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Dissertations / Theses on the topic 'Réseaux électriques (énergie) – Niger'
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Chaibou, Oumarou Ali. "Le développement de l'électricité au Niger. Aspects juridiques." Electronic Thesis or Diss., Université Côte d'Azur, 2024. http://www.theses.fr/2024COAZ0015.
Full textAbstract:
L’énergie électrique évoque la légende grecque du roi Midas qui transformait en « or » tout ce qu’il touchait. Depuis sa création artificielle, l’électricité change en « or » les conditions d’existence de l’humanité en favorisant le progrès, par l’amélioration du confort des populations ou sa promotion et, par la stimulation des activités productives. Dans cette perspective, elle donne accès à la jouissance effective des droits fondamentaux en raison de son incidence sur l’alimentation, l’éducation, la santé, l’eau potable et l’assainissement, au travail, etc. Cette importance justifie le fondement juridique, notamment constitutionnel, que la République du Niger a attribué à son développement. Pour atteindre les objectifs de souveraineté énergétique et d’accès universel à l’énergie, une volonté politique ferme des pouvoirs publics, ainsi que le soutien des partenaires techniques et financiers, sont nécessaires. Cependant, elle requiert autant, sinon davantage, l’expansion de l’électricité, comme forme d’énergie unique. Ce besoin d’expansion concentre la réflexion sur les conditions et moyens ; il éprouve l’exercice des pouvoirs et des droits. Cette thèse africaine pour les africains repose sur une démarche du droit vivant, celle qui réintègre le droit dans son environnement, en mêlant de nombreuses disciplines juridiques (voire non juridiques comme la science économique ou politique). L’auteur soutient que le cadre juridique de l’expansion de l’électricité en tant que condition du développement économique et social est riche, mais néanmoins perfectible. Il souligne deux aspects complémentaires. Il observe d’abord que les responsabilités de souveraineté de l’État sont préservées dans la détermination des options énergétiques et le contrôle du sous-secteur de l’électricité. Il montre ensuite que la République du Niger a fait le choix de promouvoir l’initiative privée qui s’inscrit dans les cadres du service public et de l’autonomie individuelleElectricity evokes the Greek legend of King Midas, who turned everything he touched into “gold”. Since its artificial creation, electricity has been turning the conditions of human existence to “gold”, by fostering progress through people's comfort or its promotion improving, and through productive activities boosting. From this point of view, it gives access to the effective enjoyment of fundamental rights, because of its impact on food, education, health, drinking water and sanitation, work, etc. This importance justifies the legal basis, especially constitutional, that the Republic of Niger has given to its development. To achieve the objectives of energy sovereignty and universal access to energy, a firm political will on the part of public authorities, and the support of technical and financial partners, are required. However, it requires just as much, if not more, expansion of electricity as a single form of energy. This need for expansion focuses thought on conditions and means; it tests the exercise of powers and rights. This African thesis for Africans is based on a living law approach, one that reintegrates law into its environment, blending numerous legal disciplines (and even non-legal disciplines such as economics and politics). The author argues that the legal framework for the expansion of electricity as a condition for economic and social development is rich, but nevertheless perfectible. He highlights two complementary aspects. Firstly, he observes that the State's sovereign responsibilities are preserved in determining energy options and controlling the electricity sub-sector. Secondly, he shows that the Republic of Niger has chosen to promote private initiative within the framework of public service and individual autonomy
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Xie, Ruichao. "A novel Wide-Area control strategy for damping of critical frequency oscillations via modulation of active power injections." Doctoral thesis, Université Laval, 2021. http://hdl.handle.net/20.500.11794/67983.
Full textAbstract:
Cette thèse propose une nouvelle stratégie d'amortissement des oscillations de fréquence critiques par la modulation de l'injection rapide de puissances actives, qui ouvre la voie à l'utilisation d'actionneurs géographiquement dispersés, par exemple des ressources énergétiques distribuées (DERs), dans le contrôle des basses fréquences dynamique de l'angle du rotor du réseau électrique, qui comprend les oscillations interzones et les oscillations de fréquence transitoire. La méthode proposée intègre ces deux dynamiques différentes dans un cadre basé sur un système linéaire invariant dans le temps, dans lequel le contrôle de l'oscillation de fréquence transitoire est traduit en contrôle de la dynamique de mode commun du système. A cet effet, un examen attentif de la relation entre la variation transitoire de fréquence et la dynamique du mode commun est effectué; Les simulations montrent que le mode commun définit la forme d'un changement transitoire de faible signal de fréquence. La méthode de contrôle proposée vise à utiliser efficacement la réserve de marche limitée des DERs existants pour atténuer ces oscillations. Ceci est réalisé en découplant les actions de commande d'amortissement à différents endroits en utilisant les signaux d'oscillation du mode concerné comme commandes de puissance. Une base théorique pour cette commande de modulation découplée est fournie. Techniquement, les signaux d'oscillation modale souhaités sont filtrés en combinant linéairement les fréquences de l'ensemble du système, ce qui est déterminé par la technique (LQRSP). Avec la stratégie proposée, la modulation de chaque injection de puissance active peut être conçue efficacement en tenant compte de la limite de réponse et de la capacité de sortie en régime permanent du dispositif de support. Dans le cadre proposé, le signal de commande pour la commande de fréquence primaire est automatiquement déterminé dans une direction de commande (presque) optimale; des expériences montrent que ce signal a tendance à être la vitesse du système vue par le point d'injection de puissance. La commande modulante découplée a tendance à isoler les actions de commande pour les oscillations interzones et les oscillations de fréquence transitoire, ce qui atténue grandement les préoccupations concernant l'interaction entre la commande de ces deux types de dynamiquesThis dissertation provides a novel wide-area control strategy for damping of critical frequency oscillations via modulation of fast active power injections, which paves the way for the utilization of large-scale geographically dispersed actuators, e.g., distributed energy resources (DERs), in the control of power system low-frequency rotor angle dynamics, this includes the inter-area oscillations and the transient frequency swing. The proposed method incorporates these two different dynamics into a linear time invariant (LTI) system based control framework, in which the control of the transient frequency swing is translated into the control of the system common mode dynamics. For this purpose, a careful examination of the relationship between the transient frequency swing and the common mode dynamics is carried out; extensive simulations show that the common mode defines the shape of a small-signal transient frequency swing. The proposed control method pursues an efficient utilization of the limited power reserve of existing DERs to mitigate these oscillations. This is accomplished by decoupling the damping control actions at different sites using the oscillation signals of the concerned mode as the power commands. A theoretical basis for this decoupled modulating control is provided. Technically, the desired sole modal oscillation signals are filtered out by linearly combining the system-wide frequencies, which is determined by the linear quadratic regulator based sparsity-promoting (LQRSP) technique. With the proposed strategy, the modulation of each active power injection can be effectively engineered considering the response limit and steady-state output capability of the supporting device. In the proposed control framework, the power command signal for the primary frequency control is determined in a (near) optimal control sense; experiments show that this signal tends to be the system speed seen by the power injection point. Importantly, the decoupled modulating control tends to isolate the control actions for the inter-area oscillations and the transient frequency swing, thereby greatly relieving the concern about the interaction between the control of these two types of dynamics.
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Fang, Ruyi. "Optimisation de l'insertion des liaisons souterraines dans le réseau électrique." Grenoble INPG, 1995. https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01887891.
Full textAbstract:
Le transport électrique à haute tension et très haute tension aura de glus en plus recours aux câbles souterrains. L'insertion d'une liaison souterraine dans le réseau pose des problèmes d'ordre à la fois électrique, thermique et économique. . Une définition de la longueur critique de transport est introduite, intégrant les différentes contraintes en tension et en courant. On présente la compensation par inductance qui permet l'augmentation des longueurs de liaison réalisables et une amélioration de la qualité du transport. * Les méthodes de calcul de la capacité de transport des câbles (l'intensité maximale du courant admissible sans dégradation) sont analysées pour les différents modes de pose. . Une méthode d'optimisation des liaisons mixtes aéro-souterraines est proposée. Elle est basée sur l'analyse de l'adéquation des capacités de transport des lignes aériennes et des câbles souterrains en régime normal et en régime perturbé. * On discute les différents facteurs (investissements, pertes. . . ) entrant en jeu dans le bilan économique. Cette étude est concrétisée par un logiciel qu a pour but de faciliter l'optimisation technico-économique des liaisons souterraines
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Boëda, Didier. "Étude de la contribution du pilotage de charges à la fourniture de services aux réseaux électriques." Grenoble INPG, 2009. http://www.theses.fr/2009INPG0061.
Full textAbstract:
Les réseaux électriques subissent actuellement des changements dus à la dérégulation du marché, à l'intégration de productions décentralisées et à l'augmentation de la consommation. En conséquence, ils vont subir plus de contraintes et les charges électriques seront amenées à contribuer à leur soulagement. Leur pilotage est donc envisagé pour participer à la conduite des réseaux et à la fourniture de services. Les travaux de cette thèse ont pour but de présenter des possibilités de pilotage de charges dans ce contexte en évolution. Les contributions des charges thermiques résidentielles et électroménagères à la gestion des conséquences d'incidents y sont évaluées. Ces études permettent de conclure que ces charges présentent un potentiel de pilotage intéressant aussi bien en contrôle prévisionnel qu'en contrôle en temps réel. Les résultats obtenus et la nouveauté de ce thème d'étude permettent d'envisager des travaux futurs vers l'élargissement des champs d'action avec d'autres charges à piloter et d'autres services à fournirPower systems are nowadays facing new challenges with the electricity market deregulation, the introduction of distributed generation and the global consumption growth. Consequently, power grids will undergo more stresses and electrical loads will support the system. Thus, load control is considered to take part into networks management and services delivery. The research described in this thesis aims to introduce some load control capabilities in this aforementioned changing context. The contribution of residential thermal loads and household appliances into the management of incidents consequences are considered. Studies enable us to conclude that these kinds of loads have notable abilities for preventive and real time control. The results obtained and the innovation of this research subject, allow us to consider future studies such as, widening works including other type of loads to control and other services to deliver
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Shafiee, Khoor Mohsen. "Amélioration de la qualité de l'énergie à l'aide de compensateurs actifs : série, parallèle ou conditionneurs unifiés de réseaux électriques." Nantes, 2006. http://www.theses.fr/2006NANT2109.
Full textAbstract:
L’entrée en vigueur de la déréglementation accompagnée de normes de plus en plus strictes font que la qualité de l’énergie devient une préoccupation majeure. Par ailleurs, ces dernières années, la prolifération de charges non linéaires est en forte progression et est à l’origine de différents types de perturbations électriques. L’électronique de puissance est donc amenée, grâce à sa rapidité et sa capacité de contrôler les flux de puissance, à contribuer à l’amélioration de la qualité de la fourniture et de l’onde tension en évitant que les perturbations générées par les charges non linéaires ne remontent vers le réseau et en protégeant les charges sensibles des perturbations préexistantes. Dans ce mémoire, la compensation des perturbations en tension, creux, harmoniques, flicker et déséquilibre … à l’aide d’un compensateur actif série (DVR : dynamic voltage restorer) est analysée, étudiée et discutée en détail. Les perturbations en courant sont compensées à l’aide de filtre actif parallèle (PAPF). La compensation des deux types de perturbations est ensuite réalisée à l’aide d’un conditionneur unifié des réseaux électriques (UPQC) associant les deux structures série et parallèle. Le flux de puissance, le dimensionnement énergétique et les stratégies de commande des différents constituants de l’UPQC lors de défauts types sont présentés. Une méthode originale et analogique d’identification des perturbations est proposée. Différents résultats de simulation sont présentés témoignant des performances des différentes structures DVR, PAPF et UPQC aussi bien en régime permanent que transitoire. Les résultats sont validés expérimentalement sur une maquette d’une puissance d’1 kWDue to deregulation in the power sectors of transmission and distribution, Power Quality (PQ) has become a distinguishing feature of electricity, to be treated as a commodity in the open market economy. On the other hand, the proliferation of power electronic equipment has lead to a significant increase of power quality problems. One of the major issues in improving power quality in distribution networks is the mitigation of network voltage distortions for proper operation of industrial process where there are sensitive and critical loads. The first to treat the voltage perturbations such as voltage dips, harmonics, flickers and voltage imbalances, the “dynamic voltage restorers” (DVR), based on the series active power filtering (SAPF) topology, is studied, analysed and discussed in detail in this thesis. Parallel active power filtering (PAPF); as a powerful tool for current harmonics and fundamental reactive power compensation; and their ontrol strategies are also studied. Different aspects concerning PAPF and SAPF, such as voltage and current distortion extraction, voltage source power converters and control strategies and design considerations are dealt with detail. To complete the studies a power flow study is presented to determine the power rating in different parts of a unified power quality conditioner (UPQC) during the faults, which are carried out in a flicker phenomena as an interesting case study. A novel analogical method of perturbation detection is proposed for active filtering, and to stay analogue, the analogue PID controllers are proposed for different parts of a complete UPQC system. Extensive computer simulation using MATLAB/SIMULINK Power System Blockset and experimental results are used to show the viability and performance of the proposed DVR, PAPF and UPQC for different voltage and current perturbations rejection in different conditions both in steady state and transient times
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He, Zhaofeng. "Recherche d'indicateurs de stabilité transitoire de réseaux électriques." Toulouse, INPT, 1989. http://www.theses.fr/1989INPT105H.
Full textAbstract:
La simulation dynamique pas a pas et la famille de la methode directe (fonction d'energie et fonction de lyapounov, etc) sont deux moyens pour etudier la stabilite transitoire de reseaux electriques. Cette these est consacree a l'etude de stabilite transitoire. Plus particulierement l'etablissement d'une methode de la fonction d'energie et la realisation pratique des indicateurs de stabilite transitoire basee sur cette methode, avec differentes modelisations du reseau, constituant l'essentiel de notre travail. 1) indicateurs avec un modele simple classique: la construction de la fonction d'energie, la determination du domaine de stabilite et des applications constituent cette premiere partie. Deux methodes differentes de la determination du domaine de stabilite dans l'utilisation de la fonction d'energie, uep (unstable equilibrium point) et pebs (potential energy boundary surface), sont analysees et mises en uvre. 2) indicateurs avec des modeles plus realistes: la prise en compte des systemes de regulations fait l'objet de cette partie. Les modeles de regulations de tension et vitesse complets et celui du premier ordre sont introduits de facon plus ou moins detaillee dans les indicateurs bases sur la theorie de la fonction d'energie. La methode pebs est developpee pour ce faire. Les resultats numeriques et graphiques donnes par ces indicateurs dans des applications sur les reseaux corse et continental francais, 12 et 51 machines respectivement, sont presentes. Ils sont compares avec ceux obtenus par simulation dynamique
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Poulain, David. "Dimensionnement des réseaux métropolitains transparents à faible consommation d'énergie." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2013. http://www.theses.fr/2013VERS0012.
Full textAbstract:
Dans cette thèse nous nous attaquons au problème de dimensionnement des anneaux métropolitains optiques transparents à faible consommation d'énergie. Une nouvelle architecture de noeuds tout-optiques, appelée Packet Optical Add-Drop Multiplexer (POADM), permet d'améliorer les performances des réseaux métropolitains tout en diminuant leur consommation d'énergie et donc leur coût d'exploitation. Un POADM est composé de récepteurs optiques de pointe dont le coût unitaire est elevé. Le nombre de ces équipements est variable dans chaque noeud et détermine les performances du noeud mais aussi son coût de déploiement. Nous proposons des solutions de dimensionnement permettant à la fois de garantir les performances du réseau tout en minimisant le coût de déploiement de celui-ciIn this thesis we address the problem of dimensionning metropolitan all-optical rings with low energy consumption. A new architecture for all-optical nodes, called Packet Optical Add-Drop Multiplexer (POADM), improves the performance of metropolitan networks while reducing their energy consumption and therefore their operating costs. A POADM is composed of advanced optical receivers whose unit cost is elevated. The number of these equipments is variable in each node and it determines the performance but also the capital expenditure of the network. We offer design solutions to both ensure network performance while minimizing the cost of deploying it
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Ezzeddine, Mazhar. "Etude et coordination de protections dans les réseaux électriques." Paris 11, 2010. http://www.theses.fr/2010PA112143.
