M I N I S T E R E D E L ’ E N S E I G N E M E N T S U P E R I E U R E T D E L A R E C H E R C H E S C I E N T I F I Q U E U N I V E R S I T E D J I L L A L I L I A B E S S I D I B E L A B B E S
F A C U L T E D E S S C I E N C E S D E L ’ I N G E N I E U R
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RESUME DE MEMOIRE DE MAGISTER
Nom & Prénom(s) BOUAFIA Saber
E-mail (obligatoire) [email protected] Spécialité Electrotechnique
Titre Commandes non linéaires d’un système HVDC à structures Dos à Dos utilisant des onduleurs multiniveaux
Date de soutenance 19/12/2013 Nom, prénom(s) et
grade de l’encadreur
BENAISSA Abdelkader, Maître de Conférences “A” Résumé :
Le travail présenté dans notre mémoire s’inscrit dans le cadre d’interconnexion de deux réseaux alternatifs asynchrones à travers une liaison VSC-HVDC Back-to-Back à convertisseurs DCC multiniveaux. Ainsi, l’amélioration d’équilibrage de tensions des condensateurs du bus continu utilisant la modulation vectoriel multiniveaux stabilisant d’un côté , et de système de control de la puissance et de bus continu à travers des techniques commandes non linéaire afin d’améliorer les performances du système de control du notre système d’un autre côté.
Différentes techniques de commande non linéaires sont introduites. Il s’agit particulièrement de la commande par retour d’état linéarisante, la commande par backstepping, la commande par mode glissant, par logique floue et finalement la commande hybride entre ces deux dernières. Ces méthodes ont montré leurs hautes performances dans contrôle de système VSC-HVDC. En termes de poursuite de la référence, découplage, temps de réponse et la qualité de courant. Ainsi que la performance durant les défauts. Finalement, une étude comparative est menée relative aux performances obtenues par les commandes proposées.
Mots clés : Système VSC-HVDC, convertisseurs DCC multiniveaux, modulation vectoriel stabilisant,
commande par retour d’état linéarisante, backstepping, par logique floue, par mode glissant, hybride.
Abstract
