Control design for a VSC-HVDC transmission system. Stability - Disturbances control.
Commande d'un système de conversion de type VSC-HVDC. Stabilité - Contrôle des perturbations.
Résumé
Nowadays, High Voltage Direct Current (HVDC) systems are increasingly considered
for power transmission and Voltage Source Converters (VSC) can offer additional degrees
of freedom, of particular interest in the control design.
In our study, the control laws are achieved in discrete-time and input-output linearisation principle
is applied. They aim at stabilizing the transmitted power, regulating the DC bus voltage,
and achieving the highest source and load power factors.
In order to implement the control laws, we develop an observer-based control approach. As
geographically the power source and the load are located at each end of a transmission line,
the observation ultimate goal is to decentralize control laws. This decentralization implies some
assumptions on these two elements behavior. They are an object of a detailed study.
Thus, in this thesis, we develop a control methodology which is systematic for all VSC-HVDC
systems.
for power transmission and Voltage Source Converters (VSC) can offer additional degrees
of freedom, of particular interest in the control design.
In our study, the control laws are achieved in discrete-time and input-output linearisation principle
is applied. They aim at stabilizing the transmitted power, regulating the DC bus voltage,
and achieving the highest source and load power factors.
In order to implement the control laws, we develop an observer-based control approach. As
geographically the power source and the load are located at each end of a transmission line,
the observation ultimate goal is to decentralize control laws. This decentralization implies some
assumptions on these two elements behavior. They are an object of a detailed study.
Thus, in this thesis, we develop a control methodology which is systematic for all VSC-HVDC
systems.
De nos jours, les systèmes de transport haute tension continue (HVDC) sont de
plus en plus considérés dans une transmission de puissance et les convertisseurs fonctionnant
en source de tension (VSC) peuvent offrir des degrés de liberté supplémentaires, d'un intérêt
particulier dans la conception d'une commande.
Dans notre étude, les lois de commande sont synthétisées en temps discret et en appliquant
le principe de linéarisation entrée-sortie. Elles ont principalement pour objectifs de stabiliser
la puissance qui transite, d'assurer la régulation de la tension du bus continu et d'obtenir des
facteurs de puissance qui soient, au niveau de la source et de la charge, les plus élevés possible.
Pour pouvoir exploiter en pratique les commandes, il est nécessaire de les associer avec des
observateurs. Du fait que géographiquement la source de puissance et la charge sont situées de
part et d'autre d'une ligne de transmission, l'enjeu ultime de l'observation est la possibilité de
décentraliser les lois de commande. Cette décentralisation implique d'émettre des hypothèses
sur le comportement de ces deux éléments. Celles-ci font l'objet d'une étude approfondie.
Ainsi, dans cette thèse, nous développons une méthodologie de commande qui est systématique
pour les systèmes HVDC intégrant des convertisseurs VSC.
plus en plus considérés dans une transmission de puissance et les convertisseurs fonctionnant
en source de tension (VSC) peuvent offrir des degrés de liberté supplémentaires, d'un intérêt
particulier dans la conception d'une commande.
Dans notre étude, les lois de commande sont synthétisées en temps discret et en appliquant
le principe de linéarisation entrée-sortie. Elles ont principalement pour objectifs de stabiliser
la puissance qui transite, d'assurer la régulation de la tension du bus continu et d'obtenir des
facteurs de puissance qui soient, au niveau de la source et de la charge, les plus élevés possible.
Pour pouvoir exploiter en pratique les commandes, il est nécessaire de les associer avec des
observateurs. Du fait que géographiquement la source de puissance et la charge sont situées de
part et d'autre d'une ligne de transmission, l'enjeu ultime de l'observation est la possibilité de
décentraliser les lois de commande. Cette décentralisation implique d'émettre des hypothèses
sur le comportement de ces deux éléments. Celles-ci font l'objet d'une étude approfondie.
Ainsi, dans cette thèse, nous développons une méthodologie de commande qui est systématique
pour les systèmes HVDC intégrant des convertisseurs VSC.
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