Full textAbstract:
Nous commençons notre thèse par la présentation de l'état de l'art de la coordination optimale des relais de protections à maximum de courant et de protections à distance. La coordination optimale utilise les méthodes d'optimisation linéaire ou non linéaire pour déterminer les valeurs optimales de paramètres de réglage : le facteur de multiplication K, le courant de déclenchement Id et le temps de fonctionnement de la deuxième zone des relais à distance tz2. L'identification des avantages et des inconvénients de méthodes utilisées constitue l'objet de cette présentation. Les principales inconvénients des ces méthodes sont la sélection non optimale des courants de déclenchement dans l'optimisation linéaire, ensuite la complexité de l'optimisation discrète non linéaire et finalement la détermination des paramètres de réglage non-conformes à ceux disponibles dans les plages de réglage. Pour surmonter ces inconvénients nous avons développé une nouvelle méthode de la coordination optimale. Une formulation linéaire simple du problème de coordination est utilisée pour optimiser, de façon indépendante et sans composer aucune fonction objectif, les paramètres de réglages des relais tout en obtenant directement des valeurs conformes aux valeurs de réglage. Dans la partie finale de la thèse, une évaluation selon les critères d'efficacité et de simplicité ainsi que la comparaison avec certaines méthodes existantes certifient la pertinence de la méthode proposéeOur thesis begins by an overview of the optimal coordination of overcurrent relays and distance relays. For an optimal coordination, the relays settings, being the time multiplier setting TMS, the pickup currents Ip and the operating time of the second zone of distance relay tz2, must be determined with the help of linear or nonlinear optimization methods. The objective of the overview is to identify the advantages and the drawbacks of the available methods. The principal disadvantages of the existing methods are no-optimal selection of pickup currents with linear optimization, then the complexity of nonlinear discrete optimization and finally the determination of no discrete settings of relays. Ln order to overcome these disadvantages, we have developed a new method for the optimal coordination of protective relays. The proposed method uses a linear formulation of the coordination problem in order to optimize the relay settings with values complying with setting ranges. The comparison with certain existing methods certifies the efficiency of the proposed method
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Wang, De Kuan. "Contribution à l'étude probabilistique de la conduite des réseaux d'énergie électrique." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1987. http://www.theses.fr/1987NAN10324.
Full textAbstract:
Étude de la commande des charges dans un réseau, en régime aléatoire. Construction d'algorithmes optimisant le travail de calcul et utilisables sur microordinateur. Application à la détermination d'un point de fonctionnement stable en régime aléatoire
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Lagonotte, Patrick. "Analyse structurale des réseaux électriques : application au réglage hiérarchisé de la tension du réseau français." Grenoble INPG, 1987. http://www.theses.fr/1987INPG0114.
Full textAbstract:
Introduction du concept de "la distance électrique", qui mesure les interactions en tension entre les différents postes. Lien existant entre la distance électrique et l'entropie conditionnelle (de deux variables), utilisée dans la théorie de l'information, ce qui permet de situer l’étude dans l'analyse structurale des systèmes complexes. Corrélation des résultats obtenus avec le découpage empirique actuel utilisé par le réglage secondaire de la tension
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Delavari, Atieh. "Novel load-based control strategies for power system primary frequency regulation." Doctoral thesis, Université Laval, 2018. http://hdl.handle.net/20.500.11794/29902.
Full textAbstract:
Toute déséquilibre entre génération de puissance et consommation de charge doit être corrigée rapidement afin d’éviter une déviation de fréquence qui risquerait de menacer la stabilité et la sécurité du réseau électrique. La génération est typiquement centralisée à quelques endroits sur le réseau électrique, par contre la charge est fortement distribuée partout sur le réseau. Comparés à la plupart des générateurs conventionnels, les dispositifs de commutation toutou- rien installés du côté de la demande permettent aux charges de réagir plus rapidement aux perturbations du système. Cette caractéristique, associée aux nouvelles technologies de mesures, de télécommunication, et de calcul à haute performance, permettent d’agir efficacement sur les dispositifs du côté de la demande et font de ces dispositifs des candidats idéaux pour la régulation des fréquences primaires. Cette thèse propose trois solutions permettant de pallier aux limites de performance des approches de contrôle de charge décentralisées utilisées à ce jour dans les réseaux électriques comportant des ressources distribuées du côté de la charge : *Contrôle de charge optimal amélioré (IOLC) : Nous introduisons une approche améliorée du contrôle de charge optimal (IOLC) en appliquant une méthode systématique de réglage du gain à l’OLC conventionnel. l’Algorithme génétique NSGA-II (Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II) avec Algorithme de Sélection de logique flou (Fuzzy Selection Algorithm) est employé comme procédure d’ajustement de gain multi-objectif dans l’approche IOLC. Nous montrons par simulation que l’IOLC peut atteindre une meilleure performance générale par rapport à l’OLC, que la boucle d’asservissement turbine-régulateur de vitesse (TG) soit activée ou désactivée. *Contrôle direct de la charge avec une architecture hiérarchique, clairsemée et résiliente : Nous concevons et développons une stratégie hiérarchique de modulation de charge et d’élagage des capteurs pour l’amélioration de la réponse en fréquence primaire et l’amortissement des oscillations inter-zones. La structure de commande de charge hiérarchique coordonnée que nous proposons, utilise à la fois la commande locale et la commande globale, avec des contrôleurs utilisant des mesures à distance et des signaux de commande dans une structure distribué sur une grande surface, de façon éparse et optimale. La couche locale de bas niveau traite avec précision la réponse à la demande et la régulation de fréquence, tandis que la couche de supervision agencée de manière creuse avec un nombre minimal de paires (mesure-contrôle) améliore les performances et les marges de stabilité du système, tout en réduisant le coût du transfert des données, les liaisons de communication et la complexité du réseau. *Contrôle de charge basé sur l’inertie virtuelle : Compte tenu des charges agrégées intégrées au stockage, nous étendons le contrôle de charge conventionnel pour habiliter l’inertie virtuelle dans les réseaux électriques à faible inertie. Le signal de contrôle de charge basé sur l’inertie virtuelle minimise donc le taux de variation de fréquence ainsi que l’erreur de fréquence afin de rétablir plus promptement l’équilibre production-demande souhaité sur le réseau. Nous montrons par simulation que l’inertie virtuelle basée sur la charge permet une meilleure régulation de la fréquence du système avec une performance transitoire remarquablement améliorée, une un nadir (creux) de fréquence et une erreur en régime permanent en supprimant approximativement des charges égales ou même avec moins de charges contrôlables par rapport au contrôle de charges conventionnel. En outre, nous développons deux systèmes de références à l‘aide du logiciel de simulation Simscape Power Systems (SPS) couramment utilisés pour l’éducation et la recherche dans le domaine des réseaux électriques dans le monde entier. Nous présentons également un bloc de mesure de fréquence, qui a été ajouté à la bibliothèque de modèles de la dernière version commerciale de SPS (R2018a), permettant de mesurer la fréquence dans un modèle simulé en mode phaseur.Any inequality between power system generation and load must be corrected in a short time, otherwise frequency deviation will happen and consequently the stability and security of the power system will be threatened. Demand-side endpoints are distributed on the load side of power systems in contrast to traditional control resources such as centralized bulk generators. The ability of outright ON/OFF switching devices on the demand side enables the loads to respond faster to system disturbances, compared to most conventional generators. This feature, along with the integration of sensing, computation and communication technologies, makes demand-side resources an ideal candidate in primary frequency regulation. This thesis focuses on controlling power systems using distributed load-side resources. Specifically, it proposes three main solutions to overcome the limitations of decentralized load control approaches: *Improved Optimal Load Control (IOLC): We introduce an Improved Optimal Load Control (IOLC) approach by applying a systematic gain-tuning method to the conventional OLC. A joint Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-II (NSGA-II) with Fuzzy Selection Algorithm (FSA) is employed as the multi objective gain-tuning procedure in IOLC approach. We show by simulation that in comparison with OLC, IOLC can achieve a better generalization performance in the case of turbine-governor (TG) control action whether enabled or disabled. *Sparse and Resilient Hierarchical Direct Load Control: We design and develop a hierarchical sensor pruning load modulation strategy for primary frequency response improvement and inter-area oscillations damping. The proposed coordinated hierarchical load control structure utilizes both local and distributed wide-area control, where controllers make use of remote measurements and control signals in an optimal sparse wide-area structure. To be precise, device layer deals with demand-response and frequency regulation, while the sparse supervisory layer improves the system’s closed-loop performance and stability margins, with simultaneous reduction of the cost of data transfer, communication links and power network complexity. *Virtual Inertia-based Load Control: Considering the storage built-in aggregated loads, we extend the conventional load control to enable virtual inertia in low-inertia rate power systems. The virtual inertia-based load control signal therefore minimizes the rate of change of frequency as well as frequency error to provide desired power balance over the network. We show by simulation that enabling load-based virtual inertia provides better power system frequency regulation with remarkably improved transient performance, frequency nadir and steady state error by shedding approximately equal or even less amount of controllable loads compared to the conventional load control. Furthermore, we develop two commonly used Simscape Power Systems (SPS) benchmarks for power system education and research worldwide. We also present a frequency measurement block (which will be included in Matlab 2018a measurement library) to measure the frequency in a SPS model running in phasor mode.
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Zhang, He. "Gestion décentralisée de réseaux continus à forte disponibilité en aéronautique." Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL10032/document.
Full textAbstract:
L’évolution vers des systèmes toujours plus électriques concerne tous les moyens de transport. En particulier, les prochaines générations d’avions commerciaux. Cette tendance, amorcée avec l’Airbus A380 et le Boeing 787, devrait se poursuivre et s’amplifier. Un avion de constitution plus électrique, où l’axe de transmission principal de puissance de nature électrique se substituerait, au moins en partie, aux axes de types pneumatique, hydraulique et mécanique, pourrait être source d’amélioration au regard de critères écologiques et économiques (gain en masse, accroissement de l’efficacité énergétique, réduction des coûts de maintenance, etc.).Le développement de réseaux électriques locaux, de type continu à échange d’énergie, pourrait favoriser cette démarche. Des sources locales de production d’électricité, des charges bidirectionnelles en puissance, ainsi que des systèmes de stockage d’énergie et de dissipation, seraient alors interconnectés par un bus continu de tension, associés à des protections électriques adaptées.Plusieurs stratégies de gestion énergétique sont proposées. En fonction des objectifs, des contraintes et des moyens d’action envisagés, différents outils ont été mis en œuvre. Dans le cas d’une stratégie visant plusieurs objectifs simultanément, la logique floue apparaît comme étant un outil bien adapté. De plus, étant basée sur des règles, cet outil permet de développer naturellement une stratégie de gestion énergétique intégrant plusieurs contraintes. Deux indicateurs pour évaluer les performances de ces stratégies de supervision ont été proposés (efficacité énergétique et variation de tension). Ces indicateurs permettent de choisir une stratégie de supervision, et donnent des critères pour le dimensionnement du système de stockage et de dissipation. Ces startégies de supervision ont été testées expérimentalement.La stabilité du réseau DC local a été analysée en petit signal. Il est montré que le système hybride avec la stratégie de gestion énergétique associée peut contribuer à augmenter la marge de stabilité de ce type de réseau.Les liaisons en continu mises actuellement en œuvre dans les systèmes embarqués en aéronautique ne sont pas réversibles en puissance. La volonté de les rendre réversibles nécessite donc de revoir complètement les protections de ce type de réseau. La problématique des protections de court-circuit et de défaut d’isolation a été investiguée. Une méthode pour sélectionner la branche en défaut d’isolation est proposée. Elle est testée au moyen de l’outil de simulation Saber qui prend en compte les caractéristiques des composants réels.Les travaux réalisés dans cette thèse peuvent être généralisés pour s’appliquer dans d’autres domaines d’application tels que les véhicules électriques ou hybrides, les systèmes ferroviaires, etcThe electrification trend is for all modes of transportation, particularly in the next generation of commercial aircrafts. This trend began with the Airbus A380 and Boeing 787 and it will continue. The replacement of mechanical, hydraulic and pneumatic power transfers by an electrical one is one of the most important innovations of the More Electric Aircraft in the aspect of ecologic and economic (weight reduction, energy efficiency increasing, maintenance costs reduction, etc..). The development of a local power exchange network, like a DC one, should facilitate this process. Some local electricity production, bi-directional loads and energy storage and dissipation system, are then interconnected by a DC bus, via some appropriate protections. Several power management strategies are proposed. Depending on the objectives, constraints and means of action envisaged, some tools have been implemented. In the case of a multiple objectives strategy, fuzzy logic appears to be a well suited tool . Moreover, being based on rules, this tool allows to develop naturally a power management strategy in considering several constraints. Two indicators to evaluate performance of these supervision strategies have been proposed (energy efficiency and voltage variation). These indicators help to choose a strategy of supervision, and provide criteria for sizing the storage and dissipation system. These supervision strategies were tested experimentally. The stability of the local DC network was analyzed in small signal. It is shown that the hybrid system with the associated energy management strategy can help to increase the stability margin of this type of network. The currently power connection being implemented in on-board systems is not reversible in power. To make it reversible necessitates a complete redesign of the protections. The problem of short-circuit protection and fault isolation has been investigated. A method to select the branch in insulation failure is proposed. It is tested using the Saber simulation tool that takes into account the characteristics of real components. The work in this thesis can be generalized and to be applied in other fields such as electric or hybrid vehicles, rail systems …etc
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Alali, Mohamad Alaa Eddin. "Contribution à l'Etude des Compensateurs Actifs des Réseaux Electriques Basse Tension : (Automatisation des systèmes de puissance électriques)." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2002. http://www.theses.fr/2002STR13026.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous avons abordé les structures de filtres actifs parallèles, séries et combinées (UPQC) en vue d'étudier la compensation de tous les types de perturbations susceptibles d'apparaître dans le réseau électrique. De plus, dans l'objectif d'améliorer la qualité de l'énergie électrique, en la rendant conforme aux nouvelles contraintes normatives, nous avons également été amené à développer et à appliquer des méthodes d'automatique avancées. Dans ce cadre, cette thèse rapporte de plusieurs structures de régulation, notamment d'une version amélioré du RST, cette dernière repoussant les limites d'application du RST classique. De plus, dans l'objectif de réaliser un filtre actif parallèle, une étude approfondie de faisabilité expérimentale a été effectuée, prenant en compte les contraintes industrielles du produit aussi bien au niveau de sa conception que de son applicationIn an electrical network, unbalanced and harmonic currents generated by nonlinear and unbalanced loads can cause harmonics and unbalanced voltage. These voltage perturbations along with voltage sag can strongly degrade customer power quality. Nowadays, the active filtres such as shunt, series and combined shunt-series are studied as a flexible solution to compensate all current and voltage perturbations. Therefore, in order to improve power system quality, we have studied advanced control methods applied on the structures of the above mentioned active filtres. For such requirements, we have developed a new RST control method in order to extend the application spectrum of RST controller. Thus, an universal shunt active filter has been developed using a continuous and discret time experimental
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Marin, Ceballos David Humberto. "Intégration des éoliennes dans les réseaux électriques insulaires." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2009. http://www.theses.fr/2009ECLI0004/document.
