Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement
Université de Sidi Bel Abbès - Djillali Liabes
Affiliation
Département Electrotechnique
Auteur
MAROUF, Mohamed Yasser
Directeur de thèse
FELLAH Mohammed-Karim (Professeur)
Co-directeur
BENKHORIS Mohammed-Fouad (Professeur)
Filière
Electrotechnique
Diplôme
Doctorat
Titre
Contribution à la modélisation dynamique et à l’émulation d’un système de production d’énergie décentralisée
Mots clés
Production décentralisée d’énergie électrique, réseau iloté, sources d’énergies primaires, sources d’énergies renouvelables, système multivariable, modélisation dynamique, systèmes à topologie variable, modèles continus variables, stabilité, simulateur en temps réel, émulateur, convertisseur statique, DSPACE.
Résumé
L’évolution du contexte énergétique mondial, liée à la croissance générale de la demande d’énergie, la prise en compte de l’environnement et l’appauvrissement prévisible des ressources fossiles, a fait émerger de nouvelles problématiques dans le domaine de la production de l’énergie électrique. Etant donné ces enjeux économiques, mais aussi environnementaux, la politique énergétique actuelle encourage l’exploitation des ressources d’énergie renouvelables. Pour satisfaire à une demande d’énergie, on connecte plusieurs sources d’énergie au réseau. Néanmoins les sources d’énergie primaire peuvent être de nature différentes (solaire, éolien, océanographique…). Le comportement aléatoire des sources d’énergie primaire (longueur et hauteur de la vague, vitesse du vent…) rend l’optimisation et l’exploitation de la chaîne de la transformation énergétique, complexe. En plus, pour répondre à un besoin de consommation, les générateurs d’énergie électriques sont couplés entre eux, voire à un réseau de faible puissance de court-circuit. Du point de vue simulation, les éléments du réseau sont de nature hybride et à échelle de temps multiple et en forte interaction. Du point de vue commande, le modèle du réseau iloté ne peut être que de nature multi–variables, non linéaires et à paramètres variables. Les travaux proposés concernent une contribution à la gestion et le contrôle de la production de l’énergie électrique de réseaux ilotés ayant des sources primaires de mêmes natures ou différentes. Dans ce contexte, on s’intéresse au développement des bancs expérimentaux hybrides ou certains producteurs seront présents physiquement et d’autres émulés par des systèmes électriques commandés. Afin d’atteindre ces objectifs, il faut développer au préalable des approches de modélisation dynamique de ces systèmes « multiphysique » et à échelle de temps de temps multiple. On peut envisager deux approches, la première basée sur la méthode dite à topologie variable permet de reproduire le comportement temporel instantané de l’installation, et la seconde basée sur l’élaboration des modèles continus équivalents permet de reproduire le comportement moyen de l’installation. Etant donné que les producteurs d’énergie sont connectés au même bus continu, il serait judicieux de s’intéresser aux problèmes de stabilité de chaque producteur d’une part et la stabilité des systèmes distribués autour d’un bus commun d’alimentation, ce qui est le cas de production décentralisée. Dans l’objectif de la validation expérimentale de l’étude, on se base sur les modèles continus équivalents pour élaborer des simulateurs en temps réel d’un ou de plusieurs producteurs d’énergie. Ce qui constitue la première brique pour fabriquer l’émulateur d’un producteur d’énergie. Ce dernier est constitué d’un convertisseur statique régulé en courant et piloté par un système numérique de type DSPACE.
Statut
Validé