Commande non-linéaire et analyse de stabilité de réseaux multi-terminaux haute tension à courant continu

Nonlinear Control and Stability Analysis of Multi-Terminal High Voltage Direct Current Networks

• Auteur / Autrice : Yijing Chen
• Direction : Françoise Lamnabhi-Lagarrigue, Abdelkrim Benchaib
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique
• Date : Soutenance le 08/04/2015
• Etablissement(s) : Paris 11
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences et Technologies de l'Information, des Télécommunications et des Systèmes (Orsay, Essonne ; 2000-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des signaux et systèmes (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1974-....)
• Jury : Président / Présidente : Alain Glumineau
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Françoise Lamnabhi-Lagarrigue, Abdelkrim Benchaib, Alain Glumineau, Anuradha M Annaswamy, Fouad Giri, Riccardo Marino, Didier Georges, Gilney Raymundo Damm
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Anuradha M Annaswamy, Fouad Giri

Mots clés

Mots clés contrôlés

Énergie éolienne

Électricité -- Transport -- Courant continu

Commande non linéaire

Électricité

Mots clés libres

Réseaux multi-terminaux haute tension à courant continu

Convertisseurs de tension de source

Conception de contrôle non linéaire

Séparation délai

Analyse de la stabilité

Multi-terminal high voltage direct current networks

Voltage sourced converternonlinear control design

Nonlinear control design

Timescale separation

Stability analysis

Résumé

Cette thèse a été consacrée à l'étude des réseaux multi-terminaux haute tension à courant continu (MTDC). Les principales contributions étaient dans le domaine du contrôle automatique non linéaire, appliquées aux systèmes électriques, électronique de puissance et les sources d'énergie renouvelables. Le travail de recherche a été lancé avec l'intention de combler certaines lacunes entre la théorie et la pratique, en particulier: 1) d'enquêter sur diverses approches de contrôle pour le but d'améliorer la performance des systèmes MTDC; 2) d'établir des connexions entre la conception du contrôle empiriques existantes et analyse théorique; 3) d'améliorer la compréhension du comportement multi-échelle de temps des systèmes MTDC caractérisés par la présence de transitoires lents et rapides en réponse aux perturbations externes. En conséquence, ce travail de thèse peut être mis en trois domaines, à savoir la conception non linéaire de commande de systèmes MTDC, analyse des comportements dynamiques de système MTDC et l'application de systèmes MTDC pour le contrôle de fréquence des systèmes de climatisation.

This dissertation was devoted to the study of multi-terminal high voltage direct current (MTDC) networks. The main contributions were in the field of nonlinear automatic control, applied to power systems, power electronics and renewable energy sources. The research work was started with the intention of filling some gaps between the theory and the practice, in particular: 1) to investigate various control approaches for the purpose of improving the performance of MTDC systems; 2) to establish connections between existing empirical control design and theoretical analysis; 3) to improve the understanding of the multi-time-scale behavior of MTDC systems characterized by the presence of slow and fast transients in response to external disturbances. As a consequence, this thesis work can be put into three areas, namely nonlinear control design of MTDC systems, analysis of MTDC system's dynamic behaviors and application of MTDC systems for frequency control of AC systems.