Influence des FACTS sur le calcul de l`écoulement des puissances

République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
Université des Sciences et de la Technologie d’Oran
Mohamed Boudiaf
FACULTE DE GENIE ELECTRIQUE
DEPARTEMENT D’ELECTOTECHNIQUE
THESE EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLOME DE MAGISTER
Au sein de l’école doctorale
SPECIALITE : Electrotechnique
OPTION : Réseaux Electriques
Présentée par
Mr. BOT Youcef
SUJET DE LA THESE
Soutenu le : 08/05/ 2011
Devant le Jury :
Mr. A. HAMID Maître de conférences, U.S.T.O-M.B Oran Président
Mr. A. ALLALI Maître de conférences, U.S.T.O -M.B Oran Rapporteur
Mr. L. KOTNI Maître de conférences, U.S.T.O -M.B Oran Examinateur
Mr. H. BOUZEBOUDJA Maître de conférences, U.S.T.O-M.B Oran Examinateur
Influence des FACTS sur le calcul de
l’écoulement des puissances en utilisant un IPFC

Dédicaces
A ma mère, mon père et toute ma famille.

Remerciements
Mes remerciement les plus vifs et chaleureux, vont à mon encadreur
Monsieur ALLALI Ahmed, Maître de conférences à U.S.T.O-M.B Oran
pour son aide, son orientation et sa disponibilité, aussi pour la confiance et
la compréhension qu’il m’a toujours manifesté.
Je remercie Monsieur A. HAMID, Maître de conférences à U.S.T.O-M.B
Oran, d’avoir accepté de présider le jury de soutenance.
J’adresse mes remerciements aux membres du jury qui ont accepté
d’examiner ce mémoire en lui apportant de l’intérêt, Mr. H.
BOUZEBOUDJA et Mr. L. KOTNI Maîtres de conférences, U.S.T.O -M.B
Oran
Je remercie également tous les enseignants du département
d’électrotechnique de l’USTO qui ont participé à ma formation.
Enfin, mes sincères remerciements à mes amis pour la patience, le soutien
inconditionnel et le dévouement dont ils ont fait preuve.

Table des matières
Introduction générale 8
CHAPITRE I: Etat de l’art
I.1 Introduction 11
I.1.1
Historique 11
I.1.2
Architecture des réseaux électriques 11
I.2 Problématique du fonctionnement des réseaux 12
I.3 L’acheminement de la puissance 13
I.4 Propriétés électrique des lignes de transport 13
I.4.1 Circuit équivalent d'une ligne 14
I.4.2 Simplification du circuit équivalent 14
I.4.3 Variation de la tension et puissance maximale transportable 16
I.4.3.1 Ligne résistive 16
I.4.3.2 Ligne inductive 17
I.4.3.3 Ligne inductive avec compensation 18
I.4.3.4 Ligne inductive reliant deux réseaux 19
I.4.4 Échanges de puissance 21
I.4.5 Chute de tension dans une ligne 22
I.5 Conclusion 24
CHAPITRE II : L’écoulement de puissance
II.1 Introduction 27
II.2 But de l’étude de l’écoulement de puissance 27
II.3 Modélisation du système électrique 27
II.4 Classification des variables et des contraintes d’un système 28
II.4.1 Classification des variables 29
II.4.2 Classification des contraintes 29
II.4.2.1 Contraintes sur les variables dépendantes 29
II.4.2.2 Contraintes sur les variables indépendantes 31
II.5 Algorithmes de résolution du problème de l’écoulement des puissances 31
II.5.1 Méthode de Gauss-Seidel 31
II.5.2 Méthode de Newton-Raphson 32
II.5.3 Méthode découplée de Newton 34
II.5.4 Méthode découplée rapide (FDLF) 34
II.6 Le réseau à étudié 35
II.6.1 Schéma 35
II.6.2 Paramètres 35
II.6.3 Résultats de calcul de l’écoulement de puissance 37
II.7 Conclusion 39

CHAPITRE III : La compensation traditionnelle et Les systèmes
FACTS
III.1 Introduction 41
III.2 La Compensation Traditionnelle 41
III.2.1 La Compensation Shunt Au Point Milieu De La Ligne 42
III.2.2 La Compensation Série 44
III.2.3 Le Compensateur Déphaseur 46
III.3 Les systèmes FACTS 47
III.3.1 Compensateurs Parallèles 48
III.3.1.1 Compensateurs Parallèle A Base De Thyristors 48
III.3.1.2 Compensateurs Parallèles A Base De GTO Thyristors 50
III.3.2 Compensateurs Séries 53
III.3.2.1 Compensateurs séries à base de thyristors 53
III.3.2.2 Compensateurs séries à base de GTO thyristors 54
III.3.3 Les Compensateurs Hybrides Série – Parallèle 55
III.3.3.1 Compensateurs hybrides à base de thyristors 55
III.3.3.2 Compensateurs hybrides à base de GTO thyristors 56
III.4 Conclusion 58
CHAPITRE IV : Modélisation de l’IPFC
IV.1
Introduction 60
IV.2
Modèle Mathématique de l’IPFC 60
IV.3
L'intégration du modèle d’injection de l’IPFC dans le programme de
l’ecoulement de puissance 63
IV.4
Initialisation des variables de l’IPFC en Newton Power Flow 64
IV.5
Résultats de calcul de l’écoulement de puissance avec l’IPFC 64
IV.5.1
Le réseau à étudié 64
IV.5.2
Résultats de calcul de l’écoulement de puissance 65
IV.6
Conclusion 72
Conclusion générale 74
Bibliographie 75