
Assessment of Power System Transient Stability
Using Shunt FACTS Devices : SVC and TCBR
Sabir Messalti1
M’sila University, Faculty of Technology, 28000,
M’sila , Algeria
1,3DAC HR Laboratory, Ferhat Abbas University, Setif,
Algeria
Ahmed Gherbi2, Saad Belkhiat3
Setif University, Faculty of Technology, 19000,
Setif , Algeria
Abstract—— This paper presents comparative study for
power system transient stability improvement using Static Var
Compensator (SVC) and Thyristor Control Breaking Resistor
(TCBR). To show the effectiveness of the dynamic oscillation,
relative rotor angles criterion is used for power system transient
stability assessment. The proposed method is tested on the
WSCC3 nine-bus system in the case of three-phase short circuit
fault in one transmission line. Simulation results and
comparative study comparison are presented in this paper.
Keywords—Critical Clearing Time CCT, FACTS , power system
Transient stability assessment , SVC,TCBR,
I. INTRODUCTION
Le progrès récent des dispositifs de l’électronique de
puissance a engendré des changements majeurs des systèmes
électriques et a ouvert une nouvelle perspective d’exploitation
des réseaux électriques. La technologie FACTS (Flexible
Alternative Current Transmission System) regroupe tous les
dispositifs à base d’électronique de puissance qui permettent
d’agir directement sur les différents paramètres du réseau
(tension, impédance, déphasage) [1-3]. Il s’agit d’une
structure d’électronique de puissance qui fournit des degrés de
contrôle sur un ou plusieurs paramètres du réseau alternatif
afin d’augmenter la contrôlabilité, remédier aux problèmes du
système électrique et améliorer la capacité de transfert de
puissance. Le concept FACTS a été introduit par Dr.Narain G.
Hingorani en 1988. Ce concept est bien pris en charge et le
projet FACTS a été lancé par l'Electric Power Research
Institute (EPRI) de Palo Alto, Californie, en 1988. La
technologie de ces systèmes offre une vitesse plus élevée que
les systèmes conventionnels électromécaniques et ouvre de
nouvelles opportunités pour contrôler et améliorer les
systèmes existants. Malgré la multitude des stratégies ou de
protection des réseaux électriques, ces derniers n’ont jamais
étaient parfaitement protégés. Il est necessaire de prévoir des
études détaillées pour chaque situation. L'une des études
importantes qui doivent être inclus dans la conception des
réseaux électriques est la stabilité transitoire. [4-5].
La stabilité transitoire implique l'évaluation de la capacité
d'un système à résister à des perturbations importantes et de
trouver un état de fonctionnement normal après avoir été
soumis à une perturbation. Ces perturbations peuvent être des
défauts tels que: un court-circuit sur une ligne de transmission,
la perte d'un générateur, la perte d'une charge, la perte d'une
partie du réseau de transport,…etc. Comme dans tout
problème physique de la stabilité, des actions de contrôle
automatique ou manuel peuvent être mises en place afin de
rétablir le régime d’équilibre en fréquence et en tension. Les
conséquences de la pertes de stabilité peuvent être énormes
du point de vue économique et du point de vue sécurité
énergétique. Nombreuses méthodes de la stabilité ont été
développées, ces méthodes peuvent être classées en sept
catégories. Il s’agit des méthodes d’intégration numériques
[6], des méthodes directes [7], des méthodes probabilistiques
[8-9], des méthodes basées sur la reconnaissance de forme [6-
9], des méthodes des techniques intelligentes (non linéaires
adaptatives) [10-12], des méthodes de linéarisation [13] et des
méthodes hybrides [14-15].
Le phénomène de stabilité transitoire concerne les grandes
perturbations, tels que :
• Les courts circuits ;
• Faux couplages ;
• Perte des ouvrages ;
• Déclenchement d’une ligne ou transformateur ;
• Perte des groupes de production ;
Plusieurs techniques d’amélioration de la stabilité
transitoire ont été développées à savoir :
• Elimination rapide des défauts grâce à des protections et
disjoncteurs très performants ;
• Régulateurs PSS (Power System Stabilizer);
• Dispositifs de régulation et de protection ;
• Maintien d'une réserve de puissance dans les centrales
électriques ;
• Planification et l’adaptation de la production- consommation;
• Stratégie d’ilotage et de délestage;
• Les résistances de freinage qui consomment l’énergie
électrique fournie par l’alternateur lors de courts circuits qui ne
peut être évacuée par la ligne en défaut. Les résistances de
freinage BR peuvent être commandées à l'aide d'un circuit
mécanique, où il peut être contrôlé en utilisant des dispositifs
FACTS;
• Les structures sous-réseaux;
• Les bobines supraconductrices;
• L’interconnexion des réseaux afin d’assurer l’échange
d’énergie;
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