In this memory we presented a setting of interconnection of two AC networks through a Back-to- Back VSC-HVDC link using multilevel Diode Clamped Converter (DCC). Thus, the improvement of balancing of the capacitors voltages of the DC bus using the multilevel space vector modulation, and also of system control of the power and DC bus voltage through non-linear techniques in order to improve the performances of the control system of the our system.
To improve performances of the control system, Different nonlinear techniques are introduced. This is Particularly the state feedback linearization, backstepping control , sliding mode control, fuzzy logic controller, and the hybrid sliding-Fuzzy control. These methods have proven their effectiveness in terms of reducing the total harmonic distortion, response time and eliminate overshoot of the DC bus voltage. Finally, a comparative survey is led relative to the performances gotten by the proposed controller.
Keywords : Back-to-Back VSC-HVDC system, DCC multilevel converter , space vector modulation,
feedback linearization , backstepping control , sliding mode control, fuzzy logic controller,hybrid sliding-Fuzzy control. ﺹﺧﻠﻣ ﻰﻠﺻﻭ ﻕﻳﺭﻁ ﻥﻋ ﻥﻳﺗﻧﻣﺍﺯﺗﻣ ﻻ ﻥﻳﺗﻳﺋﺎﺑﺭﻬﻛ ﻥﻳﺗﻛﺑﺷ ﻥﻳﺑ ﻁﺑﺭﻟﺍ ﻲﻓ ﺹﺧﻠﺗﻳ ﺓﺭﻛﺫﻣﻟﺍ ﻩﺫﻫ ﻲﻓ ﺯﺟﻧﻣﻟﺍ ﻝﻣﻌﻟﺍ HVDC ﻩﺫﻫ ، (ﺭﺗﻭﺗﻟﺍ ﻲﻟﺎﻋ ﺭﻣﺗﺳﻣ ﺭﺎﻳﺗ) ﺓﺭﻣﺗﺳﻣﻟﺍ ﺔﻬﺟﻟﺍ ﻲﻓ ﺓﺩﻭﺟﻭﻣﻟﺍ ﺕﺎﻔﺛﻛﻣﻟﺍ ﺭﺗﻭﺗ ﻥﺯﺍﻭﺗ ﻥﻳﺳﺣﺗﻟ ﻙﻟﺫﻛ ﺕﺎﻳﻭﺗﺳﻣﻟﺍ ﺓﺩﺩﻌﺗﻣﻟﺍﻭ ﻡﺋﺎﻌﻟﺍ ﺩﻭﻳﺩﻟﺍ ﺕﺍﺫ ﺕﻻﺩﺑﻣﻟﺍ ﻝﻣﻌﺗﺳﺗ ﺓﺭﻳﺧﻷﺍ ﻝﻳﺩﻌﺗﻟﺍ ﻕﻳﺭﻁ ﻥﻋ ﻐﻟﺍ ﻡﻛﺣﺗﻟﺍ ﺕﺎﻳﻧﻘﺗ ﻝﺎﻣﻌﺗﺳﺎﺑ ﺭﻣﺗﺳﻣﻟﺍ ﺭﺎﻳﺗﻟﺍ ﺔﻣﻳﻗ ﺎﺿﻳﺃﻭ ﺔﻋﺎﻁﺗﺳﻻﺍ ﻲﻓ ﻡﻛﺣﺗﻟﺍ ﻰﻠﻋﻭ ، ﺔﻬﺟ ﻥﻣ ﺕﺎﻳﻭﺗﺳﻣﻟﺍ ﺓﺩﺩﻌﺗﻣﻟﺍ ﺔﺿﺑﻧﻟﺍ ﺽﺭﻌﻟ ﻲﻋﺎﻌﺷﻟﺍ ﺔﻳﻁﺧ ﺭﻳ ﻡﻛﺣﺗﻟﺍ ﻡﺎﻅﻧ ءﺍﺩﺃ ﻥﻳﺳﺣﺗﻟ ﻙﻟﺫﻭ ﻟﺍ ﺔﻟﺎﺣﻟﺍ ﻉﻭﺟﺭﺑ ﻡﻛﺣﺗﻟﺍ ﺹﻭﺻﺧﻟﺍ ﻪﺟﻭ ﻰﻠﻋﻭ ، ﻲﻁﺧ ﺭﻳﻐﻟﺍ ﻡﻛﺣﺗﻠﻟ ﺕﺎﻳﻧﻘﺗ ﺓﺩﻋ ﺎﻧﻠﻣﻌﺗﺳﺍ ﻡﻛﺣﺗﻟﺍ ، ﻲﻗﻻﺯﻧﻻﺍ ﻡﻛﺣﺗﻟﺍ ، ﻲﻠﺣﺭﻣﻟﺍ ﻉﻭﺟﺭﻟﺎﺑ ﻡﻛﺣﺗﻟﺍ ، ﻲﻁﺧ ﻡﺎﻅﻧ ﻲﻓ ﻡﻛﺣﺗﻟﺍ ﻲﻓ ﺎﻳﻟﺎﻋ ﺍءﺍﺩﺃ ﺕﺗﺑﺛﺃ ﺕﺎﻣﻛﺣﺗﻣﻟﺍ ﻩﺫﻫ ﻥﻳﺭﻳﺧﻷﺍ ﻩﺫﻫ ﻥﻳﺑ ﻥﻳﺟﻬﻟﺍ ﻡﻛﺣﺗﻟﺍ ﺍﺭﻳﺧﺃﻭ ، ﺽﻣﺎﻐﻟﺍ HVDC ﻡﻳﻘﻟﺍ ﺔﻌﺑﺎﺗﻣ ﺔﻬﺟ ﻥﻣ ﺔﺻﺎﺧ ﺗﺧﻣ ﻥﻳﺑ ﺔﻧﺭﺎﻘﻣﻟﺎﺑ ﺎﻧﻣﻗ ﺍﺭﻳﺧﺃﻭ . ﺭﺎﻳﺗﻟﺍ ﺔﻳﻋﻭﻧﻭ ، ﺔﺑﺎﺟﺗﺳﻻﺍ ﺕﻗﻭ ، ﺔﻟﺎﻌﻔﻟﺍ ﺭﻳﻏﻭ ﺔﻟﺎﻌﻔﻟﺍ ﺔﻋﺎﻁﺗﺳﻻﺍ ﻥﻳﺑ ﻡﻛﺣﺗﻟﺍ ﻲﻓ ﻝﺻﻔﻟﺍ ، ﺔﻳﻌﺟﺭﻣﻟﺍ ﻡﻛﺣﺗﻟﺍ ﺕﺎﻳﻧﻘﺗ ﻑﻠ . ﻡﺎﻅﻧﻟﺍ ﻰﻠﻋ ﺔﻘﺑﻁﻣﻟﺍ ﺕﺎﻣﻠﻛ ﻪﻳﺣﺎﺗﻔﻣ : ﻟﺍ ﺩﻭﻳﺩﻟﺍ ﺕﺍﺫ ﺕﻻﺩﺑﻣﻟﺍ ، ﺭﺗﻭﺗﻟﺍ ﻰﻠﻋ ﺭﻣﺗﺳﻣ ﺭﺎﻳﺗ ﺔﻠﺻﻭ ﺓﺩﺩﻌﺗﻣ ﺔﺿﺑﻧﻟﺍ ﺽﺭﻌﻟ ﻲﻋﺎﻌﺷﻟﺍ ﻝﻳﺩﻌﺗﻟﺍ ، ﺕﺎﻳﻭﺗﺳﻣﻟﺍ ﺓﺩﺩﻌﺗﻣﻟﺍﻭ ﻡﺋﺎﻌ ﺣﺗﻟﺍ ، ﺽﻣﺎﻐﻟﺍ ﻡﻛﺣﺗﻟﺍ ، ﻲﻗﻻﺯﻧﻻﺍ ، ﻲﻠﺣﺭﻣﻟﺍ ﻉﻭﺟﺭﻟﺎﺑ ﻡﻛﺣﺗﻟﺍ ، ﻲﻁﺧﻟﺍ ﺔﻟﺎﺣﻟﺍ ﻉﻭﺟﺭﺑ ﻡﻛﺣﺗﻟﺍ ، ﻲﻁﺧﻟﺍ ﺔﻟﺎﺣﻟﺍ ﻉﻭﺟﺭﺑ ﻡﻛﺣﺗﻟﺍ ، ﺕﺎﻳﻭﺗﺳﻣﻟﺍ . ﻥﻳﺟﻬﻟﺍ ﻡﻛ