Full textAbstract:
Les îles sont à priori des lieux propices au développement de l’énergie éolienne. En premier lieu les coûts de production des moyens conventionnels sont plus élevés que sur les réseaux interconnectés. En deuxième lieu, il subsiste un potentiel éolien important à exploiter dans ces régions. Enfin, les éoliennes permettent de réduire la dépendance énergétique vis-à-vis de produits fossiles, de respecter les engagements en regard du protocole de Kyoto et d’assurer l’approvisionnement électrique futur de ces zones en pleine croissance.Il est donc logique que l’énergie éolienne soit actuellement en pleine croissance dans les réseaux insulaires. Ce phénomène inquiète les gestionnaires de ces réseaux car cette production est très différente de celles des sources conventionnelles. En plus, ces réseaux pourraient atteindre des niveaux de pénétration éolienne important très rapidement, compte tenu de leur faible taille. Or les réseaux insulaires sont plus fragiles que les réseaux interconnectés et l’insertion massive d’éoliennes s’accompagne de caractéristiques particulières pouvant dégrader le fonctionnement du système électrique.L’étude présentée dans ce mémoire a été réalisée afin d’analyser l’impact de l’augmentation de la production éolienne dans les réseaux insulaires et de proposer des solutions permettant le développement de ce moyen de production dans ces régions. Pour cela, plusieurs stratégies de contrôle ont été présentées. D’une part, deux stratégies de commande de la puissance réactive échangée entre les parcs éoliens et le réseau ont été comparées, afin de minimiser l’augmentation du niveau de tension dans les réseaux de distribution avec forte pénétration éolienne. D’autre part, deux stratégies de commande ont été implémentées en vue de faire participer la production éolienne au réglage de fréquence.Les stratégies de commande ont été implémentées sur Matlab-Simulink puis validées sur EUROSTAG. Elles ont été évaluées d’abord dans un réseau simplifié afin d’étudier plus précisément et de manière systématique l’influence du choix et du paramétrage de la commande sur le comportement dynamique d’un réseau faible. Puis, elles ont été étendues au cas de figure du réseau de distribution du Mont-Dore en Nouvelle Calédonie et du réseau de GuadeloupeIslands are favourable places to the development of wind energy. Firstly, the production costs of the conventional generation are higher than on the interconnected grids. Secondly, there is an important wind potential in these regions. Finally, the wind energy makes possible to reduce the energy dependence of fossil products, to respect the Kyoto protocol and to ensure the future electricity supply of these regions with sustained growth.Currently, wind energy is fast-growing in the islands grids. This growth worries the grid operators because this production is very different from the conventional sources. Moreover, these grids could reach very quickly a high levels wind penetration because their low size. However, the insular grids are weak grids compare to the inter-connected grids. In this kind of grids, the massive insertion of wind turbines is accompanied by particular characteristics which might damage operation of the electric system. The present study was carried out in order to analyze the impact on increase wind energy penetration in the insular grids and to propose solutions allowing the development of this energy sources in these areas. In this respect, several strategies of control were proposed. Firstly, two control strategies of the reactive power exchanged by the wind farms with the grids were compared, in order to minimize the voltage increasing in the distribution grids with strong wind penetration. Secondly, two control strategies were implemented in order to regulate the grid frequency through wind turbines. The control strategies were implemented on Matlab-Simulink then validated on EUROSTAG. Initially, they were evaluated in a simplified network in order to study more precisely and in a systematic way the influence of the choice and parameter settings of control in the dynamic behaviour of a weak grid. Then, they were extended to the distribution grid of Mont-Dore in New Caledonia and to the Guadeloupe electric grid
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Acquaviva, Valérie. "Analyse de l’intégration des systèmes énergétiques à sources renouvelables dans les réseaux électriques insulaires." Corte, 2009. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00605573.
Full textAbstract:
L'objectif de ce mémoire est d'analyser le potentiel des installations photovoltaïques connectées au réseau électrique insulaire. Notre étude porte sur trois types de systèmes: l'intégration de centrales PV dans le réseau électrique, l'utilisation de système PV en toiture pour réduire les chutes de tension en bout de ligne et un système à vocation expérimentale. La première partie offre une analyse détaillée de l'apport du photovoltaïque dans le réseau de distribution d'électricité corse. La simultanéité entre la charge et la puissance fournie par une centrale PV y est étudiée ainsi que le taux de disponibilité effectif plus communément appelé TDE. La deuxième partie du mémoire est consacrée au secteur résidentiel et plus particulièrement au renforcement des bouts de lignes électriques via la solution photovoltaïque. En effet, de nombreux foyers connaissent aujourd'hui encore des problèmes de chutes de tension. Pour assurer à l'usager un confort maximal nous avons donc choisi cette solution car l'île possède un ensoleillement remarquable et que la population est de plus en plus sensibilisée à ce type d'énergie. Enfin, le troisième et dernier chapitre représente la partie expérimentale de cette thèse. Elle concerne la modélisation d'un système photovoltaïque de 850 Wc connecté au réseau électrique et situé sur le site universitaire de Vignola. Le suivi et le monitoring ont été assurés depuis sa mise en service en 2000. Une étude des performances et de l'interaction entre le réseau et l'onduleur ont mis en évidence les problèmes de productions liés aux fluctuations du réseau. Des modi fications nécessaires des paramètres de l' onduleur ont conduits à des performances très satisfaisantes. Ce travail qui constitue une étude très large de l'intégration de systèmes PV dans le réseau insulaire corse à travers des applications variées devra être complété par une étude du secteur administratifs et surtout d'une étude plus poussée de la relation réseau/système PVThe aim of this PHD is to study the potential of the island grid connected PV systems. Our study foc uses on three kind of systems: integration pf Grid-connected PV plants; Rooftop PV systems to reduce volt drops at the end of the grid and a study on an experimental system. The first part shows the PV's contribution to the Corsican electric network. The simultaneity between the load and the power given by a PV plant is studied as weIl the Effective Load Capacity of the PV systems. The second part of this thesis deal with the residential area and more precisely the support of the electrical end of line via the PV solution. Lndeed, to this day many homes still have volt drops problems. To make sure that the user has maximum comfort, we have chosen this solution because the island has an important solar potential and also because users are more and more fond ofthis kind of energy. Finally, the third and final chapter shows the experimental part of the PHD. It talks about the modelisation of a small grid-connected system located on the university site of Vignola. Five years of monitoring data were studied. Analysing the performances and the grid / inverter interaction showed the production problems linked to the frequency and impendency variations. The necessary modifications to the inverter's parameters have led to very satisfactory results. This work offers an analysis of the integration of PV units to the island's electrical network and will have to be completed by a more thorough study of the grid / inverter interaction
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Gholipour, Shahraki Eskandar. "Apport de l'UPFC à l'amélioration de la stabilité transitoire des réseaux électriques." Nancy 1, 2003. http://www.theses.fr/2003NAN10106.
Full textAbstract:
Ce mémoire porte sur la modélisation, l'identification des références et la commande d'UPFC (Unified Power Flow Controller) destiné à améliorer la stabilité transitoire d'un générateur connecté à un réseau infini. Afin d'analyser l'influence de l'UPFC sur le réseau , le modèle mathématique d'un UPFC connecté à un réseau électrique est présenté. Différentes méthodes d'identification de référence ( puissance instantanée, Watt-Var découplé ) ainsi que les régulateurs associés (P, PI, IP, RST ) pour les parties shunt et série de l'UPFC en régime permanent sont étudiés. Différentes méthodes d'identification de référence de la partie série afin d'améliorer la stabilité du système comme " paramètres optimaux ", " modèle d'injection " et " variable d'état " sont étudiées. Enfin, une nouvelle méthode d'identification basée sur la méthode de " variables d'état " en utilisant les paramètres locaux du système est proposée et examinée par des simulationsThe main prupose of this research is the modeling, the identification of the references and control of UPFC d'UPFC (Unified Power Flow Controller), in order to improve the transient stability of generator connected to an infinite bus. In order to analyse the influence of the UPFC on the network, the mathematical model of a UPFC connected to an infinite bus is presented. Various methods of identification of references ( instantaneous power, decoupled Watt-Var ) and various regulators ( P, PI, IP, RST ) for the shunt part and also series part of the UPFC are studied in the steady state operation. Different methods for identification of the series part like " optimal parameters ", " injection model ", and " state variables " in order to improve the stability of the system, are studied. Finally, a new method for identification based on " state variables " using the local parameters of the system is proposed and tested through the simulations
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Alkhatib, Hasan. "Etude de la stabilité aux petites perturbations dans les grands réseaux électriques : optimisation de la régulation par une méthode métaheuristique." Aix-Marseille 3, 2008. http://www.theses.fr/2008AIX30068.
Full textAbstract:
Depuis une vingtaine d’années, les grands réseaux électriques se trouvent obligés de fonctionner à pleine puissance et souvent aux limites de la stabilité. L’amélioration de la stabilité aux petites perturbations, en particulier l’amortissement des oscillations interrégionales, est donc devenue un objectif prioritaire. Les interactions entre les générateurs de différentes régions et les régulateurs utilisés nécessitent une optimisation globale de leurs performances : c’est le meilleur moyen pour assurer le comportement optimal de l’ensemble. L’objectif de notre travail est d’assurer un amortissement maximum, aussi bien des modes interrégionaux que des modes locaux, à l’aide des stabilisateurs de puissance (PSS) généralement utilisés pour l’amortissement des modes électromécaniques locaux. Pour ce faire, nous avons développé une méthode d’optimisation globale basée sur les algorithmes génétiques et une fonction multiobjectif utilisant les paramètres de stabilité relative et de stabilité absolue déterminés à partir de l’analyse des valeurs propres du système. Nous avons analysé l’influence de l’augmentation progressive du nombre de variables à optimiser simultanément (paramètres des PSSs, emplacement et nombre de ces derniers). La méthode que nous proposons permet un réglage optimal des PSSs avec la meilleure localisation possible et un nombre réduit de PSSs. Nous avons proposé en outre une nouvelle méthode d’optimisation utilisant des contraintes dynamiques adaptatives de l’espace de recherche afin d’améliorer les performances et la rapidité de convergence de cet algorithme. Les performances de ces méthodes d’optimisation ont été évaluées sur le réseau multimachines interconnecté New England/New York par analyse des valeurs propres du système et simulations temporelles tant sur le modèle linéarisé que sur le modèle nonlinéaire originelOver the past twenty years, electric utilities are being operated their power systems at full power and often closer to their stability limits. The improvement of small signal stability, in particular the damping of inter-area oscillations, has become therefore a priority. Interactions between the generators of different regions and the used regulators require a global optimization of their performances: this is the best way to ensure the whole optimal behaviour. Our work objective is to ensure a maximum damping of the inter-area modes as well as of the local modes, using power system stabilizer (PSS) that is habitually used in the damping of electromechanical local modes. So, we have developed a global optimization method based on genetic algorithms and a multi-objective function using relative and absolute stability parameters that are obtained of the system eigenvalue analysis. We have analyzed the influence of the gradual increase of the variable number that to be optimized simultaneously (PSS parameters, their location and number). The proposed method allows an optimal setting of PSSs with the best possible location and a reduced number. We have also proposed a new optimization method using dynamic adaptive space research. This can improve the optimization performance and the convergence acceleration of this algorithm. The performance of these optimizations methods has been evaluated on the New England/ New York multi-machine network via system eigenvalue analysis, linear and nonlinear time domain simulations
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Bouzit, Ali. "Stabilité et stabilisation des systèmes dynamiques : application au cas d'un réseau électrique." Perpignan, 1990. http://www.theses.fr/1990PERP0076.
Full textAbstract:
L'objet de ce travail concerne l'etude de la stabilite et de la stabilisation, statique et dynamique, de certaines classes de systemes lineaires et non lineaires. Les divers resultats etablis sont ensuite appliques a la stabilisation d'un reseau d'energie electrique particulier, constitue par une machine synchrone reliee a un reseau infini et modelise par un systeme differentiel non lineaire
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Belacheheb, Khalid. "Contribution à l'étude des systèmes de compensation FACTS en général, l'UPFC en particulier, pour le contrôle du transit de puissance dans un réseau de transport." Nancy 1, 2000. http://www.theses.fr/2000NAN10068.
Full textAbstract:
Les réseaux électriques sont fortement maillés dans lesquels le transit de puissances est régi par les lois de Kirchhoff, sur lesquelles les dispatchers ont peu de moyens d'action. Il en résulte alors une répartition déséquilibrée des charges, provoquant ainsi des surcharges de certaines lignes du réseau et une diminution de la marge de stabilité de ce dernier. Face aux problèmes de la maîtrise du transport de l'énergie électrique, le consortium de compagnies d'électricité américaines (EPRI) a lancé le projet FACTS flexible Alternate CUITent Transmission System) en 1988. Le concept FACTS regroupe tous les systèmes à base d'électronique de puissance appliqués au réseau électrique. Le système UPFC (Unified Power Flow Controller) est le dispositif le plus complet et le plus performant des systèmes FACTS. Il est l'union d'un compensateur parallèle (CSPRA) et d'un compensateur série (ISA), et possède alors, à la fois, la fonctionnalité d'un CSPRA, d'une ISA et d'un déphaseur. Il est donc capable de contrôler, simultanément et indépendamment, la puissance active et la puissance réactive de la ligne. Il peut contrôler les trois paramètres associés au transit de puissance; la tension, l'impédance et l'angle de transport de la ligné, Le contrôle de l'un de ces paramètres permet de varier la puissance active de la ligne. Un modèle de ce dispositif est développé afin de déterminer le contrôle commande adéquat pour chacune des deux parties et chaque mode de contrôle de la puissance active. Ce travail est axé sur l'application des systèmes de compensation FACTS, en particulier l'UPFC pour contrôler le transit de puissance dans un réseau de transport dont les paramètres sont donnés par EDF. Les différentes simulations numériques, effectués sur MATLAB et SABER, ont montré l'apport de ces systèmes dans le contrôle du transit des puissances et confirment ainsi tout l'espoir qu'ils avaient suscité dans les années 90Electrical systems are strongly interconnected where the power transit is governed solely by Kirchhoffs laws on which the dispatchers have no means to act. It results in sorne unbalanced distribution of loads, provoking thus overloads of sorne electrical lines and a reduction of the stability margin of the electrical system. In order to solve these problems of the electrical power transit control, the consortium of American electricity companies (EPRI) has launched the FACTS project (Flexible Alternate CUITent Transmission System) in 1988. The FACTS concept regroups aIl systems using power electronic deviees applied on the electrical system. Among the FACTS systems, the UPFC deviee (Unified Power Flow Controller) is the most complete and the most effective. It is the union of a shunt compensator (CSPRA) and a series compensator (ISA), and has a functionality ofboth a CSPRA, an ISA and a phase-shifter. It is therefore able to control, simultaneously and independently, the active and reactive line power. It can control the three parameters associated to the power transit; the voltage, the impedance and the phase of the electrical line. The control of one of these parameters allows to vary the line active power. A model of this deviee is developed so as to determine the adequate controls of the shunt and series parts and in the same time, the one of the active power control. This work is devoted to the application of the FACTS systems, especiaIly to the UPFC in order to control the power transit in an electrical system whose parameters are given by EDF. The different numerical simulations, undertaken on MATLAB and SABER, have shown the contribution of these deviees to control the power transit and confirm aIl the hopes they had aroused in years 90
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Coutard, Olivier. "Une analyse économique de l'accès aux réseaux électriques d'interconnexion." Phd thesis, Marne-la-vallée, ENPC, 1994. http://www.theses.fr/1994ENPC9440.
