Mehrjerdi (Codirecteur(-trice))