Commande non linéaire de systèmes de puissance

par Martha Cecilia Galaz-Larios

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Roméo Ortega.

Soutenue en 2003

à Paris 11 .


  • Résumé

    Ce projet de thèse concerne l'étude de la stabilité transitoire du réseau de transport d'énergie, et plus particulièrement le problème d'élargissement de la région d'attraction. C'est la loi de contrôle conçue selon la méthode basée sur la passivité qui accomplit cette tâche et que nous proposons pour la commande d'excitation des machines synchrones. Cette méthode forme la fonction totale de l'énergie en modifiant le transfert d'énergie parmi les composants électriques et mécaniques du système. Nous nous sommes aussi intéressés au problème d'identification des paramètres du réseau et du point d'équilibre pour leur application dans la commande de machines synchrones. Nous avons proposé un système identificateur, lequel donne une estimation stable des paramètres du réseau et de l'équilibre du modèle "à un axe" de la machine synchrone raccordée à un réseau infini. Ce modèle est non linéaire et non-linéairement paramétré et son équilibre dépend aussi non-linéairement des paramètres inconnus. L'estimateur proposé peut être utilisé, adoptant une approche équivalente, pour rendre adaptable n'importe quel contrôleur de système d'excitation basé sur la connaissance de ces paramètres. Enfin, nous avons profité de la propriété d'invariance à un changement de coordonnées des systèmes représentés sous la forme Hamiltonienne pour obtenir la retro-action de certains états mesurables du système.


  • Résumé

    This thesis is devoted to the problem of enlarging the region of attraction of equilibria in power systems; we focus our attention on power systems after a symmetrical 3-phase short circuit fault and propose a new passivity-based controller design methodology for excitation control of synchronous generators. The methodology shapes the total energy function via modification of the energy transfer between the mechanical and electrical components of the system. Applying the procedure it is shown that a, properly tuned, state feedback enlarges both the estimates and the actual domain of attraction, thus increasing critical clearing time for faults. Moreover, we study the problem of identification of the network parameters and the desired equilibrium in applications of excitation control for synchronous generators. Our main contribution in this context is the construction of a new nonlinear identifier that provides asymptotically consistent estimates (with guaranteed transient bounds) of the line impedance and the equilibrium for the classical flux--decay model of a single generator connected to an infinite bus. This model is nonlinear, and nonlinearly parameterized, and the equilibria displays a nonlinearly dependence on the unknown parameters. The proposed estimator can be used, adopting a certainty equivalent approach, to make adaptive any power system stabilizer that relies on the knowledge of these parameters. Finally using the fact that a Hamiltonian system is invariant to a change of coordinates, we propose a new controller that in the new coordinates implies the electrical power as state variable.

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Informations

  • Détails : XVI-115 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.[111]-115

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2003)92
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