Approches d’analyse et de commande non linéaire de systèmes de transmission HVDC
Résumé
De nos jours, la capacité de la transmission d'énergie électrique est en pleine croissance en raison de la production d'énergie renouvelable et les besoins du marché de l'électricité. Il en résulte une grande avancée dans le développement des systèmes de transmission HVDC en vue de surmonter les limites des systèmes de transmission HVAC. Cette progression est liée à l'innovation de nouvelles topologies de convertisseurs de puissance qui jouent un rôle clé pour fournir la haute fiabilité, la bonne efficacité et la rentabilité des systèmes de transmission HVDC. À l'heure actuelle, la plupart des liaisons HVDC et MTDC sont à base de convertisseurs AC/DC de type LCC ou VSC à 2 ou 3 niveaux. La mise au point plus récente de la technologie modulaire multiniveaux (MMC) dans le contexte HVDC constitue une rupture technologique qui permet d’offrir plus de degrés de liberté aux systèmes de commande dans le but d’assurer les performances désirées. Les objectifs des travaux de cette thèse sont répartis principalement sur deux volets : Le premier consiste à modéliser et à contrôler les systèmes de transmission HVDC et MTDC à base du convertisseur VSC. Trois nouvelles structures de commande sont proposées pour la stabilisation et l’amélioration du comportement dynamique des systèmes VSC-HVDC et VSC-MTDC. Dans le deuxième volet, les objectifs portent principalement d'une part sur la modélisation et l'analyse de la stabilité du convertisseur MMC intégré dans un réseau DC, et d'autre part, de proposer des approches de commande non linéaire et robuste dans l'optique d'améliorer les performances dynamiques des systèmes de transmission MMC-HVDC. Toutes les approches de commande proposées ont été illustrées par simulation sous Matlab/Simulink et SimPowerSyem (SPS) en utilisant des modèles moyens des convertisseurs étudiés.
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