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Thèse soutenue

Modélisation et commande de structures FACTS : (Flexible alternative current transmission system) : application au STATCOM (STATic COMpensator)

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Auteur / Autrice : Patrice Petitclair
Direction : Jean-Paul Ferrieux
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie électrique
Date : Soutenance en 1997
Etablissement(s) : Grenoble INPG
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'électrotechnique (Grenoble1980-2006)
Jury : Président / Présidente : Bernard Davat
Examinateurs / Examinatrices : Nouredine Hadj-Said, Seddik Bacha
Rapporteurs / Rapporteuses : Bernard Davat, Jean-Paul Hautier

Résumé

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Le problème de la maîtrise du transport de l'énergie électrique a donné naissance au projet FACTS (Flexible Alternative Current Transmission System) pour améliorer la flexibilité des réseaux de transport existants. Le STATCOM (STATic COMpensator) est un dispositif FACTS dédié à la compensation d'énergie réactive transitant sur le réseau. L'évolution des composants d'électronique de puissance a apporté des solutions technologiques pour la réalisation des structures onduleurs du STATCOM. En tenant compte des diverses structures présentées, un modèle dynamique est construit en utilisant la théorie du modèle moyen généralisé. Il est ensuite validé avec le modèle topologique, lequel décrit le comportement fin de l'onduleur. Afin d'avoir un contrôle robuste du courant réactif du dispositif, une loi de commande non linéaire est élaborée à partir de la théorie de la linéarisation par bouclage. La linéarisation est obtenue au détriment des comportements dynamiques du courant actif et de la tension continue de l'onduleur. Une optimisation de la loi de commande est proposée afin de maîtriser le comportement dynamique de toutes les variables du dispositif. Cette loi de commande est validée sur le modèle topologique après avoir abordé le problème des filtres de mesure. La mise en place de la linéarisation par bouclage nécessite une connaissance des valeurs des composants de la structure. Une estimation ainsi qu'une correction de l'erreur commise sur ces grandeurs sont alors proposées. Le modèle du STATCOM avec ses lois de commande est ensuite inséré dans un logiciel destiné à l'étude du comportement dynamique de réseaux (EUROSTAG). A cet effet, le modèle mis au point prend en compte le comportement dynamique de la structure du STATCOM, et apporte une richesse supplémentaire pour l'étude dynamique des réseaux. L'intérêt de la loi de commande optimisée est mis en évidence comparativement aux solutions classiques