Redéfinition des standards de qualité réseaux HVDC en aéronautique

Redefining the HVDC network quality standards in aeronautics

• Auteur / Autrice : Bernard Makhraz
• Direction : Hubert Piquet, Xavier Roboam
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie Electrique
• Date : Soutenance le 27/01/2020
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Génie électrique, électronique, télécommunications et santé : du système au nanosystème (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Plasma et Conversion d'Energie (Toulouse ; 2007-....)
• Jury : Président / Présidente : Serge Pierfederici
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Hubert Piquet, Xavier Roboam, Frédéric Wurtz, Marie-Ange Raulet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Frédéric Wurtz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Quadripôles

Interconnexion de réseaux (télécommunications)

Aéronautique

Mots clés libres

Qualité réseau

Standards Aéronautiques

Stabilité

Quadripôles

Réseaux HVDC

Interopérabilité

Réseaux Distribués de Puissanc

Optimisation

Electrical Network Quality

Aeronautical Standard

Stability

Quadripole

HVDC Networks

Interoperability

Distributed Power System

Optimization

Résumé

Le développement des systèmes électriques et l’élaboration d’architectures de plus en plus complexes pose des problématiques également complexe relatives à la qualité réseau, ainsi que de la stabilité. De ce fait, l’avionneur impose, à la fois aux équipementiers concepteurs des charges et des sources, des spécifications pour s’assurer du bon fonctionnement de l’ensemble du réseau et des appareils qui lui sont connectés. Cependant, les équipementiers appliquent des techniques de filtrages pour répondre, d’une part aux standards imposés. D’autre part, ces étages de filtrages protègent les équipements des perturbations et de la pollution harmonique produite par la source ou par les autres équipements connectés sur le réseau. Par conséquent, ces solutions de filtrage présentent un poids important pour la masse totale du réseau électrique. Les études menées au cours de ces travaux reposent, dans un premier temps, sur la concrétisation des relations reliant les exigences actuellement imposées par l’avionneur et la masse des équipements électriques grâce à des dimensionnements optimaux. Dans un deuxième temps, la démarche proposée pour la redéfinition des exigences est basée sur une analyse critique des spécifications actuelles en les répertoriant selon leurs impacts sur la masse de filtrage tant au niveau charge qu’au niveau de l’architecture. Enfin, les objectifs de ces travaux consistent à bâtir une stratégie de redéfinition des exigences visant à minimiser la masse de l’ensemble des équipements électriques et à assurer la qualité et la stabilité du réseau. Cette stratégie emploie différents outils de simulation et de post-traitement développés et testés au cours de ces études

The evolution of electrical systems and the increasing development of electrical distributed network architectures claims the quality and stability problems of these networks. As a result, the manufacturer requires the subcontractors to respect specifications in order to ensure the proper functioning of the entire electrical network and the devices that connect. Therefore, subcontractors apply filtering techniques to meet on the one hand the standards imposed. On the other hand, these filtering stages protect the equipment from the disturbances and harmonic pollution produced by the source or by other equipment connected to the network. Hence, these filtering solutions have a significant weight share of the total electrical network mass. The studies carried out during this work are based, as a first step, on shaping the link existing between the Airbus and the subcontractor actual requirements and the mass of the electrical equipment by means of optimal dimensioning of each electrical element. Secondly, the proposed approach to redefining requirements is based on techniques aiming to distinguish the specifications according to their filtering mass impacts at load and architecture level. Finally, the objectives of this research work are met through a strategy of optimizing the requirements in order to minimize the mass of all electrical equipment and ensure the quality and stability of the network. This strategy uses various simulation and post-processing tools developed and tested during these studies.