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Thèse en cours

Commande Non Linéaire Robuste destinée à un Systeme Multimachine Connecté à un Réseau de Forte Puissance : application aux systèmes de conversions hydroliens.

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Auteur / Autrice : Fabien Oculi
Direction : Homère Nkwawo
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Physique
Date : Inscription en doctorat le 11/01/2016
Etablissement(s) : Paris 13
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Galilée (Villetaneuse, Seine-Saint-Denis)

Résumé

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L’enjeu de cette thèse est de développer et de mettre en oeuvre sur banc d’essai des stratégies de commande non linéaires robustes pour des génératrices synchrones afin d’assurer leur raccordement au réseau de façon optimal. L’intérêt de ce travail est de rendre insensible les machines à des perturbations électriques et mécaniques intermittentes ou permanentes ainsi qu’aux variations de certains paramètres inhérentes aux machines tournantes. Le développement des Smart Grids multipliant les contraintes sur la stabilité des réseaux électriques ainsi que l’intégration des systèmes de production hydroliens nous ont amené à discuter des causes et des effets de l’instabilité des réseaux électriques interconnectés et de l’importance des systèmes de régulation employés pour stabiliser la tension terminale des génératrices et la fréquence en régime transitoire et permanent des réseaux en cas d’avarie pouvant survenir sur des génératrices synchrones interconnectées. Le modèle de connaissance général de notre système dynamique non linéaire nous a permis de justifier la validité d’un modèle réduit pour l’élaboration d’une loi de commande non linéaire. L’étude de la faisabilité de différentes techniques nous a conduit à élaborer une loi de commande non linéaire par Backstepping puis à comparer les performances de ce contrôleur par rapport à un correcteur linéaire. Les simulations ont montré et justifié les limites du contrôleur linéaire de tension et de puissance conventionnel AVR-PSS sur la stabilité dynamique du système lors de perturbations sévères. Notre contrôleur non linéaire a été implémenté en temps réel sur banc d’essai pour une génératrice synchrone à rotor bobiné puis deux génératrices interconnectées et raccordées au réseau. Une chute de la puissance mécanique intermittente ou permanente ainsi qu’une brève déconnexion de la ligne de transmission a permis de vérifier la robustesse de notre contrôleur non linéaire multivariable. Ces techniques de commandes non linéaires basées sur les critères de stabilité au sens de Lyapunov permettent de stabiliser simultanément la fréquence du réseau, l’angle de puissance de chaque machine par rapport à ce même réseau ainsi que leur tension terminale. Ces régulateurs non linéaires présentent des performances dynamiques supérieures à leurs homologues linéaires.