Chapitre I Généralités sur les réseaux de transport d

Chapitre I Généralités sur les réseaux de transport d'énergie électrique
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ازوةر ــــــــــا ــــا و ـــا ـــــا
MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE
SCIENTIFIQUE
ســ تـ ـــ- ــــ
UNIVERSITE FERHAT ABBAS — SETIF
UFAS (ALGERIE)
FacultédeTechnologie
Mémoire de Magister
Présentéaudépartementd’Electrotechnique
Pourobtenirlediplômede:
Magister En Electrotechnique
Option : Réseaux Electriques
Par
Belguidoum Hocine
Thème
Les systèmes FACTS utilisant les convertisseurs
entièrement commandés
Soutenu le 01/03/2012 devant la commission d’examen composée de :
BELKHIAT. S Pr. à l’Université de Sétif Président
RAHMANI. L Pr. à l’Université de Sétif Encadreur
BOUKTIR. T Pr. à l’Université de Sétif Examinateur
GHERBI. A Pr. à l’Université de Sétif Examinateur

Chapitre I Généralités sur les réseaux de transport d'énergie électrique
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Je viens de remercier Allah le Tout Puissant Qui ma donné la
force pour achever ce travail puis je dédie ce travail essentiellement à
mes parents, mes frères et sœurs. je remercie également tous ceux qui
m’ont soutenus de prés ou de loin a fin finaliser ce projet en particulier
mon encadreur Pr. RAHMANI
Pr. RAHMANIPr. RAHMANI
Pr. RAHMANI LAZHAR
LAZHARLAZHAR
LAZHAR et tous les autres collègues
et enseignants qui m’ont aidé avec leurs conseils et documentation.

