REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
MINISTERE DE L'ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE
SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE DES SCIENCES ET DE LA TECHNOLOGIE
«Mohamed Boudiaf »
ORAN
FACULTE DE GENIE ELECTRIQUE
DEPARTEMENT D’ELECTROTECHNIQUE
Option : Conditionnement des Réseaux Electriques
en utilisant les équipements d’électronique de
puissance (FACTS)
Intitulé du mémoire :
Commande floue d’un UPFC à trois niveaux pour
améliorer la stabilité transitoire d’un réseau
multimachines
Présenté par : Mr Ghaleb Abdellatif
en vue de l'obtention du diplôme de : Magister
Mémoire soutenu devant le jury composé de :
Mr T. Bouthiba
Professeur USTO MB
Président
Mr T. Allaoui
Maitre de Conférences (A) U.Tiaret
Rapporteur
Mr A. Allali
Maitre de Conférences (A) USTO MB
Co-Rapporteur
Mr H. Bouzeboudja
Maitre de Conférences (A) USTO MB
Examinateur
Mr M. Laouer
Maitre de Conférences (A) U. Saida
Examinateur
Année Universitaire 2011/2012

Tout d’abord nous remercions avant tous, Dieu le tout
puissant qui nous a donné le courage, et la volonté pour
atteindre notre objectif, et tous les enseignants qui ont
contribués à notre formation durant tous les cycles.
Nous remercions vivement, notre promoteur Mr. ALLAOUI
Tayeb et ALLALI Ahmed De nous avoir pris en charges, et
pour sa disponibilité, son aide et ses précieux conseils.
Nous tenons à exprimer particulièrement nos vifs
remerciements à tous ceux qui apporté leur aide et soutient,
notamment :
-A tout le personnels de la faculté des sciences et sciences
de l’ingénieur département de génie électrique.
,

Rien n’est aussi beau à offrir que le fruit d’un labeur
qu’on dédie du fond du cœur à ceux qu’on aime et qu’on
remercie en exprimant la gratitude et la reconnaissance
durant toute notre existence.
Je dédie ce modeste travail :
-A ma très chère grande mère, qui a veillée sur moi
pendant toute ma vie.
- A mon très chère père Et mère pour ces encouragements et
son soutien.
- A mon très chère frère Rachid et mes très belles chères
sœurs pour sont encouragements et son soutien.
-A Mon cœur et ma moitié Kheira OUCIF.
-A Tous mes amis et toute la promotion de magister 2012.
-A Tous ceux qui nous sont très chère.
-A Tous mes enseignants du l’université USTO et
l’université TIARET.
-A mes encadreurs.

Sommaire
Introduction générale ……………………………………………………………………………………
CHAPITRE I : Fonctionnement du Réseau Electriques et Systèmes FACTS
I.1 Fonctionnement du Réseaux Electrique et compensation réactive ...................................................1
I.1.1 Introduction ................................................................................................................................1
I.1.2 Le Transport De L’énergie Electrique .........................................................................................1
I.1.3 Compensation réactive dans une ligne électrique .......................................................................4
I.1.3.1 Compensateur shunt au point milieu .........................................................................................4
I.1.3.2 Compensation série .................................................................................................................6
I.1.3.3 Le Compensateur Déphaseur ....................................................................................................7
I.2 LES SYSTEMES FACTS ..............................................................................................................9
I.2.1 Introduction ...............................................................................................................................9
I.2.2 Différentes Catégories des FACTS .............................................................................................9
I .2.3 Compensateurs parallèles ....................................................................................................... 10
I.2.3.1 Compensateurs Parallèle A Base De Thyristors ...................................................................... 10
I.2.3.2 Compensateurs Parallèles A Base De GTO Thyristors ............................................................ 13
I.2.4 Compensateurs séries ................................................................................................................ 15
I.2.4.1 ............................................................................................................................................... 15
I.2.4.2 Compensateurs Séries A Base De GTO Thyristors ................................................................. 17
I.2.5 Compensateurs hybrides (série – parallèle) ................................................................................ 18
I.2.5.1 Compensateurs hybrides à base de thyristors .......................................................................... 18
I.2.5.2 Compensateurs hybrides à base de GTO thyristors ................................................................. 20
I.3 CONCLUSION ........................................................................................................................... 23
CHAPITRE II : Le Comportement transitoire De Réseaux Electrique
II.1 Introduction ................................................................................................................................ 24
II.2 La stabilité des réseaux ............................................................................................................... 24
II. 3 Les différents types de la stabilité des réseaux............................................................................ 24
II.3.1 La stabilité statique .................................................................................................................. 25
II .3.2 Stabilité dynamique ................................................................................................................ 27
II.3.3 Stabilité transitoire .................................................................................................................. 29
II.4 Les effets sur la stabilité transitoire ............................................................................................. 30
II. 5 Amélioration de la stabilité ........................................................................................................ 30

II. 5. 1 Amélioration de la stabilité par les PSS .................................................................................. 30
II.5. 2 Techniques de Commande intelligente .................................................................................... 30
II.5. 3 Amélioration de la stabilité par les FACTS ............................................................................. 30
II.6 Etude et simulation de défaut ...................................................................................................... 31
II.6.1 Défaut symétrique ................................................................................................................... 31
II.6.1.1 Elimination rapide du défaut ................................................................................................ 32
II.6.1.2 Elimination lente du défaut ................................................................................................... 33
II.6.1.3 Simulation d'un défaut symétrique rapide et lent ................................................................... 33
II.6.2 Défaut asymétrique .................................................................................................................. 41
II.6.2.1 Défaut monophasé ................................................................................................................ 41
II.6.2.2 Défaut diphasé ...................................................................................................................... 41
II.6.2.3 Simulation d'un défaut asymétrique monophasé, diphasé et triphasé ...................................... 42
II.6.3 Influence de la position de court-circuit ................................................................................... 47
II.7 Conclusion ................................................................................................................................. 48
CHAPITRE III : Modélisation Et Synthèse De Réglage De Unified Power
Flow Controller a Trois Niveaux
III.1 Introduction .............................................................................................................................. 49
III.2 Structure de l'UPFC................................................................................................................... 49
III.3. Principe de fonctionnement de l'UPFC ..................................................................................... 50
III.3.1 : Modèle simplifié de l'UPFC ................................................................................................. 50
III.3.2 : Principe de fonctionnement de l'UPFC ................................................................................. 50
III.4 Modélisation de l’UPFC .......................................................................................................... 52
III.4.1 Modélisation de l'UPFC à deux niveaux ................................................................................. 52
III.4.2 Technique de la modulation de largeur d'impulsion d'un onduleur simple ……….………… 54
III.4.4 Modélisation de l'UPFC à trois niveaux .................................................................................. 57
III.5 La description de convertisseur statique DC/AC (l’onduleur) .................................................... 59
III.6 Configuration des circuits de réglage de l’UPFC ....................................................................... 60
III.6.1 Les circuits de réglage d’un compensateur parallèle ............................................................... 61
III.6.2 Les circuits de réglage de compensateur série ........................................................................ 61
III.6.3 Réglage de l’UPFC par PI analogique .................................................................................... 62
III.6.4 Résultats en simulation de la commande PI ............................................................................ 70
III.7 Amélioration de la stabilité d’un réseau par l’UPFC .................................................................. 75
III.7.1 Résultats des simulations et commentaires ……………………………………………………75
II.8 Conclusion ................................................................................................................................. 77