Full textAbstract:
Ce mémoire de thèse comprend trois parties, formées chacune de deux chapitres. La première partie est consacrée aux évolutions réglementaires récentes dans le secteur électrique, leurs modalités et leurs enjeux. La seconde traite des questions d'efficacité tarifaire des prix d'accès. La troisième enfin aborde la question de la réglementation et, plus généralement, de la régulation d'un système électrique ouvert. Le premier chapitre étudie les relations de dépendance mutuelle, d'interpénétration entre les considérations économiques et les considérations extra-économiques (i. E. Réglementaires au sens large ou même politiques) dans l'organisation industrielle traditionnelle (on peut parler de modèle) du secteur électrique dans les sociétés développées. Nous analysons le rôle essentiel du couple interconnexion/intégration dans cette organisation. C'est cet équilibre complexe qui est globalement remis en cause par les évolutions réglementaires récentes, auxquelles est consacré le deuxième chapitre. La perspective adoptée dans l'analyse nous permet d'expliciter les principaux enjeux de ces évolutions : promotion de l'efficacité économique (au sens large) ; préservation des conditions d'exercice de différentes missions de service public (ou d'intérêt économique général). Nous tentons de préciser le plus finement possible les termes économiques dans lesquels ces enjeux se présentent aux réglementeurs du secteur électrique. Le troisième chapitre débute l'étude plus normative du problème des prix d'accès. La notion de coût marginal de court terme de transport, qui soulève ici des problèmes conceptuels inusités, y est présentée et discutée. Nous étudions en particulier les limitations à l'efficacité de ces coûts marginaux qui résultent de la présence d'externalités, de problèmes informationnels et de l'existence de coûts de transaction. Nous poursuivons cette démarche dans le quatrième chapitre, en étudiant d’une part les conséquences pratiques en termes d’efficacité des indivisibiités dans les fonctions de coût de réseau, et d’autre part celles de la variabilité-imprévisibilité des coûts marginaux pour limiter en pratique les inefficacités induites. Dans le cinquième chapitre, nous abordons le problème de la réglementation sous un angle plus concret que ne le font les modèles théoriques, et en tenant compte des principales interdépendances entre les coûts de production et les coûts de réseau. Nous insistons sur les aspects du problème spécifiques à l’électricité (par rapport aux modèles théoriques généraux). Le sixième chapitre est consacré à une discussion moins formalisée de l’équilibre réglementaire à long terme nécessaire à la régulation d’un système électrique ouvert. Il met en perspective certaines pratiques réglementaires observées. Il pose la question essentielle de l’arbitrage entre consommateurs « domestiques » et industriels. Enfin, la conclusion récapitule l’essentiel des résultats de l’étude, en évalue la portée et propose des voies de recherche.
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Berbiche, Monsef. "Sur la stabilité transitoire des réseaux d'énergie électrique : approche par reconnaissance des formes statistique." Toulouse 3, 1990. http://www.theses.fr/1990TOU30064.
Full textAbstract:
Cette these porte sur l'evaluation en ligne de la stabilite transitoire des reseaux d'energie electrique par reconnaissance des formes statistique. Cette approche permet de reduire le temps de calcul en ligne tout en maintenant une precision comparable a celle de l'approche conventionnelle basee sur l'integration numerique. Les principales etapes de la methode sont presentees. Pour representer le comportement des machines pendant le regime transitoire, nous considerons la modelisation basee sur la transformation de park avec les regulations de tension et de vitesse. Deux vecteurs formes deduits d'une analyse du comportement transitoire du systeme sont developpes. La dimension de ces vecteurs est proportionnelle au nombre de machines. Le vecteur forme contient generalement deux types d'information: une information discriminante permettant de differencier un etat sur d'un etat non sur et une information redondante. Afin de diminuer le temps de calcul en ligne, quelques methodes de selection des caracteres discriminants permettant de passer a un vecteur de dimension inferieure sont presentees et comparees. Ces resultats sont appliques a un reseau de huit machines pour des courts-circuits triphases symetriques. Le pouvoir discriminant des deux vecteurs formes est alors evalue a l'aide de la fonction discriminante de bayes et la regle des k voisins les plus proches
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Le-Huy, Philippe. "Contributions à la simulation temps réel des grands réseaux électriques modernes." Doctoral thesis, Université Laval, 2021. http://hdl.handle.net/20.500.11794/69365.
Full text
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Elsied, Moataz. "Gestion de l’énergie dans un système multi-sources." Caen, 2015. http://www.theses.fr/2015CAEN2038.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, un modèle avancé du système de gestion de l’énergie pour un micro-réseau fonctionnant en mode connecté ou isolé, a été présenté, discuté et analysé. Le micro-réseau étudié inclut différents types de sources d'énergie telles que le photovoltaïque (PV), les petites éoliennes (WT), les micro-turbines (MT), la pile à combustibles (FC) et un système de stockage (ESS). Le système de gestion d’énergie établi a été formulé à l’aide d’un modèle d'optimisation non linéaire respectant un certain nombre de contraintes pour parvenir à une solution appropriée. Nous avons testé différents algorithmes stochastiques en optimisation globale pour la prise de décision à savoir : AIMMS (advanced integrated multidimensional modeling), L’algorithme génétique GA, essaim de particules PSO. Une étude comparative de différentes topologies de convertisseurs DC/DC de type boost a été réalisée afin de sélectionner la meilleure configuration pouvant être utilisée pour interfacer les ressources distribuées au bus continu (DC-bus). Le système de contrôle-commande est conçu de telle sorte à effectuer un autoréglage des paramètres en ligne et en temps réel pour les convertisseurs proposés en se servant des librairies MLIB / MTRACE (MATLAB-dSPACE Real-Time Interface Library). En outre, un nouveau procédé pour contrôler le signal de la porteuse servant à générer la MLI pour commander les convertisseurs DC/DC interfacés au bus continu a été introduit. Enfin, un banc d'essai expérimental a été construit dans notre laboratoire pour tester en temps réel le système de gestion d’énergie évoqué précédemmentIn this thesis, an advanced energy management system (EMS) model for a typical Microgrid (MG) working in grid and islanded operating modes was introduced, discussed and analyzed. MG model under consideration included FC (Fuel cell), MT (Microturbine), WT (Wind), PV (Photovoltaic), and ESS (Energy storage system). The established EMS was formulated as a nonlinear optimization model with different equality and inequality constraints for proper solution based on the AIMMS (Advanced Integrated Multidimensional Modeling Software), GA (Genetic algorithm) and PSO (Particle swarm optimization algorithm). In addition, a comparative study of DC/DC boost converter topologies was investigated in order to select the best topology to be used for interfacing the DERs to the MG’s DC-bus. Moreover, a new auto-tuning online controller design for the proposed converters was designed based on MLIB/MTRACE (MATLAB-dSPACE Real-Time Interface Libraries). Furthermore, a novel method for controlling the PWM carriers of multiple DC/DC converters interfaced to MG’s DC-BUS was introduced. The main purpose of this method was to minimize the DC-BUS ripples based on optimizing the PWM carriers’ phase shift angle. Finally, an experimental testbed was built in our laboratory to test in a real-time the aforementioned EMS
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Pakpahan, Parouli M. "Modélisation et simulation du comportement thermique des parafoudres à ZnO." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1991. http://www.theses.fr/1991ECDLA006.
Full textAbstract:
Les avantages indeniables que presentent les parafoudres a zno vis-a-vis des parafoudres classiques a sic favorisent leur utilisation dans le domaine de la protection des appareils dans les reseaux electriques. Les caracteristiques electriques fortement non lineaires de ces parafoudres permettent d'abaisser le niveau de protection et d'elargir la marge de securite des appareils a proteger. La fiabilite et la duree de vie de ce type de materiel dependent avant tout de la maitrise des echauffements et du fonctionnement thermique en general. Ce travail est oriente vers la modelisation thermique des parafoudres, notamment ceux a enveloppe synthetique. Les simulations thermo-electriques ont ete realisees en utilisant le code de calcul astec3. Le chapitre i est consacre a une etude bibliographique des parafoudres a zno. La presentation est faite d'une maniere globale afin que l'on puisse avoir un apercu suffisamment complet de ces systemes. Le chapitre ii discute des aspects thermiques pouvant intervenir dans leur fonctionnement et la mise en application de la methode nodale pour resoudre les problemes. Les differentes procedures de simulation sont decrites dans le chapitre iii. Cette etape nous a permis d'apprehender les limites eventuelles du code de calcul utilise. Dans le dernier chapitre, on voit l'elaboration des modeles respectivement appliques sur une maquette de parafoudre haute tension et sur un parafoudre moyenne tension. Les modeles developpes permettent des simulations correctement validees par des mesures experimentales
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Ali, Mahmoud. "Mitigation of electromechanical disturbance propagation in power systems." Rennes 1, 2010. http://www.theses.fr/2010REN1S115.
Full textAbstract:
Cette thèse traite des problèmes liés au phénomène de propagation des perturbations électromécaniques dans les systèmes électriques. Ce phénomène affecte en particulier les protections, car il expose certains relais, tels que les relais de surintensité et de distance, à de fausses réponses. L'atténuation de la propagation des perturbations électromécaniques est donc cruciale pour atténuer leur impact sur les réseaux d'énergie électrique. Différentes techniques de commande sont proposées dans cette thèse pour atténuer la propagation de ces perturbations. Elles s'appuient soit sur le stabilisateur du système électrique, soit sur la logique floue et un contrôle adaptatif neuro-flou. Les stratégies proposées permettent d'exploiter la vitesse et la direction de la propagation pour ajouter un supplément d'amortissement à l'arrivée des perturbations. Les résultats de simulation obtenus avec les contrôleurs proposés, appliqués à un modèle de système électrique uniforme et à un modèle de la partie occidentale du réseau électrique Nord-Américain, démontrent leur efficacité vis-à-vis du réglage classique des stabilisateurs de systèmes électriquesThis thesis addresses the problems related to the phenomenon of electromechanical disturbance propagation in power systems. This phenomenon affects the protection systems, because it exposes remote relaying systems, such as over-current relays and distance relays, to false responses. Mitigating the propagation of the electromechanical disturbance is therefore crucial to alleviate its impacts on power systems. In this thesis, different control techniques are proposed to mitigate the electromechanical disturbance propagation. They rely whether on power system stabilizers or on fuzzy logic and an adaptive neuro-fuzzy control. The proposed strategies exploit the speed and direction of the propagation to add an extra damping at the disturbance arrival. The simulation results obtained from the applications of the proposed controllers to a uniform power system model and to a model of the Western North American power grid demonstrate the effectiveness of these controllers with respect to the conventional tuning of the power system stabilizers
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Barbier, Gérald. "Alternateur à double excitation alimentée par des convertisseurs statiques : simulation et expérimentation." Besançon, 2000. http://www.theses.fr/2000BESA2073.
Full textAbstract:
La qualité d'un réseau électrique impose le maintien de la stabilité lors de fonctionnements perturbés. L'absorption de la puissance réactive créée par les lignes de transport, lors de creux de charge est un facteur d'instabilité, d'autant plus important que les lignes sont plus longues. Un alternateur muni d'un second enroulement décalé dans l'espace, permet d'absorber une puissance réactive importante tout en maintenant la stabilité. Des études ont montré que cette solution était viable, pour des réseaux dont les longueurs de lignes sont conséquentes, comme le réseau en Russie. Depuis le début des années 80, l'ex-Union Soviétique s'est intéressée au fonctionnement de cet alternateur dit à double excitation. Des prototypes ont été implantés à la centrale de Burchtinskaya. Une collaboration entre la Russie et la France a permis d'améliorer le mode de contrôle. Les travaux de ce mémoire sont associés à cette collaboration. L'auteur donne la description de l'implantation d'un banc d'essai à échelle réduite, d'un groupe de production d'énergie électrique utilisant un alternateur à double excitation débitant à travers une ligne dans un réseau puissant. Les circuits d'excitation sont alimentés par des convertisseurs du type hacheur à IGBT, réversible en courant et en tension pour assurer la libre circulation des courants inducteurs. Le banc d'essai est instrumenté et le contrôle géré en temps réel au moyen de Dspace associé à Matlab/Simulink. Les schémas de contrôle théoriques et réels sont présentés. Les signaux de mesures et de commande doivent être filtrés et l'auteur fait une comparaison pratique entre deux modes de pilotage des convertisseurs. Parallèlement à cette expérimentation, une étude théorique par simulation sur le logiciel Saber est faite, en vue d'étudier le comportement du système décrit précédemment et donc de simuler le comportement global y compris des ponts à IGBT. Ceci nécessite une mise en équation de l'application et la transcription compatible avec le logiciel Saber. La simulation permet une validation du fonctionnement de l'alternateur à double excitation en absorption ou fourniture de puissance réactive. Il faut noter la difficulté d'identification des paramètres transitoires de la machine. L'étude a été menée en grandeurs réduites pour permettre une généralisation. Une étude expérimentale expose dans le plan des puissances active et réactive, une évolution duy Critical Clearing Time (CCT), afin de déterminer les performances de l'alternateur associé à son mode de contrôle, suite à un défaut triphasé. Les premières conclusions montrent une amélioration très nette par rapport à une machine classiqueThe quality of an electrical supply network imposes the maintenance of stability during disturbed operations. The consumption of the reactive power created by the lines, during hollow of load is a factor of instability, all the more important that the lines are longer. A generator provided with a second inductor winding shifted in space, makes it possible to absorb an important reactive power all while maintaining stability. Studies showed that this solution was viable, for networks of which the lengths of lines are consequent, like the network in Russia. Since the beginning of the Eighties, the Soviet ex-Union was interested in operation of this generator called double excitation. Prototypes were built in the power station of Burchtinskaya. A collaboration between Russia and France, made it possible to improve the mode of control. Work of this memory is associated with this collaboration. The author gives the description of the test bench at a reduced scale, of a group of production of electrical energy using a generator with double excitation connected through a line to a powerful network. IGBT converters of chopper type, reversible in current and voltage feed the field circuits. The test bench is instrumented and controls are managed in real time by means of Dspace associated with Matlab/Simulink. The theoretical and real diagrams of control are presented. Inputs and outputs must be filtered and the author makes also a practical comparison between two modes of piloting the converters. Parallel to this experimentation, a theoretical study by simulation on the Saber software is made, in order to study the behaviour of the system described previously and thus to simulate the total test bench including bridges with IGBT. This requires a setting in equation of the application and a transcription compatible with the Saber software. Simulation allows a validation of the running of the double excitation generator in consumption or supply of reactive power. It must be noticed the difficulty of identification of the parameters of the machine. The study has been carried out in per unit values to allow a generalisation. An experimental study traduces in the active and reactive powers plan, the evolution of the Critical Clearing Time (CCT) following a three-phased short circuit, in order to determine the performances of the generator and its control. The first conclusions show a very clear improvement of stability compared to a classical synchronous machine
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Élisabelar, Christian. "Structures et techniques de contrôle des convertisseurs connectés à un réseau triphasé impédant." Toulouse, INPT, 1990. http://www.theses.fr/1990INPT013H.
Full textAbstract:
Les structures des convertisseurs et leurs techniques de controle, fondees sur la modulation de largeur d'impulsion et la resonance, sont evaluees en vue de prelever l'energie sur un reseau triphase impedant dans les meilleures conditions: reduction des harmoniques, controle du facteur de puissance. Les concepts de fonction de modulation et de cellule de commutation sont d'abord rappeles. Ils permettent une approche synthetique des structures et des techniques de controle des convertisseurs triphases proposes. La modelisation du convertisseur d'un point de vue fonctionnel, permet d'analyser le comportement du systeme global de conversion sous deux aspects: le controle du point de fonctionnement vis-a-vis des termes fondamentaux, la transformation des grandeurs electriques instantanees a travers un convertisseur. En exploitant la polyvalence de la structure de l'onduleur de tension mli, des systemes de conversion qui realisent les fonctions de redresseur, de compensateur statique d'energie reactive et de changeur de frequence ont ete etudies et experimentes. Les memes fonctions ont ete ensuite etudiees en utilisant les techniques des convertisseurs a resonance. Elles permettent d'ameliorer les formes d'onde, mais au prix d'une complexite accrue tant au niveau de la structure que de la commande
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Benhabib, Mohamed Choukri. "Contribution à l'étude des différentes topologies et commandes des filtres actifs parallèles à structure tension : Modélisation, simulation et validation expérimentale de la commande." Nancy 1, 2004. http://www.theses.fr/2004NAN10177.
