Contribution à l`étude d`un contrôleur universel de puissance(UPFC

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE DES SCIENCES ET DE LA TECHNOLOGIE D'ORAN MOHAMED BOUDIAF
FACULTE DE GENIE ÉLECTRIQUE
DEPARTEMENT D'ÉLECTROTECHNIQUE
MEMOIRE EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLOME DE MAGISTER
SPÉCIALITÉ : ÉLECTROTECHNIQUE
OPTION : RÉSEAUX ÉLECTRIQUE
PRESENTÉ PAR : LAROUCI BENYEKHLEF
SUJET DE THESE
Contribution à l'étude d'un contrôleur universel
de puissance(UPFC) pour l'amélioration
de la stabilité d'un réseau électrique
SOUTENU LE 21 AVRIL 2011, DEVANT LE JURY COMPOSE DE :
Pr. RAHLI .M Professeur (USTO-MB) Président
Dr. KOTNI.L Maître de conférence (USTO-MB) Encadreur
Pr .BOUTHAIBA.T Professeur (USTO-MB) Examinateur
Dr. BOUZEBOUDJA.H Maître de conférence (USTO-MB) Examinateur
Dr. TAHRI.A Maître de conférence (USTO-MB) Invité
ORAN

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Remerciement
Nous remercions tout d’abord, ALLAH qui nous a
donné la force et le courage pour terminer nos études et élaborer
ce modeste travail.
Et à travers ce modeste travail, nous tenons à remercier
vivement nos promoteurs Dr. Kotni. H et Dr .Tahri. A qui nous
ont honorés en acceptant de nous encadrer et pour ses précieux
conseils et orientations, ainsi que la confiance qui ont placé en
nous tout au long de la préparation de ce projet.
Je remercie monsieur Rahli. M, Professeur à U
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d’avoir accepté de présider le jury de soutenance.
Nos remerciements et gratitudes s’adressent aussi aux
messieurs les membres de jury Pr Bouthiba .Tet Dr Bouzeboudja
.Hd’avoir accepté d’examiner notre travail.
Nous exprimons également notre gratitude à tous nos
enseignants de l’Ecole Doctorale Génie Electrique Option
Réseaux Électrique qui ont contribué à notre formation.
Benyekhlef Larouci

Dédicace
Je dédie ce modeste travail, après remerciement Dieu, tout puissant pour ça
grâce,
A mes parents Badra, Ahmed
qui ont toujours avec leurs précieuses prières qui m’on énormément poussé vers le
mieux,
A mes chers frères Abderahim, Mohiédine et Mazouzi Abdelghani
À mes sœurs Ghezala, Kheira et Hayet
A tous mes amis
A tous qui porte le nom Larouci
A tout mes professeurs qui m’ont appris beaucoup de chose
A tout la promotion d’EDGE Option Réseaux Electrique.
A TOUT CE QUE J’AIME.
LAROUCI B.

Table des matières :
Introduction générale………………………………………………………………………….1
……………………………………….Chapitre I……………………………………………..
I.1. Introduction………………………………………………………………………………3
I.2. Transport de l’énergie électrique…………………………..……………………………..4
I.3. Compensateurs traditionnelles……..……………………………………………..…….…8
I.3.1. La Compensation Shunt Au Point Milieu De La Ligne…………...………..………….8
I.3.2. La compensation série………………………..…………….……………………….…11
I.4. Conclusion………………………………………………………………………………..14
………………………………………Chapitre II……………………………………………
II.1. Introduction……..………………………………………………………………………16
I.2. Types de dispositifs FACTS……………………………………………………………..16
II.2.1. Compensateurs Parallèles………………………………………………………..……16
I.2.2. Les compensateurs séries………………………………………………………………20
II.2.3. Les compensateurs hybrides (série-parallèle)…………………………………………22
II.3. Synthèse……..…………………………………………………………………………..26
II.4. Conclusion……..………………………………………………………………………..26
………………………………………Chapitre III……………………………………………
III.1. Introduction……………………………………………………………………………..29
III.2. Modélisation de l’UPFC………………………………………………………………..30
III.2.1. Principe de fonctionnement de l’UPFC………………………………………………30
III.2.2. Caractéristiques de l’UPFC…………………………………………………………..31

III.2.3. Contrôle automatique du flux de puissance…………………………………………..33
III.2.4. Modèle mathématique de l’UPFC……………………………………………………36
III.2.5. Modélisation de la partie série………………………………………………………..36
III.2.6. Modélisation de la partie shunt……………………………………………………….38
III.2.7. Contrôle de l’UPFC…………………………………………………………………..39
III.2.8. Commande de l’onduleur par MLI…………………………………………………..42
III.3. Les résultats des simulations………………………………………………………….. 43
III.4. Conclusion…………………………………………………………………………… 50
……………………………………………. Chapitre IV……………………………………
IV.1. Introduction…………………………………………………………………………….52
IV.2. Notions fondamentales de la logique floue ……………………………..……………...52
IV.2.1. Principe et définitions ……………………….………………………………………52
IV.2.2. Les opérateurs des ensembles flous ………………………..………………………...55
IV.2.3. Inférence …………………………………….……………………………………… 56
IV.2.4. Méthode d’inférence Max-Min …………………….………………………………59
IV.2.5. Méthode d’inférence Max-Produit ………………………………………………....61
IV.2.6. Méthode d’inférence Somme-Produit ………..…………………………………….62
IV2.7. Défuzzification …………………..…………………………………………………..62
IV.3. Application de la logique floue à la commande du système UPFC …………………..65
IV.3.1. Structure du correcteur flou …………………………………………………………65
IV.3.2. Correcteurs flous de types PI et PID ………………………………………………. .67
IV.3.5. Réalisation numérique et équivalence ……………………………………………….69
IV.3.6. Contrôle flou de l’UPFC ……………..……………………………………………...70
IV.3.7. Synthèse du correcteur flou ………………………………………………………...72
IV.4. Structure des contrôleurs flous utilisés …………….………………………………....72
IV.5. Les résultats des simulations ………………..…………………………………………75
IV.6. Conclusion……………………………………………………………………………..81