masteril tleli zennou

Université Kasdi Merbah Ouargla
Faculté des sciences appliquées, Département Génie électrique, Université
Amélioration de la stabilité de réseau électrique par les systèmes FACTS
Préparer Par: Encadrer Par:
 Tlili Ahmed -Mr. Bouhadouza Boubekeur
Zennou Abdessattar
Abstract:
Despite the rapid evolution of protective devices and control, the electro-energetic
systems are often subject to disturbance of various sources able to involve inopportune
releases of its components. These disturbances affect the loss of the system stability and
cause an important imbalance between the production and the consumption of the
electric power. This state often involves a collapse of the entire network. The correct
operation of a network is based on its control parameters (voltage, frequency,
impedance and stability). The parameter "voltage" must be controlled, if not, the
voltage drops or over voltage cause breakdowns and cuts in the energy system. The
evolution of power electronics offered great opportunities to relieve transmission lines
in terms of voltage, angle of transmission and power flow. Hence a new approach was
born "FACTS: flexible alternating current transmission system. FACTS can be placed
in series, parallel or series-parallel. In this thesis, we present the transient stability
state evaluation and the determination of the stability limits in an electrical
energy system transport by the FACTS devices (SVC,TCSC and UPFC) for the
case of defect: phase short circuit. The numerical simulations, the calculations and
graphical representations results are obtained by using the MATLAB toolbox PSAT
(Power System Analysis Toolbox).
Introduction:
L’énergie électrique étant très difficilement stockable, il doit y avoir
en permanence un équilibre entre la production et la consommation. Les
générateurs, les récepteurs et les réseaux électriques qui les relient
ont des inerties mécaniques et/ou électriques qui rendent
difficile le maintien d’un équilibre garantissant une fréquence et
une tension relativement constantes. Face à une variation de
puissance, le système électrique doit normalement retrouver un état
stable. Dans certains cas, le régime oscillatoire peut diverger. Des
études sont nécessaires pour pouvoir éviter ce phénomène et
garantir la stabilité du réseau électrique. Elles le sont
particulièrement dans le cas des réseaux industriels qui comportent
un ou plusieurs groupes générateurs ainsi que des moteurs.
Dans ce mémoire, on présente des notions générales sur la stabilité
des réseaux ainsi que les techniques modernes d’amélioration de
la stabilité par FACTS.
Définition de la stabilité des réseaux électriques:
Pendant des années, des recherches diverses et complexes étaient effectuées pour
comprendre les problèmes de stabilité des systèmes de puissance. Ainsi de
nombreuses définitions de la stabilité de systèmes de puissance étaient proposées en
insistant sur les divers aspects qui reflètent la manifestation de l’état stable de
système. La définition la plus récente, que nous adopterons, est le résultat d’un
groupe de travail IEEE.
La stabilité des réseaux électriques est définie, en général, par leur capacité de rester à
un point de fonctionnement stable après l’apparition d’une petite perturbation
(Stabilité Dynamique)et de retrouver un point de fonctionnement stable après
l’apparition d’une grande perturbation(Stabilité Transitoire).
Définition de dispositif FACTS:
Le concept FACTS regroupe tous les dispositifs à base d’électronique de puissance qui permettent
d’améliorer l’exploitation du réseau électrique. La technologie de ces systèmes (interrupteur
statique) leur assure une vitesse supérieure à celle des systèmes électromécaniques classiques. De
plus, elles peuvent contrôler le transit de puissance dans les réseaux et augmenter la capacité
efficace de transport tout en maintenant voir en améliorant, la stabilité des réseaux. Les systèmes
FACTS peuvent être classés en trois catégories:
 les compensateurs parallèles
 les compensateurs séries
 les compensateurs hybrides (série - parallèle)
dans ce mémoire, On présenté une définition et une classification des divers types de
contrôleurs FACTS comme le SVC, STATCOM, TCSC, SSSC, UPFC, IPFC. Cette classification est
adoptée comme classification universelle des systèmes FACTS. La plupart d'entre eux sont
déjà en service dans la pratique. Parmi tous ces nombreux types de compensateurs, on a choisi le
compensateur shunt le SVC qui peut maintenir la tension à un niveau désiré.
Amélioration de la stabilité par les
FACTS:
Les systèmes FACTS offrent des solutions
très pratique pour la compensation shunt
et série des lignes déjà en opération. La
contrôlabilité de ces systèmes est
permise grâce à l’utilisation des valves
électroniques qui offrent un haut niveau
de contrôle du réseau par une
commande adéquate des systèmes
FACTS.
Exemple: réseaux électriques
Amélioration de la stabilité avec l’intégration
des FACTS
<<Avec insertion du SVC >>
Conclusion:
Dans ce travail nous nous sommes attachés à montrer l’intérêt que peut susciter un
système flexible de transport à courant alternatif (FACTS) tels qu’un SVC, et
l’impact positif qu’il peut avoir sur la stabilité d’un réseau électrique perturbé.
L’étude de la stabilité des réseaux électrique constitue un sujet important pour la
planification et l’exploitation des réseaux, comme nous avons pu le constater tout le
long de ce mémoire.
Références :
IEEE/CIGRE Joint Task Force on Stability Terms
and Definitions, « Definition and Classification of
Power System Stability », IEEE Trans. On Power
Systems, vol. 19, n°. 2, pp. 1387-1401, May 2004.
L. KARTOBI, "Optimisation de la Synthèse des
FACTS par les Algorithmes Génétiques et les Essaims
Particulaires pour le contrôle des Réseaux Electriques,"
Ecole Nationale Polytechnique Thèse de Magister, 2006.