Full textAbstract:
Ces dernière années, l'utilisation des convertisseurs statiques est en forte progression. Ces convertisseurs absorbent des courants non sinusoi͏̈daux au réseau. Ils se comportent alors comme des générateurs de courants harmoniques, provanquant des dysfonctionnements au niveau des équipements électriques. Le développement récent des semi-conducteurs de puissance entièrement commandables, tels que les IGBT, a permis à la conception de nouvelles structures, comme les filtres actifs de puissance, pour minimiser ces courants harmoniques. Dans cette thèse, nous avons abordé, les différentes topologies et stratégies de commande des filtres actifs parallèles en vue de compenser les harmoniques de courants et la puissance réactive susceptibles d'apparaître dans les réseaux électriques à trois et quatre fils. Nous avons étudié la commande analogique de ces filtres, théoriquement puis validée par simulation et experimentation. Les structures modulaires de filtres actifs de puissance, afin de compenser aussi bien les réseaux électriques à trois fils que à quatre fils alimentant des charges non-linéaires de forte puissance ont également été abordées dans cette thèse. Une sélectivité dans la commande de ce type de filtre actif a été introduite, pour optimiser le nombre d'onduleurs en service en fonction de la puissance de la charge connectée au réseauThese last years, the use of power electronic loads is increased. These loads absorb non-sinusoidal current in the electrical network and behave such as harmonic currents generator, which can have undesirable effects on electrical equipments. The recent development of semi-conductor completly controlable, such as IGBT, allows to concieve news structures, such as active power filter for harmonic compensation. In this thesis, different topologies and control strategies of the parallel active power filters to compensate current harmonics and reactive power in three and four wire electrical network is studied. An analog control for these active power filters is developped theoretically, then confirmed by simulations and validated by a experimental bench. The modular structure of active power filter, for compensating three-wire and four-wire electrical network with high power non-linear loads is also studied in this work. A selection in the control of this modular active power filter has be introduced, optimize the inverters to be adopted as a function of loadd power
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Rigaut, Tristan. "Time decomposition methods for optimal management of energy storage under stochasticity." Thesis, Paris Est, 2019. http://www.theses.fr/2019PESC2015/document.
Full textAbstract:
L'évolution du stockage d'énergie permet de développer des méthodes innovantes de gestion de l'énergie à une échelle locale. Les micro réseaux électriques sont une forme émergente de petits réseaux électriques munis de production locale, de stockage d'énergie et en particulier d'un système de gestion de l'énergie (EMS pour Energy Management System). De nombreuses études et recherches scientifiques ont été menées pour proposer diverses stratégies d'implémentation de ces EMS. Néanmoins il n'existe pas à ce jour d'articulation claire et formelle de ces méthodes permettant leur comparaison. L'une des principales difficultés pour les EMS, est la gestion des dynamiques des différents systèmes énergétiques. Les variations de courant vont à la vitesse de l'électron, la production d'énergie solaire photovoltaïque varie au gré des nuages et différentes technologies de stockages peuvent réagir plus ou moins vites à ces phénomènes imprévisibles. Nous étudions dans ce manuscrit, un formalisme mathématique et des algorithmes basés sur la théorie de l'optimisation stochastique multi-étapes et la Programmation Dynamique. Ce formalisme permet de modéliser et de résoudre des problèmes de décisions inter-temporelles en présence d'incertitudes, à l'aide de méthodes de décomposition temporelle que nous appliquons à des problèmes de gestion de l'énergie. Dans la première partie de cette thèse, "Contributions à la décomposition temporelle en optimisation stochastique multi-étapes", nous présentons le formalisme général que nous utilisons pour décomposer en temps les problèmes d'optimisation stochastique avec un grand nombre de pas de temps. Nous classifions ensuite différentes méthodes de contrôle optimal au sein de ce formalisme. Dans la seconde partie, "Optimisation stochastique de stockage d'énergie pour la gestion des micro réseaux", nous comparons différentes méthodes, introduites dans la première partie, sur des cas réels. Dans un premier temps, nous contrôlons une batterie ainsi que des ventilations dans une station de métro récupérant de l'énergie de freinage des trains, en comparant quatre algorithmes différents. Dans un second temps, nous montrons comment ces algorithmes pourraient être implémentés sur un système réel à l'aide d'une architecture de contrôle hiérarchique de micro réseaux électrique en courant continu. Le micro réseaux étudié connecte cette fois ci de l'énergie photovoltaïque à une batterie, une super-capacité et à une charge électrique. Enfin nous appliquons le formalisme de décomposition par blocs temporels présenté dans la première partie pour traiter un problème de gestion de charge de batterie mais aussi de son vieillissement long terme. Ce dernier chapitre introduit 2 algorithmes basés sur la décomposition par blocs temporels qui pourraient être utilisés pour le contrôle hiérarchique de micro réseaux ou les problèmes d'optimisation stochastique présentant un grand nombre de pas de temps. Dans la troisième et dernière partie, "Logiciels et expériences", nous présentons DynOpt.jl un paquet développé en langage Julia qui a permis de développer toutes les applications de cette thèse et bien d'autres. Nous étudions enfin l'utilisation de ce paquet dans un cas de pilotage réel de système énergétique : la gestion intelligente de la température dans une maison de l'équipement Sense CityThe development of energy storage paves the way to innovative methods to manage energy at a local scale. Micro grids are a novel kind of electrical grids with local production (renewable and waste energy), local demand, local storage and an Energy Management System (EMS). A wide literature already studies EMS implementations in micro grids but the produced methods are not exhaustively framed and compared. One of the main difficulty in micro grids energy management is to handle the different dynamics of electrical devices. Current variations are lighting fast, solar power changes quickly, different kind of storage react at different paces and batteries ageing is a slow process. We studya mathematical framework and algorithms, based on multistage stochastic optimization theory and Dynamic Programming, to model and solve energy management problems in micro grids with time decomposition methods. In the first part of this thesis, Contributions to time decomposition in multistage stochastic optimization, we present a general framework to decompose temporally large scale stochastic optimization problems into smaller subproblems. We then classify multiple existing resolution methods inside this framework. In the second part, Stochastic optimization of energy storage for management of micro grids, we compare different methods presented in the first part on realistic applications. First we control a battery and a ventilation in a subway station recovering subways braking energy with four different algorithms. Then we present how these results could be implemented on a real micro grid. We implement a fast online control method to stabilize the voltage in a simulated islanded DC micro grid connecting solar panels, an electrical load and two sorts of energy storage: a battery and a supercapacitor. Finally we apply our time decomposition framework to a problem of long term aging and energy management of a storage in a micro grid. This last chapter introduces a framework to model time decomposition of micro grids hierarchical control architectures, as well as two algorithms to solve temporally large scale stochastic optimization problems.In the third part, Softwares and experimentations, we present DynOpt.jl, a Julia language package developed to produce all the results of this thesis and more. Then we study an application of this software to the control of a real test bed: the energy aware temperature regulation of a real house in the equipment named "Sense City"
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Houidi, Sarra. "Classification des charges électriques résidentielles en vue de leur gestion intelligente et de leur comptabilisation." Thesis, Nantes, 2020. http://www.theses.fr/2020NANT4016.
Full textAbstract:
Le secteur résidentiel contribue aujourd’hui à une importante part de la consommation totale d’électricité. Pour réduire le coût de cette consommation d’une part et permettre le développement des maisons intelligentes d’autre part, une désagrégation de la courbe de charge est nécessaire. Les méthodes dites NILM (Non Intrusive Load Monitoring) répondent à ce besoin de manière non invasive en estimant la consommation individuelle de chaque Charge Électrique Résidentielle (CER), moyennant un dispositif de mesure du courant et de la tension installé au niveau du tableau électrique d’un habitat. Dans cette thèse, nous présentons les étapes d’une chaîne de traitement NILM basée sur la détection d’évènements. Un système d’acquisition du courant et de la tension à coût réduit est d’abord développé, puis, la détection d’évènements dans une courbe de charge est réalisée sur plusieurs signaux de puissance sélectionnés. Pour cela, les performances de plusieurs détecteurs sont évaluées et un algorithme de sélection de descripteurs pour la détection est mis en place. Enfin, l’identification des CERs est réalisée via un classifieur et une base de données comprenant des descripteurs électriques calculés à partir des mesures de courant et de tension en régime permanent de CERs. Plusieurs classifieurs et méthodes de sélection de descripteurs sont associés pour obtenir une application NILM optimale avec d’excellents taux de classification. Pour réduire le coût journalier de l’électricité, une stratégie de gestion des CERs est proposée, tenant compte du confort du consommateur et du degré de pilotabilité des CERsThe residential sector contributes nowadays to an important part of the total electricity consumption. To reduce electricity costs and to allow smart home applications, a partition of the load curve into its main components is necessary. This can be achieved with a minimum privacy invasion by applying Non-Intrusive Load Monitoring (NILM) approaches which intend to estimate the energy consumed by individual Home Electrical Appliances (HEAs) with a single meter placed in a house electrical panel. In this thesis, we present the steps to implement an event-based NILM process. We start from the current and voltage measurements using our own developed low cost device. Then, the detection of the switching on/off of the HEAs is achieved using appropriately selected power time series instead of the active power time series only. The performances of several detection algorithms were assessed and a Feature Selection Algorithm for Detection Purposes (FSADP) was designed. Finally, the HEAs identification is performed using a classifier and a database including HEAs unique signatures of electrical selected power features derived from current and voltage measurements in steady-state conditions. Several classifiers and feature selection methods are combined in order to obtain the optimal NILM application leading to the best classification results. Last but not least, to provide a purpose to NILM process, we propose a HEAs management strategy to reduce the daily electricity cost while taking into account users comfort and HEAs degrees of controllability
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Passelergue, Jean-Christophe. "Interactions des dispositifs FACTS dans les grands réseaux électriques." Phd thesis, Grenoble INPG, 1998. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00823351.
Full textAbstract:
L'augmentation des transits de puissance dans les réseaux d'énergie électrique ainsi que les contraintes environnementales ont conduit à l'introduction des dispositifs FACTS (Flexible AC Transmission Systems) pour l'amélioration de l'exploitation des réseaux. Ces dispositifs sont capables de remplir diverses fonctions comme le maintien de la tension, le contrôle des flux de puissance, l'amélioration de la stabilité du réseau, l'augmentation de la puissance transmissible maximale, etc. De plus, grâce à leur temps de réponse rapide, ils sont apparus comme des outils efficaces pour l'amortissement des oscillations électromécaniques très basses fréquences. Cette nouvelle fonction des dispositifs FACTS est d'autant plus importante que les réseaux mondiaux sont de plus en plus interconnectés, donc sensibles aux oscillations électromécaniques inter-régions. Cependant, le recours à de nombreux dispositifs FACTS dans un réseau nécessite d'étudier attentivement les éventuels problèmes d'interaction de régulation des dispositifs FACTS entre eux, mais aussi avec les autres éléments du réseau. Le travail réalisé dans le cadre de cette thèse traite des phénomènes dynamiques liés aux problèmes d'interaction résultant de l'insertion d'un ou plusieurs dispositifs FACTS shunt. Des indices de sensibilité et d'influence sont définis depuis les concepts de commandabilité et d'observabilité respectivement afin de prévoir l'importance des phénomènes d'interaction liés à l'insertion d'un dispositif FACTS et d'identifier les zones d'influence du dispositif FACTS. Ces indices sont appliqués à un réseau test 2 zones 4 machines et à un réseau réel simplifié 29 machines. Deux méthodes de coordination (méthode de type " minimax " et méthode linéaire quadratique décentralisée) sont mises en œuvre pour coordonner les dispositifs FACTS entre eux et avec les stabilisateurs de puissance (PSS - Power System Stabilizer) dans le réseau test 2 zones 4 machines.
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Coutard, Olivier. "UNE ANALYSE ÉCONOMIQUE DE L'ACCÈS AUX RÉSEAUX ÉLECTRIQUES D'INTERCONNEXION." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1994. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00345062.
Full textAbstract:
Ce mémoire de thèse comprend trois parties, formées chacune de deux chapitres. La première partie est consacrée aux évolutions réglementairesrécentes dans le secteur électrique, leurs modalités et leurs enjeux. La seconde traite des questions d'efficacité tarifaire des prix d'accès. La troisième enfin aborde la question de la réglementation et, plus généralement, de la régulation d'un système électrique ouvert.
Le premier chapitre vise à décortiquer in concreto les relations de dépendance mutuelle, d'interpénétration entre les considérations économiques et les considérations extra économiques (i.e. réglementaires au sens large ou même politiques) dans l'organisation industrielle traditionnelle (on peut parler de modèle) du secteur électrique dans les sociétés développées.
Nous analysons le rôle essentiel du couple interconnexion/ intégration dans cette organisation.
C'est cet équilibre complexe qui est globalement remis en cause par les évolutions réglementaires récentes, auxquelles est consacré le deuxième
chapitre. La perspective adoptée dans l'analyse nous permet d'expliciter les principaux enjeux de ces évolutions : promotion de l'efficacité économique
(au sens large) ; préservation des conditions d'exercice de différentes missions 'de service public' (ou 'd'intérêt économique général'). Nous tentons de
préciser le plus finement possible les termes économiques dans lesquels ces enjeux se présentent aux réglementeurs du secteur électrique.
Le troisième chapitre débute l'étude plus normative du problème des prix d'accès. La notion de coût marginal de court terme de transport, qui
soulève ici des problèmes conceptuels inusités, y est présentée et discutée. Nous étudions en particulier les limitations à l'efficacité de ces coûts
marginaux qui résultent de la présence d'externalités, de problèmes informationnels et de l'existence de coûts de transaction.
Nous poursuivons cette démarche dans le quatrième chapitre, en étudiant d'une part les conséquences pratiques en termes d'efficacité des indivisibilités dans les fonctions de coût de réseau, et d'autre part celles de la variabilité-imprévisibilité des coûts marginaux de court terme de transport.
Nous proposons différents critères et principes pour limiter en pratique les inefficacités induites.
Dans le cinquième chapitre, nous abordons le problème de la réglementation sous un angle plus concret que ne le font les modèles théoriques, et en tenant compte des principales interdépendances entre les coûts de production et les coûts de réseau. Nous insistons sur les aspects du problème spécifiques à l'électricité (par rapport aux modèles théoriques généraux).
Le sixième chapitre est consacré à une discussion moins formalisée de l'équilibre réglementaire à long terme nécessaire à la régulation d'un système
électrique ouvert. Il met en perspective certaines pratiques réglementaires observées. Il pose la question essentielle de l'arbitrage entre consommateurs 'domestiques' et industriels.
Enfin la conclusion récapitule l'essentiel des résultats de l'étude, en évalue la portée et propose des voies de recherche
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Chebel-Horstmann, Nadia. "Le régime juridique de l'accès aux réseaux électriques en France." Paris 2, 2004. https://acces-distant.sciences-po.fr/http/www.harmatheque.com/ebook/la-regulation-du-marche-de-l-electricite-concurrence-et-acces-aux-reseaux.
Full text
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Potel, Barnabé. "Evolution du mécanisme de délestage fréquence-métrique." Thesis, Université Grenoble Alpes, 2020. http://www.theses.fr/2020GRALT018.
