Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement
Université de Sidi Bel Abbès - Djillali Liabes
Affiliation
Département Electrotechnique
Auteur
Hadji, Brahim
Directeur de thèse
Alaoui Tayeb (Maitre de conférence)
Co-directeur
Brahami Mostefa (Professeur)
Filière
Electrotechnique
Diplôme
Doctorat
Titre
Techniques de Commande Avancées d’une ligne VSC-HVDC basée sur les Convertisseurs Statiques Triphasée à trois niveaux.
Mots clés
HVDC, VSC à trois niveaux, MLI , contrôle des puissances, PI-flou, PI-génétique.
Résumé
Ces dernières années les réseaux électriques ont connu un accroissement considérable des interconnexions, ils ont été exploités de plus en plus près de leurs limites de stabilité et de sécurité en raison des contraintes techno-économiques et d’une opposition croissante à la construction de nouveaux ouvrages (lignes, centrales …) dans des zones à forte densité de population. Les perturbations inévitables telles que les courts-circuits, les indisponibilités momentanées de lignes, de générateurs ou de transformateurs ainsi que les pertes dans les lignes et les aléas de consommation peuvent affecter le réseau à tout instant et l’amener en dehors de sa marge de stabilité. Les moyens classiques de contrôle des réseaux (transformateurs à prises réglables en charge, transformateurs à décalage d’angle, condensateurs et inductances additionnelles commutés par disjoncteurs pour la compensation série ou parallèle, modification des consignes de production de puissance active et réactive des générateurs et changement de la topologie du réseau) pourraient dans l’avenir s’avérer trop lents et insuffisants pour répondre efficacement aux perturbations du réseau. Des systèmes de contrôle rapide des réseaux utilisant les ressources offertes par l’électronique de puissance et la micro-électronique de commande ont été récemment étudiés et réalisés, et sont actuellement pour certains en application normale, pour d’autres, en application pilote ou à l’état de prototype. Ces systèmes sont désignés par l’acronyme général FACTS (Flexible Alternative Current Transmission Systems), on peut y ajouter les liaisons à haute tension continue dite HVDC (High Voltage Direct Current) qui ont démontré leur fiabilité depuis des décennies pour des transmissions sur de longues distances (supérieures à 1000 km en aérien et à 100 km en souterrain ou bien pour des liaisons asynchrones). Au début, les systèmes de transmission HVDC étaient basés sur des convertisseurs de la ligne (LCC). Ainsi, en utilisant cette configuration, une grande quantité d’énergie pourrait être transportée, mais, cependant la commande complète du système n’a pas été atteinte et le contenu harmonique élevé était présent. Une fois avec le développement des dispositifs d’électroniques de puissance, l’utilisation des VSC à trois niveaux dans les applications à haute tension est devenue possible. Ainsi, l’utilisation de la configuration de VSC-HVDC à trois niveaux est devenue plus adaptée au transport d’électricité à longues distances car il détourne les inconvénients des systèmes à base de LCC et de VSC à deux niveaux de transmission HVDC. La structure d’un tel système de transmission est composée principalement de deux convertisseurs de source de tension à trois niveaux connectés par une ligne de transmission de courant continu. C’est dans ce cadre qui vient s’insérer notre étude qui porte sur le transport de l’énergie électrique en courant continu à haute tension HVDC en utilisant des convertisseurs statiques à trois niveaux. Elle s’articule autour de developpement des algorithmes avancées (PI-flou, PI-génétique) permettent d’améliorer les performances de contrôle et le fonctionnement d’un tel système dans un réseaux électriques.
Statut
Validé