Contribution à l’intégration d’une interface FACTS pour une ferme éolienne basée sur des machines synchrones à aimant permanent

Abstract

الملخص(بالعربية):

أتاحت إلكترونيات القوى وتقنيات التحكم المتقدمة معالجة مشاكل جودة القدرة الكهربائية، والتي هي بالتأكيد مشاكل كبيرة في العصر الحالي. تتمثل بعض مشاكل جودة القدرة الكهربائية في اضطرابات النظام الكهربائي، تقلص وتضخم الجهد الكهربائي والتوافقيات في الجهد والتيار. تتناول هذه الأطروحة جهاز التعويض الساكن (STATCOM)، المستخدم على نطاق واسع للتغلب على مشاكل جودة القدرة الكهربائية. إن مفهوم هذا الجهاز يتمثل في امتصاص أو توليد كمية القدرة الكهربائية فعالة وغير فعالة قابلة للتحكم، حيث يمكن التحكم بها بواسطة وحدة تحكم لامتصاص أو توليد كمية مناسبة من القدرة من قبل هذا المعوض.في هذا الصدد استخدمنا استراتيجية التحكم المباشر وغير المباشر بالتيار. استراتيجية التحكم هذه تستخدم أنواعا مختلفة من وحدات التحكم مثل المتحكم الطردي التكامليPI ، متحكم إزاحة القطب،أساليب التحكم المثالي LQR، مترجحة المصفوفة الخطية LMI و المتحكم الضبابي FLC. مقارنة أداء وحدات التحكم هذه وضحتكفاءة جهاز STATCOM باستخدام المنطق الضبابي من خلال إعادة تغطية انخفاض الجهد بشكل كامل، إزالة تشوه التوافقيات بالكامل، أسرع استجابة والحفا ظ على استقرار للشبكات المضطربة. استخدمنا MATLAB / SimPower Systemكأداة لمحاكاة نموذج STATCOM المتصل بالشبكة الكهربائية ذات الآلة الفردية.

Résumé )Anglais) :

Power electronics and advanced control technologies have made it possible to solve energy quality problems, which are certainly major problems in the current era. System disturbances, voltage dips, and harmonics are some of the power quality problems. This thesis deals with the static compensation device (STATCOM), widely used to overcome the problems of energy quality. The concept of this device absorbs or generates a controllable active and reactive power, which can be controlled to absorb / generate an appropriate amount of energy by the device. The direct / indirect current control algorithm is a control strategy used to control the STATCOM by compensating for reactive energy. This thesis proposes a control strategy for STATCOM based on classical methods as (PID) and optimal control such as pole placement, LQR, approach LMI and FLC. The comparison of the performances of these regulators shows the good efficiency of STATCOM using fuzzy logic. It turns out to be very robust. It helps to improve conventional control performance in maintaining the voltage and stability of disturbed networks. MATLAB / SimPower System is used to implement the statcom model connected to the single-machine (SMIB) electrical network.

Résumé (Français) :

L'électronique de puissance et les technologies de contrôle avancées ont permis de résoudre des problèmes de qualité de l’énergie, qui sont certainement des problèmes majeurs dans l'ère actuelle. Les perturbations du système, les creux de tension, les surtensions et les harmoniques sont quelques-uns des problèmes de qualité de l'alimentation. Cette thèse porte sur le dispositif de compensation statique (STATCOM), largement utilisé pour surmonter les problèmes de qualité de l’énergie. Le concept de ce dispositif absorbe ou génère une puissance active et réactive contrôlable, qui peut être contrôlée pour absorber / générer une quantité d'énergie appropriée par le dispositif. L'algorithme de contrôle de courant direct / indirect est une stratégie de contrôle utilisée pour contrôler le STATCOM en compensant de l’énergie réactive. Cette thèse propose une stratégie de contrôle pour le STATCOM basée sur des méthodes de contrôle classique (PID), optimales tels que le retour d’état, LQR, approche LMI et FLC. La comparaison des performances de ces régulateurs montre la bonne efficacité du STATCOM utilisant la logique floue. Il s’avère être d’une grande robustesse. Il contribue à améliorer les performances de régulation conventionnelle dans le maintien de la tension et de la stabilité des réseaux perturbés. MATLAB /SimPower System est utilisé pour mettre en œuvre le modèle du STATCOM connecté au réseau électrique monomachine.