Full textAbstract:
Le délestage fréquence-métrique est une mesure d’urgence afin d’éviter un black-out total du système électrique dû à une consommation soutirée du système électrique plus importante que celle injectée. Cette différence production/consommation implique une chute de la fréquence du système électrique qui doit alors puiser dans l’énergie cinétique des machines connectées à celui-ci. Dans le cas du délestage fréquence-métrique, ce sont d’importants déséquilibres (de quelques pourcentages à plusieurs dizaines de pourcentages) qui doivent être stoppés en déconnectant de manière automatique une partie de la consommation. En effet, l’énergie cinétique stockée (appelée indirectement inertie dans le cadre du système électrique) n’est pas suffisante pour compenser le déséquilibre sur des temps longs : la fréquence chute rapidement en quelques secondes/dizaines de secondes. Cette sous-fréquence est synonyme d’une instabilité importante et plusieurs appareils sont susceptibles de se déconnecter automatiquement pour éviter d’endommager le matériel ou parce que le système électrique auquel ils sont connectés ne parait lui-même pas stable. Le système électrique européen pourrait, en théorie, fonctionner en sous-fréquence si la fréquence est supérieure à 47.5Hz, fréquence de déconnexion automatique des centrales nucléaires. Le système électrique européen étant interconnecté, de nouveaux codes réseaux sont à mettre en œuvre afin d’harmoniser le fonctionnement des plans de délestage fréquence-métrique de chaque gestionnaire de réseau. Dans ce contexte, la chaire industrielle de recherche Smart Grids d’Enedis a financé ces travaux de thèse afin d’étudier plus en profondeur, l’impact de ce nouveau plan de délestage ainsi que les performances du plan actuel. Cette thèse propose de faire un lien entre la recherche académique et l’industrie. Dans un premier temps, trois cas d’activation du délestage sur le système électrique Européen ont été étudiés (dont deux n’ayant pas permis de contenir le black-out), ce qui permet alors d’aborder le paramétrage théorique d’un plan de délestage traditionnel. Ensuite, il a été montré, grâce à des données issues des consommations de plusieurs milliers de départs en France, qu’il y a un impact non négligeable quant à la manière d’implémenter un plan de délestage. De même, l'impact de l'insertion de production décentralisée a été considérée vis-à-vis des différentes méthodes pour implémenter un plan de délestage. Finalement une partie prospective, plus académique, a permis de montrer qu’en modifiant légèrement les algorithmes de délestage, il est possible d’améliorer la réponse de ce dernier afin de délester au mieux la consommation correspondant au déséquilibreUnder-frequency load shedding is an emergency measure to avoid a total blackout of the electrical system due to a greater consumption of the electrical system than the injected production. This production/consumption difference implies a drop in the frequency of the electrical system which must then draw on the kinetic energy of the machines connected to the electrical system. In the case of the under-frequency load shedding these are major imbalances (from a few percents to several tens of percents) which must be stopped by automatically disconnecting parts of the consumption. Indeed, the stored kinetic energy (indirectly called inertia within the framework of the electrical system) is not sufficient to compensate the imbalance over long periods: the frequency drops quickly in a few seconds/tens of seconds. This under-frequency is synonymous with significant instability and several devices are likely to disconnect automatically to avoid damaging the equipment or because the electrical system to which they are connected does not itself appear stable. The European electrical system could, in theory, operate at under frequency if the frequency is greater than 47.5 Hz, which is the frequency of automatic disconnection of nuclear power plants. The European electrical system being interconnected, new network codes are to be implemented in order to harmonize the operations of the under-frequency load shedding plans of each system operator. In this context, the Enedis Smart Grids industrial research chair funded this thesis in order to study depthly the impact of this new load shedding plan as well as the performance of the current implemented scheme. This thesis proposes to make a link between academic research and industry. Initially, three cases of load shedding activation over the European electrical system are studied (two of which did not allow the blackout to be contained), which then makes it possible to study the theoretical configuration of a traditional under-frequency load shedding scheme. Then, thanks to data from the consumption of several thousands of feeders in France, it is shown that there is a significant impact on the implementation method of a load shedding scheme. Likewise, the impact of the integration of decentralised generation is considered with regard to the different methods for implementing a load shedding plan. Finally, a more academic, prospective part made it possible to show that by slightly modifying the load shedding algorithms, it is possible to improve the load shedding response in order to best shed the consumption corresponding to the imbalance
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Ghahremani, Esmaeil. "Contribution to Wide Area Control of Power Systems." Thesis, Université Laval, 2013. http://www.theses.ulaval.ca/2013/29450/29450.pdf.
Full textAbstract:
L'objectif principal des réseaux électriques est de convertir l'énergie d'une forme naturelle
à la forme électrique et aussi de la distribuer aux clients avec la meilleure qualité.
L'énergie électrique est une des formes d'énergie les plus utilisées dans l'industrie, dans
les résidences, aux bureaux et dans le transport. Présentement, la complexité des réseaux
électriques augmente continuellement en raison de la croissance des interconnexions et de
l'utilisation des nouvelles technologies. Également, la croissance de la demande d'énergie
électrique a forcé l'utilisation des réseaux électriques à leur capacité maximale et donc près
de la limite de stabilité. Dans ces conditions, si le système est soumis à une perturbation,
la chute de la tension ou celle de la fréquence serait très probable. Par conséquent, les
équipements de contrôle, qui constituent une structure avec plusieurs niveaux de contrôle,
peuvent aider les réseaux électriques à surmonter les événements imprévus. Les récentes
pannes dans les réseaux électriques démontrent le besoin urgent d'une structure de contrôles
multi-niveaux basés sur une technologie avec très rapide réponse appelée en anglais Wide
Area Measurement and Control system (WAMAC). Présentement, le Wide Area Measurement
System (WAMS) qui utilise le Global Positioning System (GPS) et la technologie
satellite, joue un rôle important dans différentes parties du système de contrôle des
réseaux électriques pour emp^echer les pannes globales ou locales du système. Les informations
transférées par cette technologie seraient employées dans un contrôleur global appelé
Wide Area Controller en anglais pour améliorer la performance dynamique des réseaux
électriques pendant et après les perturbations.
Donc, pour implémenter un Wide-Area Controller dans cette thèse, nous présenterons
un plan multi-étapes pour l'amélioration de la stabilité du système et l'amortissement des
oscillations du réseau. La première étape de ce plan serait l'estimation d'état dynamique
des réseaux électriques en utilisant des phaseurs qui sont accessibles de Phasor Measurement
Unit (PMU). Les angles des machines synchrones estimés à la première étape, qui
pourrait nous montrer l'état des oscillations du réseau, seront utilisés comme des signaux
d'entrée pour le contrôleur. La deuxième étape de notre plan est de trouver les meilleurs
eplacements des dispositifs FACTS sur le réseau électrique pour augmenter la puissance
transmise dans le réseau, maximiser la chargeabilité et minimiser les pertes. Après le
placement optimal des dispositifs FACTS, la troisième étape consiste à implémenter le
Wide-Area Controller. Ce contrôleur reçoit les états estimés, qui sont disponibles à partir
des résultats de la première étape, et d'autres informations de partout dans le réseau
en utilisant des PMUs. Après la vérification des signaux reçus, le contrôleur commande
des contrôleurs locaux, tels que les contrôleurs des dispositifs FACTS qui ont été placés
de façon optimale à la deuxième étape. Le contrôleur implémenté modifie les signaux de
référence des éléments locaux pour améliorer la performance dynamique du système et
amortir les oscillations du réseau.The main goal of power system is to convert the energy from one of its natural forms to the electrical form and deliver it to the costumers with the best quality. So far, the complexity of power system is continually increasing because of the growth in interconnections and use of new technologies. Also, the growth of electrical energy demand has forced the power networks to work with the maximum possible capacity and in turn near the stability limits. In this condition, if the system is subjected to a disturbance, the voltage or frequency collapse events would be more probable. Therefore the control equipments, which constitute a multi level control structure, can help the power system to overcome the contingencies. Recent collapse events in the power system networks show the urgent need for such a multi level control structure based on a rapid response technology such as Wide Area Measurement and Control (WAMAC). Nowadays, the wide area measurement and monitoring, which uses the Global Positioning System (GPS) and satellite technology, plays an important role in different parts of power system control strategies to prevent from global or local collapses. The information transferred by this technology would be employed in a master central controller, called wide area controller, to improve the power system dynamic performance during and after disturbances. From this point of view, in this thesis we will present a multi-step plan for system stability improvement and network oscillations damping by implementing a FACTS-based wide-area power oscillation damper (WA-POD) controller. The frrst step of this plan would be the dynamic state estimation of power system using the phasor measurements signals accessible from Phasor Measurement Units (PMUs). The estimated rotor angles of the synchronous machines from the first step, which could show us the network oscillations condition, will be used as the input signals of the wide-area controller. The second step of this plan is to find the best locations of FACTS devices to increase the power transmitted by network, maximize the system loadability and minimize the transmission line losses. After optimal placement of FACTS controllers, the third step is to implement a wide-area damping controller which receives the estimated rotor angles, available from the results of step one, and other information from all over the network, and then modifies the set points of optimized local control utilities such as FACTS device controllers. The implemented wide area controller, which acts as a master controller, sends the reference signals and setpoints to the local FACTS controllers such as UPFC to improve the oscillations damping performance. This result in higher transfer limits across major transmission interfaces and less blackouts in terms of frequency, duration and consequences.
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Isnuwardianto, Ibnusaleh. "Elaboration d'une commande optimale multicritères appliquée à la stabilité dynamique d'un réseau électrique : Texte imprimé." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1991. http://www.theses.fr/1991ECDL0005.
Full textAbstract:
La performance dynamique d'un réseau d'énergie électrique est définie par les dynamiques des centrales électriques qui présentent en général des caractéristiques différentes a cause des turbogénérateurs et des systèmes de régulation utilises. Pour cette raison, l'application de la commande optimale doit tenir compte des propres critères de performance de toutes les machines contrôlées afin d'améliorer la stabilité dynamique du réseau d'une manière optimale. C’est la l'avantage de la méthode multicrite��res par rapport a celle monocritère. Le premier chapitre présente des notions et définitions de base concernant la stabilité dynamique des réseaux d'énergie électrique de grande taille. La présentation est faite d'une manière globale afin d'apercevoir une image suffisamment claire du domaine du travail. Dans le chapitre deux, quelques méthodes d'optimisation avec plusieurs critères sont présentées pour faciliter le choix de la méthode la mieux adaptée au cas de la stabilité dynamique d'un réseau électrique multimachines. Le modèle linearisé du réseau est élaboré au chapitre trois. On parvient à conclure que ce modèle simplifie est bien adaptable a la commande optimale multicritères et assez représentatif pour l'étude conceptuelle d'un régulateur optimal. Le dernier chapitre est consacre a la conception d'un régulateur optimal multicritères et a l'application du régulateur a un réseau élémentaire et a un modèle simplifie du réseau d'énergie électrique Java-Bali (Indonésie)
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Ndiaye, Elhadji Mounirou. "L'exploitation des industries de réseau : une analyse économique appliquée aux partenariats public-privé dans la libéralisation des secteurs de l'électricité et des télécommunications au Sénégal." Grenoble 2, 2008. http://www.theses.fr/2008GRE21015.
Full textAbstract:
A cause de leurs caractéristiques spécifiques (externalités, économies d'échelle, coûts fixes élevés), les industries de réseau sont des monopoles naturels. Traditionnellement, le monopole public permettait, en plus, de préserver des missions du service public incombant à un Etat gestionnaire, financièrement plus fort que le secteur privé dans un contexte où le marché financier était inexistant. Actuellement, les partenariats public-privé (libéralisation) permettent de pallier les carences financières de l'Etat et d'instaurer une rigueur de gestion propice à l'éclosion du progrès technique. Les théories économiques des contrats, de la concurrence (marchés contestables) et de la régulation constituent le cadrage théorique des libéralisations. Elles fournissent les outils et le support théoriques nécessaires à la mise sur pied d'une concurrence équilibrée ainsi que la définition d'un cadre contractuel adéquat entre l'Etat et ses partenaires privés. L'efficacité de la libéralisation est tributaire de la régulation indépendante qui est une émanation de l'encadrement institutionnel global. Au Sénégal, la libéralisation des secteurs de l'électricité et des télécommunications et les changements institutionnels qui les accompagnent n'ont été amorcés qu'à partir de 1996. Toutefois, il est possible d'effectuer une analyse de mi-parcours afin de dresser une approche normative des perspectives en termes de régulation et d'encadrement institutionnelBecause of their specific characteristics (externalities, ladder economies, costs set up students), the network industries are natural monopolies. Traditionally, the public monopoly allowed also protecting the public service falling to a government, financially stronger than the private sector while the financial market was non-existent. Currently, the public private partnerships (liberalization) allow compensating for the financial lacks of the State and to establish a harshness of management which is necessary to promote the technical progress. Public-private partnerships thus became the new options of exploitation of network industries. The economic theories of contracts, of competition and of regulation constitute the theoretical centring of the liberalizations. They offer the theoretical tools and the support necessary for the setting up of a well-balanced competition and the definition of an adequate contractual frame between the government and his private partners. The efficiency of the liberalization depends on regulation which is an emanation of the global institutional supervision. In Senegal, the liberalization of electricity and telecommunications sectors and the corresponding institutional changes were begun only from 1996. However, it is possible to make a mid-term analysis to draw up a normative approach of the perspectives in terms of regulation and institutional frame (supervision)
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Al, Chaer Toufic. "Robust control of multivariable systems : application to a three-phase shunt active filter in low voltage electrical networks." Poitiers, 2008. http://www.theses.fr/2008POIT2352.
Full textAbstract:
The work done in this thesis aims to combine the knowledge of two research areas: the automatic control area and the power electronics area, in order to elaborate a methodology for controlling a three-phase shunt active filter system. Indeed, this subject has been widely handled by the specialists in the field of power electronics in order to eliminate voltage and current harmonics in electrical distribution networks. Most of existing control strategies of active filters have been formulated as a current reference tracking control design problem. The alternative approach that we propose is to formulate a three-phase shunt active filter as a linear perturbation rejection problem with zero references. The linearity of the mathematical model enables us to use the H∞ control paradigm in order to design a multivariable linear robust H∞ controller. Such a controller is able to reject harmonics generated by the nonlinear loads, and to maintain the stability and performance of the system against the variations in the physical parameters of the electric circuit. In order to validate the proposed approach, simulations are carried out in Matlab/Simulink environment, and the control laws are implemented on an experimental test benchLe travail effectué dans cette thèse a pour objectif de combiner les connaissances de deux domaines de recherche : l’automatique et l’ électronique de puissance afin de dégager une méthodologie pour contrôler un filtre actif parallèle triphasé. En effet, ce sujet est largement traité par les spécialistes de l’électronique de puissance pour éliminer les harmoniques de tension et de courant sur un réseau de distribution électrique. La plupart des stratégies de commande sont basées sur la formulation du problème du filtrage actif comme un problème de suivi de consignes classiquement utilisé dans ce domaine. L’ approche que nous proposons est de considérer le problème comme un problème linéaire de rejet de perturbations. La modélisation linéaire du système permet la synthèse d’une loi de commande robuste multivariable en vue d’ une stabilisation robuste et d’ une performance H∞ robuste. Cette loi de commande devra permettre d’ éliminer les harmoniques qui apparaissent sur le réseau, et de maintenir la stabilité et la performance du système vis-à-vis les incertitudes sur les paramètres du modèle. La validité de l’ approche proposée est vérifiée en simulation à partir de l’ outil logiciel Matlab/Simulink, puis par la mise en œuvre sur un banc expérimental
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Mogo, Jules Bonaventure. "Improving the deterministic reserve requirements method to mitigate wind uncertainty." Doctoral thesis, Université Laval, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.11794/34660.
