Electrotechnique
Real Time Implementation of Shunt Active PowerFilter (SAPF)for Harmonic suppression and PowerQuality Improvement
In this paper, A Shunt Active Power Filter (SAPF) is implemented using a dSPACEDS1104 processor to compensate harmonics and reactive power produced by nonlinearload. The reference source current is computed based on the measurement of harmonicsin the supply voltage and load current. A hysteresis based current controller has beenimplemented in a DSP processor for injecting the compensating current into the powersystem, so that SAPF allows suppression of the harmonics and reactive power componentof load current, resulting in a supply current that is purely sinusoidal. Simulation andexperimental results of the proposed SAPF to meet the IEEE-519 standards are presented. Voir les détails
Mots clés : Harmonics, Power quality, Active power filter, hystérisis comparator, real time control
L’impact d’une Charge Fortement Capacitive Sur la Qualitédu Filtrage d’un FAP Contrôlé Par un Filtre Multi-VariableHautement Sélectif
This article is devoted to the depollution of the electrical supply networks by shunt active power filter (SAPF). We start by studying a self tuning filter (STF) based on Concordia transformation. This transformation is based on the extraction of the references of harmonic currents in the Concordia axis to compensate network harmonic and by consequence, improve the quality of power system. Next, we present the influence of a strongly capacitive load on the quality of the filtering of a SAPF controlled by a STF approach. This influence is validated by numerical simulations under Matlab-Simulink environment of a system of power PD3 a diode debited in a strongly capacitive load this results prove the major influence of this types of load in filtering quality. Voir les détails
Mots clés : SAPF, harmonic, STF, System of Power PD3, Quality of Energy, Strongly Capacitive Load, Concordia transformation
Modeling, control and fault diagnosis of an isolated wind energy conversion system with a self-excited induction generator subject to electrical faults
In this paper, a contribution to modeling and fault diagnosis of rotor and stator faults of a Self-ExcitedInduction Generator (SEIG) in an Isolated Wind Energy Conversion System (IWECS) is proposed. In orderto control the speed of the wind turbine, while basing on the linear model of wind turbine system about aspecified operating point, a new Fractional-Order Controller (FOC) with a simple and practical designmethod is proposed. The FOC ensures the stability of the nonlinear system in both healthy and faulty conditions.Furthermore, in order to detect the stator and rotor faults in the squirrel-cage self-excited inductiongenerator, an on-line fault diagnostic technique based on the spectral analysis of stator currents ofthe squirrel-cage SEIG by a Fast Fourier Transform (FFT) algorithm is used. Additionally, a generalizedmodel of the squirrel-cage SEIG is developed to simulate both the rotor and stator faults taking iron loss,main flux and cross flux saturation into account. The efficiencies of generalized model, control strategyand diagnostic procedure are illustrated with simulation results. Voir les détails
Mots clés : Wind energy conversion systems, fault detection and diagnosis, SEIG, Fractional-Order Controllers
Contribution to the Fault Diagnosis of a Doubly Fed Induction Generator for a Closed-loop Controlled Wind Turbine System Associated with a Two-level Energy Storage System
In this article, a contribution to the fault diagnosis of adoubly fed induction generator for a closed-loop controlled wind turbinesystem associated with a two-level energy storage system usingan on-line fault diagnostic technique is proposed. This technique isproposed to detect the rotor fault in the doubly fed induction generatorunder non-stationary conditions based on the spectral analysis of statorcurrents of the doubly fed induction generator by an adaptive fastFourier transform algorithm. Furthermore, to prevent system deterioration,a fractional-order controller with a simple design method isused for the control of the whole wind turbine system. The fractionalordercontroller ensures that the system is stable in both healthy andfaulty conditions. Additionally, to improve the production capacityunder wind speed fluctuations and grid demand changes, a two-levelenergy storage system consisting of a supercapacitor bank and leadacidbatteries is proposed. The obtained simulation results show thatthe objectives of the fault diagnosis procedure and control strategyare reached. Voir les détails
Mots clés : Wind energy conversion systems, adaptive Fast Fourier transform, doubly fed induction generator, fault detection and diagnosis, fractional-order control, two-level energy storage system
