Investigation sur les modèles de commande d’un UPFC en vue de réguler le flux de puissance dans une interconnexion THT d’un réseau électrique

Abstract

Les réseaux électriques actuels souffrent de plusieurs contraintes de fonctionnement et de conduite, ce qui rend leur exploitation très difficile surtout avec la dérégulation du marché de l’électricité. Les systèmes FACTS sont des dispositifs électroniques de puissance qui assurent un contrôle plus flexible de l'écoulement de puissance et offrent la possibilité d’augmenter la capacité de transport d’un réseau en chargeant les lignes à des valeurs près de leurs limites thermiques. Cette thèse traite de la modélisation et de la commande d’un dispositif FACTS de type UPFC équipant une ligne d’un réseau électrique THT. L’UPFC est le dispositif le plus flexible des FACTS car il est capable de produire une compensation plus complète (impédance, tension et angle de transport). Deux fonctions principales ont été traitées dans ce travail à savoir: la commande du flux de puissance et l’amortissement des oscillations électromécaniques. A cet effet, le système composé de la ligne électrique équipée de l’UPFC est modélisé en triphasé puis en d-q. Le modèle obtenu a deux niveaux: interne et externe. Il a servi à la synthèse de lois de commande linéaires (PI, retour d’état avec action intégrale et retour d’état dynamique) et non linéaires (commande adaptative par les modes glissants, modes glissants d’ordre supérieur). En termes de performances statiques et dynamiques, l’étude comparative des résultats de simulation pour différents tests révèle que la commande utilisant les modes glissants d’ordre supérieur est la meilleure. Enfin et afin d’améliorer la stabilité transitoire d’un système OMIB, il a été proposé un amortisseur actif à base d’UPFC. Les simulations montrent que celui-ci est très efficace en particulier lorsque le coefficient de modulation est variable.