Littérature scientifique sur le sujet « Stabilité pilotée par convertisseur »

Dans le présent article, une commande adaptative par les modes de glissement des puissances statoriques est présentée. Cette loi de commande présente une haute performance comparant à d’autres lois de commande grâce à une identification en temps réel de la résistance rotorique, qui est très sensible avec la température. La référence de la puissance active statorique est donnée par un algorithme MPPT (Maximum Power Point Tracking) qui va nous permettre d’extraire le maximum de puissance au niveau de la turbine, et la référence de la puissance réactive statorique est donnée afin d’améliorer le facteur de puissance du réseau électrique auquel la MADA est connectée. Le rôle du convertisseur matriciel qui connecte le réseau au circuit rotorique de la MADA est de générer les tensions rotoriques nécessaires pour la commande des puissances statoriques. Les performances de notre approche sont confirmées par des résultats de simulation.

Afin de pouvoir améliorer le rendement délivré à la charge, autrement dit la qualité de la tension de sortie des moyennes qui ont été utilisées parmi ces derniers: l'utilisation d'un onduleur multi-niveau au lieu de l'onduleur à deux niveaux, une seconde solution basée sur le choix de commande d'un moteur. Dans notre article, on a choisi la technique de commande par mode glissant d'ordre supérieure, cette commande conserve les mêmes performances de robustesse et de stabilité données par le mode glissant classique tout en réduisant le broutement.

Dans une région marquée par des dépassements chroniques des valeurs réglementaires à proximité du trafic routier et certaines années en fond au centre de l’agglomération, l’identification des sources de particules fines est indispensable à la mise en place de politiques visant à diminuer leurs concentrations en Ile-de-France. Airparif a mis en œuvre, en collaboration avec le LSCE (Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement), une vaste étude de caractérisation chimique des particules afin d’améliorer nos connaissances sur l’origine géographique et la contribution des différentes sources d’émission aux niveaux de particules mesurés en Ile-de-France. Menée grâce au soutien financier de l’État, de la Région Ile-de-France, de la Ville de Paris, du CNRS et du CEA, les résultats doivent aider à l’identification de mesures appropriées pour faire baisser les teneurs en particules dans l’environnement. Elle a été pilotée par Airparif et menée en partenariat avec le LSCE. Airparif et le LSCE ont souhaité que cette étude puisse être expertisée tout au long de sa mise en œuvre par un comité scientifique composé d’experts français et européens de Berlin, Londres et Barcelone, ainsi que de représentants institutionnels français. La campagne de mesure, d’une durée d’un an, avec des prélèvements journaliers, s’est déroulée du 11 septembre 2009 au 10 septembre 2010 sur six sites répartis en Ile-de-France. Elle est essentiellement ciblée sur les particules fines PM2.5, compte tenu de leur impact néfaste sur la santé mais également parce qu’elles représentent en moyenne 70 % de la masse totale des particules PM10. L’étude s’appuie sur une méthodologie développée à Berlin. Elle repose sur le couplage de mesures de concentrations de particules sur six stations réparties à travers l’Ile-de-France avec analyse de leur composition chimique, de données météorologiques et de données d’inventaire d’émissions (régionales et européennes). Les analyses chimiques, réalisées ici par le LSCE, portent sur la masse totale des aérosols, carbone organique, carbone élémentaire, ions, métaux et traceurs organiques dont le lévoglucosan, traceur de la combustion de biomasse. Les résultats portent d’une part sur l’origine géo- graphique et d’autre part sur les sources de particules à proximité du trafic ou dans le fond urbain. Cette étude permet donc pour la première fois en Ile-de-France de quantifier et de définir la part de la production locale de particules par rapport aux apports résultant de la pollution transfrontière. À proximité de la circulation, cette étude montre que les particules fines PM2.5 proviennent en majorité d’une production francilienne (60 %) avec une part importante (40 %) et stable (sur l’année) du trafic routier. Dans l’agglomération parisienne, et en situation éloignée du trafic routier, les particules proviennent à près de 70 % de pollutions transfrontières. En revanche, dans les 30 % produits localement, le chauffage au bois représente une source importante de PM2.5, quasi équivalente au trafic. Cette contribution est particulièrement significative puisque selon le Ceren(3), le bois ne représente que 5 % des combustibles utilisés pour le chauffage résidentiel et qu’il produit plus de 80 % des émissions de particules fines par ce secteur. Cette étude montre qu’améliorer la qualité de l’air sur l’ensemble de l’agglomération parisienne et respecter les réglementations ne peuvent être obtenus qu’au prix d’actions complémentaires, à différentes échelles et sur différentes sources : ‒ À proximité directe du trafic routier, de manière chronique et pas uniquement pendant les pics de pollution. La stabilité de la contribution du trafic au cours de l’année, associée à la récurrence un jour sur deux des dépassements de la valeur limite (en proximité du trafic), plaide pour des mesures de réduction chroniques et à large échelle plus que pour des mesures ponctuelles en cas d’épisode de pollution. Des mesures de réductions permanentes présenteraient de plus l’avantage de faire baisser le nombre et l’intensité des épisodes de pollution. ‒ Dans l’agglomération en général par des actions sur le trafic et le chauffage résidentiel, en particulier par des mesures sur le chauffage au bois et sur le diesel. ‒ À l’échelle de la France et de l’Europe pour limiter la part des particules provenant de l’import.