CESOP: Computer Aided Ultrasonic Testing with Expertise and Arc Welding Parameters Optimization
In metallic constructions, the assemblage techniques are in continual evolution dealing with the technological progress. However one can not insure the quality of an assemblage without proceeding to a quality control. A comparative study on DDT methods, presented during the SMIRT10 in Montrey 1989 has shown that the radiography appears better than the manual ultrasonic testing for the detection of almost welding defects type. Neither it is efficient for the diagnostic, the manual ultrasonic testing gives performances about 50% of detection. On the other hand, the mechanized or automatic ultrasonic testing, insures a probability of detection for plan or volume defects in the order of 80%.On the basis of these estimations, we have judged that it would be judicious to encourage the automatic ultrasonic testing. For this purpose and in the goal to approach the ultrasonic testing method by the radiography on adopting the imagery and the signal processing to the ultrasonic techniques, we present the system, that allows the interpretation automation of the ultrasonic signals identified (1), and simulates the recognition of the defect shape according to the radiography principle (2). Results of this interpretation, provided by << ARCUS >> will be confided to the expert system << SYSO >> (3) for the diagnostic of the defects causes. The exploitation of<< SYSO >> has shown that, a bad determination of welding parameters is the most current defect cause. The << OPTIMA >> system, modeled on the computer methods basis, help to the optimization of the arc welding parameters. These three [3] processes << ARCUS >>, << SYSO>> and << OPTIMA >> cooperate through coupling interfaces to create the: Computer aided Ultrasonic Testing, with Expertise and Arc Welding Parameters Optimization, called << CESOP >>,whose purpose is improving the arc welding quality and increasing as well as the security of the assembled construction. Voir les détails
Mots clés : Welds, During Manufacture
Étude de comportement de la barrière isolante en vue de son optimisation
L’augmentation sans cesse de la tension de transport de l’énergie électrique, impose aux concepteurs d’examiner les moyens nécessaires pour réduire les intervalles inter-électrodes. L’insertion d’une barrière isolante entre les électrodes constitue une des solutions. Cette barrière isolante constitue un obstacle à l’évolution directe de la décharge. Son comportement dépend de plusieurs facteurs ; électriques (présence et évolution de la charge d’espace), géométrique (largeur, épaisseur et position de la barrière) et natures de l’environnement et de la barrière. Il est demandé, dans ce travail, d’examiner l’influence de chacun de ces paramètres afin d’établir un critère pouvant permettre d’optimiser la barrière. Voir les détails
Mots clés : calcul de champ électrique, décharges électriques, barrière isolante
Application d’un onduleur multi-niveau a la compensation de la puissance réactive
L’industrie de l’énergie électrique et de plus en plus confrontée à des problèmes liés à de nouvelles contraintes qui touchent différents aspects de la production, du transport et de la distribution de l’énergie.Les éléments FACTS (Flexible Alternative current Transmission Systems) apportent des solutions nouvelles pour faire faces à ces contraintes.Les convertisseurs à niveaux multiples sont une nouvelle génération de convertisseurs qui prend sa place dans le domaine de la haute tension. Les facteurs hauts qui les caractérisent sont surtout une meilleure tenue en tension et les forme d’ondes en comparaison avec les structures traditionnelles englobent. C’est dans le but d’exploiter les avantages des convertisseurs multi-niveaux pour la compensation de la puissance réactive dans les réseaux électriques que ce travail de recherche s’insert. Voir les détails
Mots clés : puissance réactive, FACTS, STATCOM, Onduleur de tension
Identification et commande par la théorie des intervalles
Dans cette thèse, nous avons abordé plusieurs objectifs dans le domaine de la commande prédictive : • Le développement d’un algorithme de commande prédictive robuste basé sur la théorie des systèmes dont les incertitudes sur les paramètres sont décrites par des intervalles flous. Cet algorithme est utilisé pour la commande des systèmes non linéaires. • L’utilisation de metaheuristiques pour la solution du problème d’optimisation de la commande prédictive ; plusieurs metaheuristiques ont été utilises et comparés • L’optimisation multi objectifs dans le cadre de la commande prédictive. En effet, dans un grand nombre de problèmes du monde réel, il s'agit d'optimiser simultanément plusieurs objectifs d'un même problème souvent conflictuels et leur résolution dans un temps raisonnable devient nécessaire. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à l'optimisation multi objectifs par l'algorithme PSO : Particle swarm optimisation. Voir les détails
