Thèse soutenue

Analyse de stabilité en petit signaux des Convertisseurs Modulaires Multiniveaux et application à l’étude d'interopérabilité des MMC dans les Réseaux HVDC

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Auteur / Autrice : Julian Freytes
Direction : Xavier GuillaudFrédéric ColasFrançois GrusonPierre José Michel RaultHani Saad
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie Electrique
Date : Soutenance le 07/12/2017
Etablissement(s) : Ecole centrale de Lille
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'électrotechnique et d'électronique de puissance (L2EP) - Laboratoire d'électrotechnique et d'électronique de puissance (L2EP)
Jury : Président / Présidente : Seddik Bacha
Examinateurs / Examinatrices : Olav Fosso, Olivier Despouys
Rapporteurs / Rapporteuses : Jovcic Dragan, Sibylle Dieckerhoff

Résumé

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Ces travaux de thèse portent essentiellement sur la modélisation, l’analyse et la commande des convertisseurs de type MMC intégrés dans un contexte MTDC. Le premier objectif de ce travail est d’aboutir à un modèle dynamique du convertisseur MMC, exprimé dans le repère dq, permettant d’une part, de reproduire avec précision les interactions AC-DC, et d’exprimer, d’autre part, la dynamique interne du convertisseur qui peut interagir également avec le reste du système. Le modèle développé peut être linéarisé facilement dans le but de l’exploiter pour l’étude de stabilité en se basant sur les techniques pour les systèmes linéaires à temps invariant. Ensuite, selon le modèle développé dans le repère dq, différentes stratégies de contrôle sont proposées en fonction de systèmes de contrôle-commande existantes dans la littérature mis en places pour le convertisseur MMC. Étant donné que l’ordre du système est un paramètre important pour l'étude des réseaux MTDC en présence de plusieurs stations de conversion de type MMC, l’approche de réduction de modèles à émerger comme une solution pour faciliter l’étude. En conséquence, différents modèles à ordre réduit sont développés, et qui sont validés par la suite, par rapport au modèle détaillé, exprimé dans le repère dq. Finalement, les modèles MMC développés ainsi que les systèmes de commande qui y ont associés sont exploités, pour l’analyse de stabilité en petits signaux des réseaux MMC-MTDC. Dans ce sens, la stratégie de commande associée à chaque MMC est largement évaluée dans le but d’investiguer les problèmes majeurs qui peuvent surgir au sein d’une configuration MTDC multi-constructeurs