I.6.Introduction aux contrôleurs:
Le contrôle supplémentaire auxiliaire du
système d'excitation AVR, vaguement connu sous le nom du
Stabilisateur type PSS(Power System Stabiliser) est devenu le moyen le
plus répandu pour l'amélioration de l'amortissement des
oscillations basse fréquence dans les réseaux électriques
(i.e. l'amélioration de stabilité dynamique et statique).
La puissance de sortie d'un générateur est
déterminée par le couple mécanique. Cependant cette
dernière peut varier par l'action du champ d'excitation de
l'alternateur. Le PSS étant ajoute, il détecte la
variation de la puissance de sortie électrique et contrôle
l'excitation de manière a amortir rapidement les oscillations de
puissance[15].
I.6.1. Nouveaux types de PSS:
Avec le développement de la technologie des semi
conducteurs, de nouveaux algorithmes sont maintenant implantes, et ceci pour
remplacer les PSSs analogiques (classique or conventionnel) par des
dispositifs a commande intelligente, a titre d'exemple[15]:
? Remplacement du PSS par un réseau de
neurones artificiel (RNA).
? Remplacement du PSS par un contrôleur
flou.
? PSS optimise par l'algorithme
génétique.
? PSS optimise par essaims de particules (swarm
intelligence based PSS).
? PSS hybrides.
I.7. Analyse de la performance et critères de
bonne régulation :
I.7.1 Critères d'analyse du modèle
linéaire :
CHAPITRE I Stabilisation d'un Système
Électro-énergétique
Rappelons que le facteur d'amortissement B d'un mode
représente par sa valeur propre complexe C est donne par :
(I.7)
Avec :
? Un facteur d'amortissement B important aboutit à une
réponse dynamique bien amortie. Pour cela, toutes les valeurs propres
doivent se trouver dans la zone gauche du plan complexe limite par deux
demi-droites issues de l'origine. Pour une valeur critique du
facteur d'amortissement : on impose alors une marge de
stabilité relative[16].
? La partie réelle de la valeur propre D
détermine la rapidité de décroissance/croissance des
exponentielles composant la réponse dynamique du système. Ainsi,
très négatif aboutit à une réponse dynamique
rapide. Pour cela, toutes les valeurs propres doivent se trouver dans la zone
gauche du plan complexe limite par une verticale passant par une valeur
critique de la partie réelle : on définit ainsi la
marge de stabilité absolue.
Lors du réglage des paramètres des
PSSs, il est souhaitable que ces deux critères soient pris en
compte pour permettre une bonne régulation. La combinaison entre ces
deux critères aboutit à une zone appelée zone de
stabilité D [17], figure (I.8). Le
déplacement des valeurs propres dans cette zone garantit une performance
robuste pour un grand nombre de points de
fonctionnement[18].
Figure I.8. Zone de la
stabilité D.
34
CHAPITRE I Stabilisation d'un Système
Électro-énergétique
35
Considérons par exemple un mode d'une fréquence
naturelle de , les oscillations associées à
ce mode s'amortissent en 13 secondes pour et en 6.5 et 3
secondes pour et
respectivement. Quelle est alors la valeur minimale
adéquate d'amortissement pour un
bon fonctionnement du Système de puissance ?
La littérature ne présente pas de valeurs
critiques rigoureuses admises par tous. Généralement, un facteur
d'amortissement de 0.05 n'assure qu'une petite marge de sécurité
tandis que
doit être accepte avec réserve. Les valeurs
d'amortissement entre 0.05 et 0.15 sont globalement
les plus utilisées dans la littérature. Nous
avons choisi comme facteur d'amortissement
critique. Ainsi, nous considérons que l'amortissement
des oscillations est suffisant si tous les
modes du système présentent des facteurs
d'amortissement plus grands que .
D'une façon similaire, la littérature donne une
gamme de variation de la valeur critique de la partie réelle des valeurs
propres, comprise entre de -0.5 et -1. Nous avons choisi
comme partie réelle critique a respecter par tous les
modes.
Enfin, d'autres spécifications peuvent être
utilisées telles les spécifications de la réponse du
système dans le domaine temporel (le dépassement maximum, le
temps d'établissement, l'erreur statique, ...)[17].
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