Les systèmes électriques évoluent de manière significative en raison de facteurs économiques, géopolitiques et environnementaux, notamment l'intégration croissante de sources d'énergie renouvelable (RES) interfacées par des convertisseurs électroniques de puissance, connus sous le nom de ressources basées sur des onduleurs (IBR). Ce passage de systèmes dominés par des machines synchrones (SM) à des systèmes dominés par des IBR introduit des défis tels que la réduction de l'inertie, l'intermittence et les problèmes de stabilité. Les techniques traditionnelles d'analyse et de modélisation de la stabilité, qui supposent des dynamiques plus lentes inhérentes aux SM, sont inadéquates pour les dynamiques rapides des IBR. La dominance émergente des IBR nécessite le développement de modèles détaillés de transitoires électromagnétiques (EMT), qui sont intensifs en calcul mais essentiels pour capturer les dynamiques rapides des systèmes électriques modernes. Les cadres de classification de la stabilité existants, historiquement basés sur des systèmes dominés par les SM, sont en cours de révision pour incorporer les influences des IBR, introduisant de nouvelles catégories de stabilité comme la stabilité pilotée par convertisseur (CDS). Ce travail explore de nouvelles perspectives sur les interactions entre les SM, les dynamiques des unités IBR et les dynamiques des réseaux, qui ont été négligées dans la littérature. Il fournit un cadre complet qui est open-source et adaptable pour des topologies de systèmes électriques génériques, permettant des résultats et des analyses évolutifs. De plus, le cadre proposé est utilisé pour déterminer les allocations optimales d'inertie virtuelle et d'amortissement dans les systèmes électriques à faible inertie afin d'améliorer les métriques de stabilité de la fréquence
Power systems are evolving significantly due to economic, geopolitical, and environmental factors, notably the increasing integration of Renewable Energy Sources (RES) interfaced through power electronic converters, known as Inverter-Based Resources (IBR). This shift from synchronous machine (SM)-dominated systems to IBR-dominated systems introduces challenges such as reduced inertia, intermittency, and stability issues. Traditional stability analysis and modeling techniques, which assume slower dynamics inherent in SMs, are inadequate for the fast dynamics of IBRs. The emerging dominance of IBRs necessitates the development of detailed Electromagnetic Transient (EMT) models, which are computationally intensive but essential for capturing the fast dynamics of modern power systems. Existing stability classification frameworks, historically based on SM-dominated systems, are being revised to incorporate IBR influences, introducing new stability categories like Converter-Driven Stability (CDS). This work investigates novel insights into the interactions between SMs, IBR unit dynamics, and network dynamics that have been overlooked in the literature. It provides a comprehensive framework that is open-source and adaptable for generic power system topologies, allowing for scalable results and analyses. Furthermore, the proposed framework is utilized to determine optimal allocations of virtual inertia and damping in low inertia power systems to enhance frequency stability metrics