Chapitre I Généralités sur les réseaux de transport d'énergie électrique
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INTRODUCTION GENERALE 1
Chapitre I :
Généralités sur les réseaux de transport
d'énergie électrique
3
I.1 Introduction ………….……………………………………………………………………..... 4
I.2 Types des perturbations qui peuvent dégrader la qualité de la tension ………….................... 4
I.3 Transport de l’énergie électrique.………………..……….………………………………....... 5
Chapitre II :
Descriptions générales des
systèmes FACTS
8
II.1 Introduction ………….…………………………………………….………………………..... 9
II.2 Types de FACTS ……….…………………………………………………………………….. 9
II.2.a
FACTS de type série
…….………………………………………………………...
............
10
II.2.a.1 Condensateur Série Commandé par Thyristors……….…….……………………........ 10
II.2.a.2 Réactance Série Contrôlée par Thyristor (TCSR) …...………………………….......... 12
II.2.a.3
Compensateur
Série
Synchrone
Statique
SSSC
…………….……………
…..............
12
II.2.b FACTS de type parallèle………….………………………………………………………. 14
II.2.b.1 Compensateur Statique Synchrone STATCOM ………………………….................. 14
II.2.b.2 La Bobine Supraconductrice de Stockage D’énergie SMES…….…………................ 17
II.2.b.3 Compensateur Statique de Puissance Réactive SVC….……………………………… 17
II.2.c FACTS de type hybride..……………….……………………………………….................. 21
II.2.c.1 Transformateur Déphaseur à Base de Thyristors TCPAR….……………..................... 21
II.2.c.2 Contrôleur de Flux de Puissance d'Interligne IPFC……………….……….................. 23
II.2.c.3 Variateur de Charge Universel UPFC………...………………………………………. 23
II.3 Conclusion…………….……………………………………………………….........................
25
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Chapitre I Généralités sur les réseaux de transport d'énergie électrique
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Chapitre III :
Modélisation du Compensateur Statique de Puissance
Réactive CSPR (SVC)
26
III.1 Introduction………………………………………………………………………………….. 27
III.2 Principes fondamentaux de la compensation de la puissance réactive… ...…………….. ….. 27
III.3 Types de base de compensateurs de puissance réactive…………………….……………….. 28
III.4 Configurations des compensateurs réactifs statiques………………………………………... 30
III.4.a Reactance Contrôlée par Thyristor (TCR)……………… ………………………............ 30
III.4.b Réactance Contrôlée par Thyristor-Condensateur Fixe (TCR-FC).……….….………… 34
III.4.c Réactans Contrôlée par Thyristor – Condensateur Commuté Mécaniquement (TCR–
CMS)…………………………………….…………….…………………………………
.
……………
36
III.4.d Condensateur Commuté par Thyristor….…………………………………………........... 36
III.4.d.1 Commutation d’un condensateur en série avec une inductance……............................ 37
III.4.d.2 Stratégies pratiques de la commutation…………….………………………………… 39
III.4.d.3 Stratégie de la fermeture des thyristors de TSC……….……………………………... 39
III.4.d.4 Caractéristiques de fonctionnement du TSC………….………............................... 40
III.4.e
Condensateur commuté
par thyristor et réactance contrôlée par thyristor (TSC
-
TCR)
41
III.4.e.1 Configuration……………….………………………………………………………... 41
III.4.e.2
C
aractéristique
dynamique
de fonctionnement………………..
..................................
42
III.4.e.3 Calcul des limites de la marge de fonctionnement……………………….................... 42
Ø Les trois modes du courant du SVC……………………………………………………….. 43
Ø Caractéristiques de la susceptance…………………………………………………………. 43
III.5 Conclusion………………………….…………………………………………....................... 44
Chapitre IV :
Gradateur MLI
46
VI.1 Introduction……….………………………………………………………………………..... 47
VI.2 Schéma de principe……….…………………………………………………………………..
47
VI.3 Principe de fonctionnement…………….…………………………………………………….
48
VI.4 Calcul de la tension et du courant de la charge……...…………………………......................
48
VI.4 .a Calcul de la tension aux bornes de la charge…….………..………………………..……
48
VI.4 .b Calcul du courant ...………….…………………………………… ……..........................
49
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Chapitre I Généralités sur les réseaux de transport d'énergie électrique
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Chapitre V :
SVC à base du gradateur classique
et du gradateur MLI
64
V.1 Introduction….……………………………………………………………….......................... 65
V.2 Caractéristique de Contrôle Tension-Courant de SVC …………………............................... 65
V.3 Réglage de tension avec un gradateur classique………………….…………………………...
67
V.3.a Système de puissance ……….……………….…………….……………………………... 68
V.3.b Composants de puissance de SVC ….……….……………………….................................
68
V.3.c Système de commande de SVC……….…….…………………………………………….. 73
V.3.d Formes d'ondes illustrant la réponse dynamique de SVC en fonction de la variation de la
tension de source ………………….……………………………………………………………… 76
V.3.f Discussion et analyse des résultats ………………………………………………………... 81
V.4
Le SVC amélioré par la topologie gradateur MLI…………………...………………………..
81
V.4.a
Système de commande……….……………………………………………………………
82
V.4.b
Cas des
(M=3)
...…………………………..
...........
.…………
…………………………….
83
V.4.c Cas de (M=5)….……………………………………………………………………………
87
V.4.d Cas de M=5 (la méthode implicite(IV.5.d)) ………………………………………………. 92
V.4.
e
Discussion et analyse des résultats ………………………………………………………...
95
V.5 Comparaison entre les deux topologies ……………………………………………………… 95
V.5.a M=3
………………………………………………………………………………………..
95
VI.5 Stratégies de commande implicite par modulation de largeur d’impulsion..………………...
49
VI.5.a Commande par modulation naturelle…….…………………………….………………... 49
VI.5.b Commande par modulation régulière…….……………………………………………… 50
VI.5.c Commande par modulation conventionnelle…….……………………............................. 50
VI.5.d Stratégie de commande par modulation calculé…………………….……………………
51
VI.5.d.1 Réglage du courant et réduction des harmoniques dans la charge….…..................... 51
VI.5.d.2 Algorithme de calcul………….…………………………………………………….. 54
VI.5.d.3 Angle de commutation…….………………………………………………………... 54
VI.5.d.4 Etude du cas général associé à M pair………….…..…………………….................. 56
VI.5.d.5 Etude du cas général associé à M impair……….…..……………….......................... 58
VI.6 Conclusion…………………….…………………………….………………………………. 63
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