Full textAbstract:
Les réseaux électriques sont sujets aux aléas divers pouvant éventuellement mettre en péril leur sûreté. Des évènements résultants de l’aléa météorologique ou de la défaillance stochastique des composants du réseau tels qu’une fluctuation de températures hors saison ou la perte d’une unité de production, peuvent causer des déséquilibres inattendus entre l’offre et la demande et entraîner des délestages. Pour faire face à ces aléas, des marges de puissance ou "réserve" sont ménagées par rapport au strict équilibrage de l’offre et de la demande prévisionnelle. Cependant, déterminer la quantité de réserve suffisante pour une opération fiable et rentable est un problème difficile à résoudre, particulièrement en présence d’incertitude croissante due à la libéralisation du marché de l’électricité et à la pénétration à grande échelle des éoliennes sur le réseau. L’approche déterministe considère un niveau de réserve statique du jour pour le lendemain. L’énergie éolienne étant faiblement prévisible, de la réserve supplémentaire est requise pour pallier l’intermittence du vent. Parce que les éoliennes ne sont pas distribuables, les générateurs conventionnels ont été laissés sous pression en répondant aux variations larges et rapides de la charge nette du réseau. Étant données les contraintes de rampe qui limitent leur flexibilité, le bon fonctionnement du marché de l’électricité peut être altéré parce que les transactions d’énergie qui y sont contractées risquent de ne pas être réalisées en temps réel comme convenu pour des raisons de sécurité. Dans ce contexte, l’utilisation de l’approche déterministe à elle seule comme c’est le cas aujourd’hui, pourrait ne pas être économique ou fiable pour contenir les risques encourus; d’où la nécessité des méthodes sophistiquées basées sur une représentation plus complexe de l’incertitude. Cette thèse propose des solutions viables et efficientes à l’incertitude croissante dans l’opération à court terme des réseaux électriques en présence d’éoliennes à grande échelle et dans un contexte de compétition. Le caractère conservatif de la méthode déterministe a été grandement amélioré par une génération de réserve supplémentaire, contrôlable, et qui tient en compte l’aspect stochastique des éoliennes. La mutualisation des capacités via l’interconnexion permet d’alléger la contrainte d’équilibrage du réseau et de réduire les secousses autour des générateurs conventionnels. Afin de faciliter les transactions d’énergie sur le marché, des règles ont été élaborées pour inciter la mise en disponibilité des générateurs à larges paliers de rampes. Un problème combiné de la programmation des centrales et de transit optimal de puissance incorporant tous les objectifs sus-cités a été formulé. Traduit en programmation mixte quadratique car générant des solutions faisables dont le niveau d’optimalité est connu, celui-ci a été utilisé pour investiguer divers effets de l’interconnexion sur la réduction des coûts d’exploitations associés à plus d’éoliennes sur le réseau. Enfin et surtout, la capacité de notre modèle à résister aux contingences a été validée avec un modèle qui tient compte de l’aspect aléatoire des composants du réseau à tomber en panne. Ce qui nous a permis d’ajuster notre stratégie du marché du jour pour le lendemain par rapport à celui du temps réel. Notre modèle se distingue par sa rapidité et sa capacité `a révéler les coûts cachés de l’intégration des éoliennes dans les réseaux électriques.Power grids are subject to a variety of uncertainties that may expose them to potential safety issues. Interruptions in electricity supply for instance, may result from an unseasonable temperature fluctuations or a power station outage, which are events of stochastic nature involving the weather or the failure of a component in the grid. The result may be sudden imbalances in supply and demand, leading to load interruptions. To plan for such unforeseen events, the grid carries ’reserve’, i.e., additional capacity above that needed to meet actual demand. However, scheduling the appropriate amount of reserve needed for a reliable and cost-effective grid operation is very challenging, especially in the context of increased uncertainties due to liberalization and the large-scale wind electric generators (WEGs) penetration to grid. Traditional grids assume a fixed knowledge of system conditions for the next day. Wind power being very poor to predict, an extra reserve generation to accommodate its uncertainty is required. Because WEGs aren’t built around spinning turbines, conventional units have been left stressed while responding to large and fast variations in the system net load. Given the temporal operating restrictions that limit their flexibility, the properly functioning of the electricity market can be altered as the energy transactions may not be carried out in realtime, exactly as agreed for security reasons. In this context, the use of the deterministic criteria alone as is the case today, may not be economical or reliable in limiting the risk of uncertainty; calling for sophisticated methods based on more-complex characteristics of uncertainty. This thesis proposes reliable and sound solutions to the increased variability and uncertainty in short-term power grid operations emanating from increasing the share of WEGs in the generation mix and competition from electricity markets. The conservativeness of the deter ministic method has been greatly improved with an adjustable extra generation reserve that accounts for the stochastic feature of WEGs. An inherent flexibility–design that attempts to reduce the onus placed on conventional units to balance the system has been considered. In doing so, the jerkings around these units while responding to large and fast variations in the system net load have been considerably mitigated. Adequate market policies that incentivize flexible resources to make their units with higher ramp rates available to follow dispatch signals have been crafted, thereby avoiding potential reliability degradation or costly out-ofmarket actions. A combined Security Constrained Unit Commitment (SCUC) and Optimal Power Flow (OPF) optimization problem that encompasses all the above mentioned goals has been formulated. Translated into a Mixed Integer Quadratic Programming (MIQP) problem that can return a feasible solution with a known optimality level, the SCUC-OPF engine has been used to investigate various effects of grids integration on reducing the overall operating costs associated with more wind power in the system. Last but not least, the effectiveness of our model to withstand contingencies has been done with a probabilistic model benchmark that accounts for the random nature of grid failure. This allows the adjustment of the Day- Ahead Market (DAM) strategy with respect to the Real-Time Market (RTM). Our model is proven to be more acceptable as it is time-saving, and has particular implications for wind integration studies as it can reverse the hidden cost of integrating WEGs to grid.
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Straub, Clémentine. "Gestion des congestions et prise de décision dans les réseaux électriques maillés en utilisant des batteries électriques." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2021. http://www.theses.fr/2021UPASG013.
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Le paysage de la production électrique connaît aujourd’hui une modification profonde du fait du plein essor des énergies renouvelables. La partie de la production qui est caractérisée comme intermittente et éparse sur les réseaux est de plus en plus présente et crée de nouvelles contraintes de saturation des réseaux électriques de transport, nommées congestions. Dans ce contexte, les batteries reçoivent un intérêt croissant pour leur potentiel dans la gestion des congestions. Le travail de thèse décrit dans ce manuscrit porte sur la conception d’algorithmes utilisant la flexibilité des batteries pour résoudre des congestions sur les réseaux électriques maillés. La stratégie de contrôle présentée mêle action des batteries et limitation de production renouvelable pour une résolution locale de congestions. Le contrôle est décomposé en deux niveaux : un niveau haut, de planification, et un niveau bas, pour la gestion temps réel des congestions. Le niveau bas utilise le formalisme de la commande prédictive et permet de prendre en compte des retards sur les actions de contrôle. Le niveau haut possède un rôle de planification des trajectoires des batteries venant en appui du niveau bas et est constitué par une optimisation haut niveau définissant les capacités des batteries nécessaires à la résolution en temps réel des congestions et celles résiduelles. Ce niveau permet ainsi de définir un cadre multi-service pour les batteries dans lequel les capacités résiduelles peuvent être offertes à d’autres acteurs ou services du marché électrique. Les algorithmes développés sont appliqués à un projet mené par le Réseau de Transport d’Electricité français (RTE) : le projet RINGO. Ce projet est un démonstrateur expérimental dont le but est de valider l’introduction de stockage de grande capacité sur les réseaux d’électricité comme une solution aux congestionsPower generation has been undergoing a radical change due to the expansion of renewable energies. The part of the generation which can be characterised as intermittent and scarce is increasing in importance and is creating new overload constraints on electrical grids called congestions. In this context, batteries are gaining a growing attention for their potential in congestion management. The thesis work contained in this manuscript deals with the conception of new algorithms relying on batteries to solve congestions on meshed electrical grid. The presented control strategy mingle batteries actions and renewable curtailment. The control is based on two levels. The upper level relates to planification and the lower level is dedicated to real-time congestion management. The lower level is developped using Model Predictive Control and provides a framework to take into account delays on control actions. The upper level covers the batteries trajectories planning, supports the lower level and defines batteries capacity used for real-time congestion management and the residual capacities of these batteries. This level can thus be used to define a multi-service framework for batteries. The residual capacities can be offered to other actors or services of the electrical market.The developped algorithms are implemented on a project conducted by the french Transmission System Operator (RTE) : the RINGO Project. This project is a demonstrator program whose aim is to validate large capacity storage as a solution to congestions
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El, Khodary Mohammed. "Libéralisation des marchés et stratégies de développement des entreprises électriques européennes." Amiens, 2010. http://www.theses.fr/2010AMIE0052.
Full text
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Pollentes, Michel. "Sur l'utilsation de modèles de laboratoire pour l'étude de la tenue au contournement des isolateurs pollués." Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30175.
Full textAbstract:
Ce travail s'insere dans les recherches menees dans notre laboratoire sur la tenue au contournement electrique des systemes d'isolation pollues et concerne la representativite des essais sur echantillons de laboratoire et leur description par des modeles mathematiques. La premiere partie etudie le comportement de plaquettes polluees et soumises a des reprises d'humidite suivant des procedures voisines des tests normalises. La conductivite electrique superficielle moyenne depend fortement de la solution polluante utilisee et des conditions atmospheriques, avec un courant de fuite tres bruyant, susceptible d'augmenter localement le champ electrique. Les tensions de contournement ont ete mesurees sur ces echantillons et comparees d'une part, avec celles trouvees sur un canal rempli d'electrolyte de resistance comparable, d'autre part aux previsions de differents modeles mathematiques. La validite de ce dernier etant tres contestee, compte tenu de la complexite des phenomenes physiques impliques dans ce type de rupture dielectrique, un dispositif experimental a ete realise pour etudier la dynamique de l'extension de la decharge. Il permet de mesurer simultanement sur un seul contournement des parametres electriques et optiques en differents points du parcours de la decharge. Bien que le modele de la couche de pollution solide soit plus representatif du contournement sur un isolateur reel, le canal d'electrolyte permet une meilleure definition des parametres en vue d'identifier les mecanismes elementaires, c'est pourquoi il a ete choisi pour la deuxieme partie du travail. Les premiers resultats obtenus concernent une decharge alimentee en courant continu. L'influence de la polarite de la tension appliquee, de la resistivite et du niveau de la surtension sur le temps de contournement ont montre la necessite de revoir la modelisation, car les modeles existant ne prennent pas en compte le temps et se limitent souvent aux equations decrivant la decharge de type intermediaire entre la luminescence et l'arc
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Xu, Jianhong. "Filtrage actif parallèle des harmoniques des réseaux de distribution d'électricité." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1994. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_1994_XU_J.pdf.
Full textAbstract:
Le but de cette thèse est d'étudier un nouveau dispositif de filtrage des harmoniques des réseaux le filtre actif. Elle présente donc dans un premier temps les perturbations harmoniques des réseaux et les méthodes classiques de filtrage. Dans un deuxième temps, les deux principales structures de filtre actif sont analysées et la structure tension est retenue pour nos recherches. Nous avons ensuite développé les principes de commande des filtres actifs à structure tension dont la régulation de courant par hystérésis et par MLI à échantillonnage naturel est étudiée. À la suite de cette étude théorique, nous avons développé un logiciel de simulation d'un système comprenant le réseau, le filtre actif et la charge polluante. Cette simulation permet de mettre en évidence de façon plus précise l'efficacité du filtre actif et l'influence des caractéristiques du réseau et celles de la charge polluante sur la qualité de compensation d'harmoniques. Enfin, afin de confirmer les études théoriques, nous avons mis au point une maquette monophasée à puissance réduite. Les résultats expérimentaux obtenus sont présentés et discutés
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Xémard, Alain. "Modélisation électromagnétique des effets de la foudre sur les réseaux d'énergie électrique." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2008. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/TH_T2103_axemard.pdf.
Full textAbstract:
Ce mémoire de thèse traite de l’étude de l’effet de la foudre sur les réseaux de distribution et de transport d’électricité. Il a été motivé par le souci de disposer de méthodes d’études permettant d’éviter les effets néfastes des surtensions dues à la foudre qui sont susceptibles de se propager sur les réseaux électriques (destruction de matériels, courts circuits conduisant à des creux de tension, etc). Plusieurs points scientifiques spécifiques sont abordés. On s’intéresse tout d’abord aux différentes données expérimentales concernant le courant de foudre disponibles aujourd’hui pour identifier celles qui sont les plus appropriées pour réaliser ce type d’étude. Nous abordons ensuite la question des surtensions induites (ce sont les surtensions dues aux coups de foudre tombant à proximité des réseaux électriques). Nous présentons un modèle de couplage permettant de représenter le couplage entre le champ électromagnétique dû à un coup de foudre et une ligne multifilaire dont les paramètres varient en fonction de la fréquence. Ce modèle est employé pour déterminer le risque de défaillance dû à la foudre d’équipements d’un client domestique à basse tension. On s’appuie pour cela sur une méthode probabiliste de type quasi-Monte-Carlo. La dernière partie de la thèse est consacrée à l’étude du taux d’amorçage dû à la foudre des lignes de transport d’électricité. Il s’agit du nombre moyen d’amorçage des chaînes d’isolateurs par an et pour 100 km de ligne. Ce taux permet de quantifier le comportement à la foudre des ouvrages de transport. Nous présentons une méthode numérique permettant de le calculer automatiquement en s’appuyant sur le logiciel de calcul de transitoires électromagnétiques EMTP-RV. Nous appliquons ensuite cette méthode pour étudier différentes solutions permettant de réduire ce taux d’amorçage. Nous nous intéressons plus spécialement à l’emploi des parafoudres en ligne. Les parafoudres en ligne sont des parasurtenseurs installés en parallèle avec les chaînes d’isolateurs permettant d’éviter que les surtensions aux bornes des chaînes d’isolateurs ne soient supérieures à leur tension de tenue. Il s’agit là d’une solution relativement nouvelle qui nécessite des nombreux calculs d’optimisation afin d’installer les parafoudres d’une façon qui permette de concilier un coût raisonnable avec une bonne efficacité quant à la réduction du taux d’amorçageThis P. H. D work is devoted to the study of some aspects of the effect of lightning on distribution and transmission electrical networks. It was motivated by the will to dispose of methods allowing to avoid some of the negative effects of lightning over-voltages which may propagate along electrical systems (destruction of apparatuses, short-circuits leading to voltage dips, e. T. C. ). Different scientific issues are considered. At first we analyse the different experimental data regarding lightning current available today in order to determine which ones are the most appropriate to conduct this type of study. Then we examine the issue of induced over-voltages (they are the over-voltages due to lightning strokes having a point of impact located in the vicinity of the electric network). We present a coupling model allowing to representing the coupling between the electromagnetic field due to a lightning stroke and a multi-conductor line whose parameters are varying versus frequency. This model is used in order to determine the risk of failure due to lightning of the apparatuses of a domestic low-voltage client. One use for that a probabilistic method of type quasi-Monte-Carlo. The last part of the thesis is devoted to the study of the flashover rate of transmission overhead lines. This rate corresponds to the average number of insulator string flashovers per year and for 100 km of line. It allows to estimate the lightning behaviour of transmission lines. We present a numerical method calculating this rate automatically which is based on the use of the electromagnetic transient calculation software EMTP-RV. Then we apply this method to study several solutions allowing to reduce the flashover rate in several configurations. We focus more specifically on the use of line arresters. Line arresters are voltage limiters installed in parallel with insulator strings allowing to limit the overvoltage between the terminals of the insulator strings at a value lower than their withstand voltage. This solution is relatively new and required numerous optimisation in order to install line arresters in a way which conciliates a reasonable cost and a good efficiency regarding the reduction of the flashover rate
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Tran, Van Giang. "Conception optimale d’une centrale électrique virtuelle intégrant des énergies renouvelables." Perpignan, 2010. http://www.theses.fr/2010PERP0998.
