Modélisation d'un réseau électrique de tramway : du composant au système

Modeling of a tram power network : from the component to the system

• Auteur / Autrice : Eric Morin
• Direction : James Roudet, Nicolas Retière
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Grenoble 1
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'électrotechnique (Grenoble1980-2006)
• Jury : Président / Présidente : Seddik Bacha
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Daniel Cornic
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Paul Hautier, Xavier Roboam

Résumé

L'étude et la modélisation des réseaux d'alimentation électrique de tramway demandent d'adopter une démarche globale de type système. En effet, la présence de nombreuses structures d'électronique de puissance au sein de ces réseaux modifie fortement leur topologie et leur fonctionnement. Les méthodes de modélisation retenues sont ainsi en rupture par rapport aux approches traditionnelles puisqu'une analyse complète d'un réseau ne peut être dissociée de l'étude de ses éléments constitutifs. Afin de répondre aux enjeux du monde des tramways, le mémoire apporte tout d'abord des méthodes adaptées pour modéliser les ligne~ de transmission et les transformateurs de sous-station. Deux niveaux d'analyse sont ensuite abordés: un premier dans le domaine temporel (analyse d'un réseau expérimental de tramway), puis un second dans le domaine fréquentiel (développement d'un outil d'estimation spectrale, permettant de calculer les spectres du système de manière exacte).

The study and the modeling of tram power networks require a system analysis. The use of several power-electronic converters in these networks significantly modifies both their topology and their function. Therefore, modeling methods developed in this thesis differ from traditional approaches, since a global analysis of a system should be linked with the study of its components. To satisty the demands of the tram domain, this thesis develops modeling methods for transmission lines and transformers. Two levels of analysis are considered. Firstly, the tram power network is evaluated in relation to time. Secondly, an Iterative Harmonie Analysis (IHA) program is developed to compute the spectra of the system accurately.