Les systèmes hybrides affines par morceaux forment une classe importante et simple de systèmes dynamiques hybrides. Il s'agit d'un ensemble fini de sous-systèmes affines associés à une ou plusieurs lois de commutations qui définissent à chaque instant le système affine actif. Ces systèmes sont non linéaires et peuvent présenter une variété de phénomènes complexes liés à des bifurcations et au chaos. On s'intéresse à plusieurs exemples en électronique de puissance : des convertisseurs de type DC-DC. La modélisation de ces convertisseurs est donnée par des modèles classiques approchés ou discrétisés. Ces circuits peuvent également être analysés en utilisant des modèles hybrides. Le comportement des systèmes hybrides se base sur l'existence d'événements. La simulation qui est un outil simple d'analyse de ces systèmes demande un algorithme qui donne les dates exactes de commutations. Les techniques de détection qui existent se basent essentiellement sur des approximations et elles peuvent omettre certains événements et par suite générer des trajectoires qui divergent radicalement de la trajectoire réelle du système hybride simulé. Notre objectif à travers cette thèse, est de fournir un outil rapide et précis de simulation des systèmes hybrides plans affines par morceaux d'ordre 2. Notre approche semi-analytique utilise l'expression analytique des solutions et donne les instants de commutations des événements d'états et des événements temporels de type périodique. Notre algorithme est implémenté en une boîte à outil sous Scicos et sous Matlab
Piecewise affine hybrid systems are an important and simple class of hybrid dynamical systems. A piecewise affine system is composed of several dynamical affine subsystems and of switching rules that decide the behavior of the active subsystem during each switching interval. Recently, it has been shown that this class of systems is very rich in nonlinear phenomena such as bifurcations and chaos. Piecewise affine hybrid systems arise in many engineering applications such as DC-DC converters. Modeling of such converters is given using classical averaged or discrete models. However, a possible approach to analyze these circuits can be done using hybrid models. The behavior of a hybrid system is based on events' existence. Simulation which is a simple tool to analyze these systems, requires an algorithm that gives exact switched dates. Existing detection techniques, that are essentially based on approximated schemes, may lose some events and then diverge drastically from the real trajectory of the simulated hybrid system. Our aim within this thesis is to provide a fast and accurate simulation tool of 2nd order planar piecewise hybrid systems, which is based on analytical expressions of solutions. Our semi-analytic approach gives switching instants of state event and periodic temporal events. Our algorithm is implemented in a Scicos toolbox, another alternative in Matlab is also available

L'augmentation considérable ces dernières années du nombre de convertisseur sur le réseau d'alimentation se traduit par la nécessite de s'intéresser a la compatibilité entre les convertisseurs et le réseau. Le redresseur à mli est un convertisseur dont les caractéristiques lui permettent d'absorber des courants réseaux sinusoïdaux, et d'échanger de la puissance active et réactive avec le réseau. Le présent travail concerne l'étude de la modélisation et la commande de ce convertisseur ainsi que l'extension au cas d'un réseau déséquilibre. Le redresseur est contrôlé par une régulation cascade: des boucles internes régulent les courants réseaux, une boucle externe régule la tension de capacité. Les conséquences de l'apparition d'une perturbation de type creux de tension (distorsion harmonique sur les courants réseaux, oscillation a l'harmonique 2 des composantes continues) sont analysées puis simulées et vérifiées expérimentalement. Deux solutions sont étudiées: - une compensation s'appuyant sur une étude théorique du système. - la construction d'un régulateur robuste appliquant le principe du modèle interne de Wohnam et la méthode de placement de pôles par -stabilité. Les avantages obtenus permettent d'envisager une meilleure continuité de fonctionnement face aux creux de tension, un dimensionnement réduit du convertisseur, et la conservation des performances. Les domaines d'application concernes sont varies. Dans le domaine industriel, il s'agit des alimentations à bon facteur de puissance ou des procédés nécessitant le réglage du réactif