Contribution à l'analyse des systèmes électrotechniques complexes : méthodes et outils appliqués à l'étude des harmoniques

par Alain Groud

Thèse de doctorat en Génie électrique

Sous la direction de Jean-Pierre Rognon.

Soutenue en 1997

à Grenoble INPG , en partenariat avec Laboratoire d'électrotechnique (Grenoble) (laboratoire) .

Le président du jury était Michel Poloujadoff.


  • Résumé

    Les systèmes électrotechniques complexes tels qu'une chaîne électromécanique sont formés de plusieurs éléments de natures différentes (convertisseurs statiques, machines, charge. . . ), qui interagissent de manière étroite. Ce travail a pour but d'étudier ces interactions,en se limitant au cas des perturbations harmoniques, et, de choisir, voire ,d'élaborer les Outils de calcul les mieux adaptes en vue de l'analyse puis de l'optimisation globale des systèmes. Une solution consiste à employer des moyens de simulation et de calcul spectral lourds, tant en durée qu'en volume à stocker, mais elle n'aide guère la compréhension des phénomènes et la validité des résultats est incertaine. C'est pourquoi, il est nécessaire de chercher à simplifier les calculs et/ou les modèles, et à construire des procédures systématiques d'analyse des phénomènes. Une telle approche implique la décomposition modulaire du système en sous-ensembles fonctionnels ou physiques, puis la détermination des interactions à étudier. En conséquence de quoi, un modèle est choisi pour chacun des sous-ensembles et pour son environnement. Enfin l'outil de calcul le mieux adapté à l'application doit être défini. Une méthode d'analyse harmonique capable de prendre en compte les interactions bilatérales entre la source, le convertisseur et la machine est proposée. Elle offre une grande précision et permet de montrer, dans le cas étudié, que les interactions sont faibles et que le modèle global,utilisé peut être simplifié. La méthode est aussi appliquée à un exemple d'étude de compatibilité électromagnétique,et permet alors de réduire sensiblement le volume des 'calculs. Loin d'aborder encore le problème de l'optimisation, cette thèse représente un premier pas vers une approche généralisée de l'analyse globale des systèmes complexes dans un volume de calcul minimisé.

  • Titre traduit

    Contribution to the analysis of complex electrical systems : methods and tools applied to harmonic analysis


  • Résumé

    Elements (static converters, machine, load,. . . ), closely interacting. This work attempts to study such interactions considering harmonic disturbanc,es, and to determine, or build the best compUtation tools for analysis and further 'optimisation of the systems. The common solution consists inusing heavy simulation programs and spectra computation algorithms. But it is too time and memory consuming; it does not help much in understanding the phenomena, and the validity of the. Results is questionable. That is why simplified models and optimised procedures must be looked for, to analyse the phenomena. Such anapproach implies the system to be civided in elements, using functionnal or physical criteria. Then the interactions to study must be defined, and consequently a model chosen for each of the elelements and,its environment. Finaly, the best calculation tool must be chosen. An harnonic analysis method, able to take into account mutual interactions between source, converter and machine is proposed. It provises a gread precision. It the case under study, it has been shown that the interactjons are not significant and that the global model can be simplified. The method is also applied to an example of electromagnetic compatibility. In this case, time and memory consumption are significantly reduced. The optimisation problem has not been faced yet, but this work presents a first step towards a generalised scheme for complex systems analysis, in a minimised computation volume. .

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Informations

  • Détails : 1 vol. (130 p.)
  • Annexes : 100 REF.

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