Étude de commandes non linéaires pour réseaux électriques - Application à un système SMIB - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2013

Study of nonlinear controls for power systems - Application to a SMIB system

Étude de commandes non linéaires pour réseaux électriques - Application à un système SMIB

Liva Falisoa Rafanotsimiva
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 957388

Résumé

Multiple models are a way to bring control problems to the linear context, while accurately reproducing the behavior of the system in a wide operating range. In this work, a multiple model approach with coupled states and its Parallel Distributed Compensation control have been firstly implemented to stabilize the power angle of a Single-Machine-Infinite-Bus (SMIB) system. Comparisons with simulation results obtained by classical PID control are given. This work secondly emphasizes how the well-known backstepping procedure for constructive nonlinear control design can be adapted to further guarantee some constraints on the output evolution. This approach is then illustrated with the problem of angle or voltage control in a simple SMIB model of an electrical network. It also emphasizes some features of barrier functions used as a design tool for control under output constraints : a simple choice of such a function for backstepping design and asymmetric constraints, a possible application to passive-like systems, and a special interest for interconnected systems. Some illustrative examples are briefly presented accordingly.
Les multimodèles sont un moyen d'apporter les problèmes de commande dans le contexte linéaire, tout en assurant la précision de la reproduction du comportement du système dans une large plage de fonctionnement. Dans ce travail, nous avons d'une part mis en œuvre l'approche multimodèles à états couplés par transformation par secteurs non linéaires, et sa commande par compensation parallèle distribuée pour la stabilisation de l'angle de puissance d'un générateur électrique connecté à un bus infini (modèle SMIB). Nous avons comparé les résultats avec ceux obtenus par la commande classique PID. D'autre part, ce travail souligne tout d'abord comment la procédure dite de " backstepping " pour la synthèse d'une loi de commande non linéaire peut être adaptée pour garantir en plus de la stabilité le respect de contraintes de type inégalité sur la sortie utilisée. Cette approche est ensuite illustrée par le problème de commande de l'angle ou de la tension dans le cas du modèle SMIB. Il met aussi l'accent sur certaines caractéristiques des fonctions Barrières utilisées comme un outil de conception pour la commande sous des contraintes de sortie : un simple choix d'une telle fonction pour la conception backstepping avec contraintes asymétriques, une application possible pour les systèmes passifs, et un intérêt particulier pour les systèmes interconnectés. Plusieurs résultats de simulations sont présentés en conséquence.
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Dates et versions

tel-01005136 , version 1 (12-06-2014)

Identifiants

  • HAL Id : tel-01005136 , version 1

Citer

Liva Falisoa Rafanotsimiva. Étude de commandes non linéaires pour réseaux électriques - Application à un système SMIB. Sciences de l'ingénieur [physics]. Université d'Antsiranana, 2013. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01005136⟩
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