Thèse Docteur de l`Université Henri Poincaré, Nancy-I

FACULTE DES SCIENCES & TECHNIQUES
U.F.R. Sciences & Techniques : S.T.M.I.A
Ecole Doctorale : Informatique-Automatique-Electrotechnique-Electronique-Mathématique
Département de Formation Doctorale : Electrotechnique-Electronique
Thèse
présentée pour l’obtention du titre de
Docteur de l’Université Henri Poincaré, Nancy-I
en Génie Electrique
par Eskandar GHOLIPOUR SHAHRAKI
Apport de l'UPFC à l'amélioration de la stabilité
transitoire des réseaux électriques
Soutenue publiquement le 13 Octobre 2003
Membres du jury :
Rapporteurs : A. BERTHON Professeur à l'université de Franche Compté
P. LATAIRE Professeur à Vrije Universiteit Brussel
Examinateurs : S. NGUEFEU EDF, R&D
J. LEVEQUE Maître de Conférences, U.H.P., GREEN, Nancy I
S. SAADATE Professeur, U.H.P., GREEN, Nancy I (Directeur de thèse)

A la mémoire de mon père
à ma mère
à mon épouse
à mon fils
et
à mon frère

3
Remerciement
Le travail présenté dans ce mémoire a été effectué au sein du Groupe de Recherche en
Electrotechnique et Electronique de Nancy (GREEN-UHP), sous la direction de Monsieur S.
SAADATE, Professeur de l’UHP que je tiens à assurer ma gratitude.
Je tiens à remercier Monsieur A. BERTHON, Professeur à l’université Franche Comté de
Belfort pour avoir présidé mon jury et accepté d’être l’un de mes rapporteurs.
J’exprime toute ma reconnaissance à Monsieur P. LATAIRE, Professeur à Vrije
Universiteit Brussel (VUB), pour avoir également accepté d’être rapporteur de mon travail.
J’exprime aussi mes sincères remerciements à Monsieur S. NGUEFEU, Ingénieur
Chercheur chez EDF, pour l’intérêt qu’il a manifesté pour ce travail en acceptant de faire
partie de mon jury de thèse et d’examiner ce mémoire.
J’exprime également ma profonde reconnaissance et mes sincères remerciement à
Monsieur J. LEVEQUE, Maître de conférence à l’UHP, pour sa collaboration et sa
participation à mon jury.
Je tiens à remercier Monsieur le Professeur A. REZZOUG, directeur du GREEN, pour
m’avoir accueilli dans son laboratoire.
Je tiens également à remercier Monsieur D. NETTER, Maître de conférence à l’UHP,
pour ses conseils lors de la rédaction de ce mémoire.
Je remercie chaleureusement tous mes collègues chercheurs du GREEN-UHP, plus
particulièrement Messieurs I. AL ROUH, L. BAGHLI et M.C. BENHABIB.
J’exprime mes sincères remerciements à mon cher ami, Monsieur A.R. YARAHMADI,
pour sa collaboration ainsi que son hospitalité.
Enfin, je ne saurais oublier mon épouse qui m’a apporté soutien et encouragement durant
toutes ces années.

TABLE DES MATIERES

Tables des matières
5
INTRODUCTION GENERALE.................................................................................... 9
CHAPITRE I : ETAT DE L'ART.............................................................................. 13
I.1 Introduction.................................................................................................................................................... 14
I.2 La stabilité de l’angle de transport............................................................................................................... 14
I.2.1 La stabilité statique................................................................................................................................... 14
I.2.2 La stabilité dynamique ............................................................................................................................. 15
I.2.3 La stabilité transitoire............................................................................................................................... 15
I.2.3.1 Les différentes méthodes d’analyse de la stabilité transitoire........................................................... 16
I.2.3.2 Méthodes d'évaluation de la stabilité transitoire............................................................................... 17
I.2.3.2.1 L'approche conventionnelle temporelle (indirect)..................................................................... 17
I.2.3.2.2 L'approche directe..................................................................................................................... 18
I.2.3.2.3 L'approche de l'apprentissage automatique............................................................................... 19
I.2.3.2.4 La méthode SIME..................................................................................................................... 19
I.3 LES SYSTEMES FACTS.............................................................................................................................. 20
I.3.1 introduction .............................................................................................................................................. 20
I.3.2 Compensateurs parallèles ......................................................................................................................... 20
I.3.2.1 Compensateurs parallèles à base de thyristors.................................................................................. 20
I.3.2.2 Compensateurs parallèles à base de GTO thyristors......................................................................... 22
I.3.3 Compensateurs séries ............................................................................................................................... 24
I.3.3.1 Compensateurs séries à base de thyristor.......................................................................................... 24
I-3-3-2 Compensateurs séries à base de GTO thyristors.............................................................................. 26
I.3.4 Compensateurs hybrides série - parallèle ................................................................................................. 27
I.3.4.1 Compensateurs hybrides à base de thyristors ................................................................................... 27
I.3.4.2 Compensateurs hybrides à base de GTO thyristors .......................................................................... 29
I.4 conclusion ....................................................................................................................................................... 31
CHAPITRE II : L'INFLUENCE DU COURT-CIRCUIT SUR LA STABILITE
TRANSITOIRE D'UN ALTERNATEUR CONNECTE AU RESEAU INFINI.............. 32
II.1 Introduction .................................................................................................................................................. 33
II.2 Equation mécanique..................................................................................................................................... 33
II.3 Etude et simulation du défaut...................................................................................................................... 35