Mots clés : commande prédictive, algorithme PSO
CONTRIBUTION AU DIAGNOSTIC DE DEFAUTS D’UNE GENERATRICE ASYNCHRONE DANS UNE CHAINE DE CONVERSION D’ENERGIE EOLIENNE
La tendance mondiale à développer des énergies renouvelables a conduite à un accroissement important des parcs éoliens au cours des 20 dernières années. Cependant, vu que les turbines éoliennes sont coûteuses et leur fiabilité est une question très importante, une demande croissante de rentabilité, de fiabilité et de sécurité dans les turbines éoliennes, qui peuvent faire l’objet de pannes ou de dysfonctionnement à un moment donné de leur temps d’utilisation, a conduit à des nouvelles méthodes de surveillance et de commande. D’un autre part, car les génératrices à courants alternatifs utilisées dans les systèmes éoliens qui sont en grande majorité des génératrices asynchrones représentent une partie très importante dans les chaînes éoliennes, un intérêt particulier est porté dans cette thèse à l’analyse et le diagnosticde quelques défauts qu'ils peuvent apparaître dans les machines asynchrones tant au niveau du stator que du rotor. Alors, le travail réalisé, s’inscrira dans le domaine de la modélisation, la détection et le diagnostic des défauts et consistera à l’application de la théorie du traitement de signal au diagnostic des défauts d’une génératrice asynchrone triphasée installée dans une chaîne de conversion éolienne isolée ou raccordée au réseau électrique, et, à valider les résultats dans l’environnement Matlab. Les méthodes de diagnostic proposées dans cette thèse sont appliquées sur des chaines de conversion d’énergies éoliennes en mode contrôlées, ça nécessite l’application des techniques de commande robuste non seulement lorsque le système éolien est sain mais aussi quand le système éolien est en défaut. Deux types de machine électrique sont étudiés dans cette thèse, la machine asynchrone auto-excitée dans un système éolien isolé et la machine asynchrone à double alimentation dans un système éolien raccordé au réseau électrique. Pour le diagnostic de défauts de ces machines électriques, différentes procédures sont proposées en se basant sur différentes méthodes de traitement du signal notamment FFT (Fast Fourier Transform) et DWT (Discrete Wavelet Transform). Pour la commande des systèmes éoliens, la commande fractionnaire qui est basée sur des régulateurs d’ordre fractionnaire est appliquée. Les efficacités des méthodes proposées sont illustrées avec des résultats de simulation. Voir les détails
Mots clés : DIAGNOSTIC DE DEFAUTS;, CHAINE DE CONVERSION D’ENERGIE EOLIENNE, machine asynchrone auto-excitée, système éolien isolé, Machine Asynchrone à double alimentation, système éolien raccordé au réseau électrique, FFT, DWT;, commande fractionnaire
Amélioration de la qualité du réseau électrique à l’aide des compensateurs actifs
Le développement spectaculaire qu’a connue la technologie des semi-conducteurs de puissance entièrement commandables notamment les MOSFET, les IGBT, et les GTO, a conduit à l’apparition d’une nouvelle solution aux problèmes liés aux harmoniques, Cette solution n’est autre que filtrage actif. Parmi les objectifs visés par cette thèse, l’établissement d’une révision détaillée de ces algorithmes d’identifications des harmoniques de références et une accentuation sera porté à laméthode du filtre multi variable (FMV). En outre, nous visons à l’étude des filtres actifs électromécaniques en vue de les appliquer aux systèmes à énergies renouvelables. Aussi, nous envisageons d’associer des filtres actifs à des systèmes PV. Afin d’atteindre ces objectifs, différentes configurations (pures, combinées et hybrides), structures (simple ou multi-niveaux) et techniques de commande (classiques, avancées, et intelligentes), des filtres actifs seront traités globalement ou partiellement. Les étapes pour aboutir à ces objectifs de cette thèse peuvent commencer par l’étude comparative, avec modèles de simulation, des différents algorithmes de détections des harmoniques de référence avec accentuation sur la méthode FMV, puis par l’étude des filtres actifs statiques, sélectifs avec FMV, et association avec les systèmes PV et finalisé par l’étude des filtres actifs électromécaniques et association avec les systèmes éoliens et finalement on va faire une comparaison Voir les détails
Mots clés : harmonique, filtre actif, technique d’identification des harmoniques de références, FMV, filtre actif électromécanique, PV, technique de commandes des onduleurs