Full textAbstract:
Le travail réalisé et présenté dans ce manuscrit répond au nécessaire développement d’une centrale électrique virtuelle, permettant de gérer les systèmes de production d’électricité et de promouvoir les énergies renouvelables au sein de la communauté d’agglomération Perpignan Méditerranée (Pyrénées-Orientales). Dans un premier temps, sont présentés le contexte énergétique global, l’état de l’art concernant l’implantation de centrales électriques virtuelles dans le monde ainsi que l’approche proposée pour la gestion des ressources énergétiques de la communauté d’agglomération. Dans un deuxième temps, des modules de prédiction à court terme de la charge du réseau électrique et de paramètres météorologiques, tels que la vitesse moyenne de vent et l’irradiation solaire globale, ont été développés et intégrés à l’outil développé. Des scénarios prévisionnels et plusieurs stratégies de gestion énergétique ont été proposés afin de répondre au mieux à la demande d’électricité. Est considérée la possibilité de stocker de l’énergie ainsi que de vendre ou d’acheter sur le marché Powernext. Enfin, l’outil développé offre la possibilité de dimensionner de façon optimale de nouveaux systèmes de production et d’étudier la pertinence de leur implantation. Avec le développement rapide du marché concurrentiel de l'électricité et la nécessaire réduction des émissions de gaz à effet de serre, la centrale électrique virtuelle proposée a pour objectif principal d’améliorer l’efficacité économique et de favoriser la protection de l'environnementThe present work deals with the necessary development of a virtual power plant allowing managing energy production systems and promoting renewable energy for the Perpignan Méditerranée agglomeration community (Pyrénées-Orientales, France). First, are presented the worldwide energy context, the state of the art about virtual power plants as well as the proposed approach for managing energy resources. Next, a methodology allowing forecasting the electric load and meteorological parameters, such as both the mean average wind speed and the global solar irradiation, are proposed and integrated as a module in the virtual power plant. Scenarios and energy strategies were developed with the purpose of satisfying the electricity demand, using renewable energy. Storing energy as well as buying or selling on the Powernext market was also considered. Finally, the proposed tool opens the possibility of optimally sizing new production systems. According to both the intensive growth of the electricity market and the greenhouse gas emissions, the developed virtual power plant focuses on improving energy efficiency and favouring environmental protection
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Zmajkovič, Peter. "Modélisation du contournement électrique et validation expérimentale du mécanisme proposé pour l'extension de la décharge." Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30239.
Full textAbstract:
Ce travail concerne la modelisation du contournement electrique des isolateurs pollues. Pour decrire la situation d'une decharge en serie avec la resistance de la pollution, un modele multiarc a ete ameliore en utilisant plusieurs types d'equations pour decrire les decharges etablies en parallele et, en vue d'utiliser ce modele pour une etude dynamique, en y introduisant la condition de reamorcage. Un mecanisme physique de l'extension de la decharge par des ramifications est ensuite propose. Il est compatible avec le modele propose, et les calculs du champ electrique montrent qu'il est amplifie dans l'atmosphere au voisinage de la surface polluee et que ces valeurs sont compatibles avec la propagation de streamers qui serviraient de precurseurs a de nouvelles decharges en aval des precedentes. Un dispositif experimental en vue d'etudier la dynamique du contournement a ete realise qui permet l'enregistrement synchrone de grandeurs electriques et optiques pendant un meme contournement. Il a permis en particulier de mesurer, en variant les parametres experimentaux, les durees et les tensions critiques de contournement. Les valeurs de ces dernieres, en accord avec les predictions du calcul mene avec le modele propose, en demontrent la validite
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Hadj, said Ahmed. "Intégration du stockage dans les méthodes de planification des réseaux électriques basse tension." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAT004/document.
Full textAbstract:
L’ouverture des marchés de l’énergie et les nouveaux usages ont induit à des changements significatifs sur les réseaux de distribution (le réseau basse tension – BT – notamment), comme : l’augmentation des interconnections de production à partir de sources d’énergies renouvelables (EnR), l’accroissement de la pointe de consommation, entre autres. Ces derniers créent des contraintes électriques. Dans l’optique d’une gestion pragmatique des réseaux électriques intelligents, des gisements de flexibilité comme le pilotage des charges/sources ou le stockage sont recherchés pour offrir des nouvelles solutions à ces contraintes. Cette thèse étudie ainsi les enjeux de la gestion du stockage et son impact dans les méthodes de planification des réseaux BT. Ainsi, dans un premier temps, les impacts du stockage et de la production photovoltaïque sur des grandeurs utilisées dans la planification des réseaux de distribution sont étudiés. Dans un second temps, une méthode de calcul des coûts des pertes est adaptée à la présence du stockage et/ou de la production PV. Dans une dernière partie, des algorithmes de fonctions avancées de conduite sont développés afin d’illustrer la valeur économique du stockage dans la planification des réseaux BT, et comparés à une planification classique plus couteuseThe opening up of energy markets and new uses have led to significant changes in distribution grids, in particular low-voltage grids. Notably, it has led to an augmentation in the integration of renewable energy production, an increase in the peak consumption, among others. This is accompanied by the appearance of the electrical constraints with which power systems must cope. This has resulted in the development multiple flexibility capabilities such as load/source management or energy storage, providing new solutions, now to be considered in planning methods. This thesis studies the issue of energy storage in the low-voltage grid planning. The first part of this thesis studies the impact of storage and photovoltaic production on variables involved in distribution grid planning. In the second part, a method for calculating the cost of losses is adapted to the presence of energy storage and/or PV production. Finally, advanced d operation algorithms are developed to illustrate the economic value of energy storage in LV distribution grid planning, compared to a more expensive conventional planning method
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Passelergue, Jean-Christophe. "Interactions des dispositifs FACTS dans les grands réseaux électriques." Phd thesis, Grenoble INPG, 1998. http://www.theses.fr/1998INPG0148.
Full textAbstract:
L'augmentation des transits de puissance dans les réseaux d'énergie électrique ainsi que les contraintes environnementales ont conduit à l'introduction des dispositifs FACTS (Flexible AC Transmission Systems) pour l'amélioration de l'exploitation des réseaux. Ces dispositifs sont capables de remplir diverses fonctions comme le maintien de la tension, le contrôle des flux de puissance, l'amélioration de la stabilité du réseau, l'augmentation de la puissance transmissible maximale, etc. De plus, grâce à leur temps de réponse rapide, ils sont apparus comme des outils efficaces pour l'amortissement des oscillations électromécaniques très basses fréquences. Cette nouvelle fonction des dispositifs FACTS est d'autant plus importante que les réseaux mondiaux sont de plus en plus interconnectés, donc sensibles aux oscillations électromécaniques inter-régions. Cependant, le recours à de nombreux dispositifs FACTS dans un réseau nécessite d'étudier attentivement les éventuels problèmes d'interaction de régulation des dispositifs FACTS entre eux, mais aussi avec les autres éléments du réseau. Le travail réalisé dans le cadre de cette thèse traite des phénomènes dynamiques liés aux problèmes d'interaction résultant de l'insertion d'un ou plusieurs dispositifs FACTS shunt. Des indices de sensibilité et d'influence sont définis depuis les concepts de commandabilité et d'observabilité respectivement afin de prévoir l'importance des phénomènes d'interaction liés à l'insertion d'un dispositif FACTS et d'identifier les zones d'influence du dispositif FACTS. Ces indices sont appliqués à un réseau test 2 zones 4 machines et à un réseau réel simplifié 29 machines. Deux méthodes de coordination (méthode de type " minimax " et méthode linéaire quadratique décentralisée) sont mises en œuvre pour coordonner les dispositifs FACTS entre eux et avec les stabilisateurs de puissance (PSS - Power System Stabilizer) dans le réseau test 2 zones 4 machinesPower fiow increase and environmental constraints in power Systems hâve led to FACTS (Flexible AC Transmission Systems) devices insertion in order to improve the power System exploitation. Thèse devices are able to cany out some funétions such as the voltage support, the power transfer control and the increase of power transfer capability. Moreover, due to their fast response time, they are an efficient tool for damping low frequency oscillations. This new FACTS devices application is important as power Systems are more and more interconnected and thereby more sensitive to inter-area eîectromechanical oscillations. However, the recourse to several FACTS devices in a power System requires the careful study of the possible controller interaction phenomena between FACTS devices and with others system éléments. This thesis deals with the analysis and resolution of dynamic phenomena due to interaction problems resulting from the insertion of one or several shunt FACTS devices. Sensitivity and influence indices are defined from the controllability and observability notions, respectively, in order to preview the interaction phenomena importance due to a FACTS device insertions and to identify the influence areas of a FACTS device. Thèse indices are applied to a two-area four-machine test system and to a simplified real 29-machine power system. Two coordination methods (" minimax " method and decentralized linear quadratic method) are used to coordinate the FACTS devices themselves and a FACTS device and PSS (Power System Stabilizer) in the two-area four-machine test system
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Leclercq, Ludovic. "Apport du stockage inertiel associé à des éoliennes dans un réseau électrique en vue d'assurer des services systèmes." Lille 1, 2004. https://ori-nuxeo.univ-lille1.fr/nuxeo/site/esupversions/c9b51000-1e3c-44ac-9333-ca1a8d18965c.
Full textAbstract:
Afin d'accroître le taux de pénétration des éoliennes dans les réseaux électriques, leur capacité à participer aux services systèmes en leur associant un système de stockage inertiel est investiguée. Dans le cas d'éoliennes à vitesse fixe, le stockage inertiel connecté au réseau alternatif permet d'atténuer les variations de la puissance restituée au réseau électrique. Dans le cas d'éoliennes à vitesse variable, la connexion du stockage inertiel à la génératrice éolienne est réalisée au niveau d'un bus de tension continue, par l'intermédiaire de convertisseurs de puissance. Afin d'évaluer la capacité des éoliennes à vitesse variable à assurer des services systèmes, un dispositif de génération capable d'alimenter des charges isolées ou d'être intégré à un réseau alimenté par des alternateurs classiques est considéré. Ces contraintes supposent un générateur fonctionnant sans source auxiliaire, participant à l'équilibre consommation production et capable de régler la tension.
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Urrego, Agudelo Lilliam. "A novel method for the Approximation of risk of Blackout in operational conditions." Thesis, Paris Est, 2016. http://www.theses.fr/2016PESC1071/document.
Full textAbstract:
L'industrie de l'électricité peut être caractérisée par plusieurs risques: la réglementation, la capacité, l'erreur humaine, etc. L'un des aspects les plus remarquables, en raison de leur impact, est lié à ne pas répondre à la demande (DNS).Pour éviter les défaillances en cascade, des critères déterministes comme la N-1 ont été appliquées, ce qui permet d'éviter la défaillance initial. Après une défaillance en cascade, des efforts considérables doivent être faits pour analyser les défauts afin de minimiser la possibilité d'un événement similaire.En dépit de tous ces efforts, des blackouts peuvent encore se produire. En effet, il est un défi, en raison du grand nombre d'interactions possibles et de leur diversité et complexité, pour obtenir une bonne prédiction d'une situation.Dans notre travail, une nouvelle méthodologie est proposée pour estimer le risque de blackout en utilisant des modèles de systèmes complexes. Cette approche est basée sur l'utilisation de variables qui peuvent être des précurseurs d'un événement DNS. Il est basé sur l'étude de la dépendance ou de corrélation entre les variables impliquées dans le risque de blackout, et la caractéristique d’auto-organisation critique (SOC) des systèmes complexes.La VaR est calculé en utilisant les données du système colombien et le coût du rationnement, y compris les variables économiques dans les variables techniques. Traditionnellement le risque augmente avec la racine carrée du temps, mais avec des séries de données que présente un comportement complexe, le taux de croissance est plus élevé.Une fois que les conditions de SOC sont déterminées, un Model de Flux de Puissance Statistique SPFM a été exécuté pour simuler le comportement du système et de ses variables pour les performances du système électrique. Les simulations ont été comparées aux résultats du comportement de fonctionnement réel du système de puissance électrique.Le flux de puissance DC est un modèle simplifié, ce qui représente le phénomène complexe de façon simple, néglige cependant certains aspects des événements de fonctionnement du système qui peut se produire dans les blackouts. La représentation des défaillances en cascade et de l'évolution du réseau électrique dans un modèle simple, permet l'analyse des relations temporaires dans l'exploitation des réseaux électriques, en plus de l'interaction entre la fiabilité à court terme et à long terme (avec un réseau d'amélioration). Cette méthodologie est axée sur la planification opérationnelle du lendemain (jour d'avance sur le marché), mais il peut être appliqué à d'autres échelles de temps.Les résultats montrent que le comportement complexe avec une loi de puissance et l'indice de Hurst est supérieur à 0,5. Les simulations basées sur notre modèle ont le même comportement que le comportement réel du système.En utilisant la théorie de la complexité, les conditions SOC doivent être mis en place pour le marché analysé du lendemain. Ensuite, une simulation inverse est exécutée, où le point final de la simulation est la situation actuelle du système, et permet au système d'évoluer et de répondre aux conditions requises par la caractéristique d’auto-organisation critique en un point de fonctionnement souhaité.Après avoir simulé le critère de fiabilité utilisé dans l’exploitation du système électrique pour les défaillances en cascade, ils sont validés par des défaillances historiques obtenues à partir du système électrique. Ces résultats, permettent l'identification des lignes avec la plus grande probabilité de défaillance, la séquence des événements associés, et quelles simulations d'actions d’exploitation ou d'expansion, peuvent réduire le risque de défaillance du réseau de transmission.Les possibles avantages attendus pour le réseau électrique sont l'évaluation appropriée du risque du réseau, l'augmentation de la fiabilité du système, et un progrès de la planification du risque du lendemain et connaissance de la situationThe electricity industry can be characterized by several risks: regulatory, adequacy, human error, etc. One of the most outstanding aspects, because of their impact, is related to not supply demand (DNS).To prevent cascading failures, particularly in reliability studies, determinist criteria were applied, such as N-1, which allows to avoid the initial event of failure in the planning and operation of the system. In general, analysis tools for these preventive actions are applied separately for the planning and for the system operation of an electric power. After a cascading failure, considerable efforts must be done to analyze faults to minimize the possibility of a similar event.In spite of all these efforts, blackouts or large cascading failures still happen, although events are considered to be rare due to the efforts of the industry. Indeed, it is a challenge from the point of view of analysis and simulation, due to the large number of possible interactions and their diversity and complexity, to obtain a good prediction of a situation.In our work, a new methodology is proposed to estimate the blackout risk using complex systems models. This approach is based on the use of variables that can be precursors of a DNS event. In other terms, it is based on the study of the dependence or correlation between the variables involved in the blackout risk, and the self organized critically (SOC) property of complex systems.VaR is calculate using the data from the Colombian system and the cost of rationing, for estimate the cost of blackout including economic variables into the technical variables. In addition, traditionally the risk grows with the root square of the time, but with data series than has complex behavior, the rate of growing is higher.Once the SOC conditions are determined, a Statistical Power Flow Model SPFM was executed to simulate the behavior of the system and its variables for the performance of the electrical system. Simulations results were compared to the real operation behavior of the electrical power system.The DC power flow is a simplified model, which represents the complex phenomenon in a simple way, however neglects some aspects of the events of operation of the system that can happen in blackouts. The representation of cascading failures and evolution of the network in a simple model allows the analysis of the temporary relations in the operation of electrical networks, besides the interaction between reliability of short-term and long-term (with improvements network).. This methodology is focused on the operational planning of the following day (day ahead market), but it can be applied to other time scales.The results show that the complex behavior with a power law and the Hurst index is greater than 0.5. The simulations based on our model have the same behavior as the real behavior of the system.For using the complexity theory, the SOC conditions must be established for the day ahead analyzed market. Then an inverse simulation is executed, where the endpoint of the simulation is the current situation of the system, and allows the system to evolve and meet the requisites of criticality auto-organized in a desired point of operation.After simulating the criterion of reliability used in the operation of the electrical system for cascading failures, they are validated by historical failures obtained from the electrical system. These results, allow the identification of lines with the biggest probability to fail, the sequence of associate events, and what simulations of actions of operation or expansion, can reduce the risk of failures of the transmission network.The possible advantage expected for the electrical network are the appropriate evaluation of the risk of the network, the increase the reliability of the system (probabilistic analysis), and a progress of the planning of the risk of the day ahead (holistic analysis) and situational awareness