Modélisation pour Analyses Dynamiques des Réseaux Electriques avec Compensateurs de Puissance Réactive - SVC

Mario-Alberto Rios (1)

1 G2ELab - Laboratoire de Génie Electrique de Grenoble

This thesis studies the modeling and analysis of power System containing static VAR compensators (SVC). Low-order models, calculated by Hankel singular-value truncation réduction and N4Sid dynamic identification, provide the foundation for the modeling and analysis techniques. For cases where many SVCs or FACTS (Flexible AC Transmission Systems) devices are installed in a power System, a new subsystem structure based on thèse low-order modeling techniques has been developed. The proposed low-order models allow the computation of low-order LQG-type (Linear Quadratic Gaussian Regulator) control laws, as well as low-order robust controls, which provide a better performance relative to traditional SVC controls (proportional type). Using the subsystem structure formulated in this thesis, methods for calculating decentralized controllers for power Systems hâve been conceived. In addition, through the use of structured singular values, a new robustness analysis technique has been developed which allows the détermination of stability boundaries through the calculation of closed-loop transfer functions. The theoretical approaches in this work hâve been applied to a test power system containing 11 nodes, as well as a larger 173-node test system.

Cette Thèse traite de la modélisation des réseaux électriques comportant des compensateurs statiques de puissance réactive (SVC). La modélisation est basée sur des modèles d'ordre réduit utilisant la réduction par troncature des valeurs singulières de Hankel et l'identification dynamique N4Sid. Pour le cas de réseaux comportant plusieurs SVC ou composants FACTS (Flexible AC Transmission Systems), on a proposé une structure de modélisation par sous-systèmes calculée par des techniques d'ordre réduit. Ces modèles réduits permettent de calculer des lois de commande type LQG (Linear Quadratic Gaussian Regulator) et des commandes robustes d'ordre réduit qui ont des performances supérieures par rapport aux correcteurs traditionnels des SVC (commande proportionnelle). Avec la structure en sous-systèmes, on a proposé des méthodes de calcul des correcteurs décentralisés appliqués aux réseaux électriques. D'autre part, on a proposé une technique d'analyse de la robustesse des réseaux en utilisant la théorie d'analyse des valeurs singulières structurées, permettant de déterminer les frontières de stabilité basées en le calcul des fonctions de transfert de l'ensemble système-commande. Les différentes techniques développées dans le cadre de cette thèse sont appliquées à un réseau test de 11 nœuds et à un grand réseau électrique et donnent des résultats très satisfaisants.

Mots clés: FACTS; commande robuste de FACTS; réseaux électriques; stabilité; régulation de tension; Simulation du réseau.; Simulation du réseau

Domaines: Energie électrique

Mario-Alberto Rios. Modélisation pour Analyses Dynamiques des Réseaux Electriques avec Compensateurs de Puissance Réactive - SVC. Energie électrique. Institut National Polytechnique de Grenoble - INPG, 1998. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00823358⟩