Electrotechnique

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UPFC Device: Optimal Location and Parameter Settingto Reduce Losses in Electric-Power Systems Using a Genetic-algorithm Method

M. MEZAACHE  (2016)
Publication

Ensuring the secure operation of power systems has become an important and critical matter during the present time, along with the development of large, complex and load-increasing systems. Security constraints such as the thermal limits of transmission lines and bus-voltage limits must be satisfed under all of a system’s operational conditions. An alternative solution to improve the security of a power system is the employment of Flexible Alternating-Current Transmission Systems (FACTS). FACTS devices can reduce the flows of heavily loaded lines, maintain the bus voltages at desired levels, and improve the stability of a power network. The Unifed Power Flow Controller (UPFC) is a versatile FACTS device that can independently or simultaneously control the active power, the reactive power and the bus voltage; however, to achieve such functionality, it is very important to determine the optimal location of the UPFC device, with the appropriate parameter setting, in the power system. In this paper, a genetic algorithm (GA) method is applied to determine the optimal location of the UPFC device in a network for the enhancement of the power-system loadability and the minimization of the active power loss in the transmission line. To verify our approach, simulations were performed on the IEEE 14 Bus, 30 Bus, and 57 Bus test systems. The proposed work was implemented in the MATLAB platform. Voir les détails

Mots clés : FACTS, UPFC, GA, loadability, Matlab

Diagnostic des systèmes non linéaires par analyse statistique multi-variée

Salim AOUABDI (2017)
Thèse de doctorat

Le diagnostic de fonctionnement de systèmes peut être défini comme une suite d’opérations qui a pour objet de détecter et de localiser dans un système, les défauts internes (processus lui-même), les défauts externes (actionneur, instrumentation), les modes de fonctionnement anormaux et de caractériser ces défauts ou modes de fonctionnement. Parmi les méthodes employées, on distingue généralement celles utilisant un modèle paramétrique décrivant le comportement du système à surveiller ( méthodes à base de modèle analytique) de celles qui ne s’appuient que sur l’analyse des données prélevées sur les systèmes comme, par exemple, la reconnaissance de formes. L’optimisation des processus et leur fonctionnement passe donc par une mise en place d’un système de surveillance du fonctionnement de ces processus. En effet, pour améliorer la conduite d’un système, il faut connaître, à chaque instant, l’état de fonctionnement de ce système et pouvoir discriminer états normaux et anormaux. Dans certaines situations, il est même nécessaire de prévoir l’évolution de l’état du système et de proposer un pronostic d’évolution des modes de fonctionnement. De plus, il est important de résoudre le problème lié à l’information : l’exploitant a besoin d’informations cohérentes pour gérer son processus. Dans le cadre d’une approche à base de modèle, l’objectif est mieux maîtriser la modélisation des systèmes (y compris les limites de modélisation) pour développer des approches de diagnostic robustes vis-à-vis des incertitudes de modélisation et des imprécisions de connaissance de façon plus générale. La complexité des mécanismes mis en jeu (les cinétiques non linéaires, les paramètres variant dans le temps, l’absence de mesures fiables) impose le développement et l’utilisation de techniques avancées de l’automatique pour développer une stratégie de diagnostic de fonctionnement en temps réel. Il est question donc d’utiliser des techniques de traitement de données pour développer des stratégies de diagnostic des systèmes. Ainsi des techniques d’identification des systèmes qui utilisent les mesures disponibles sur le processus telles que l’analyse en composantes principales (ACP) sont à développer. Il faut rappeler que l’analyse en composantes principales est une méthode linéaire, alors que la plupart des systèmes physiques ont des comportements non linéaires. Ceci a motivé un certain nombre de travaux pour étendre la portée de l’analyse dans un cadre non linéaire. Voir les détails

Mots clés : Sureveillance des capteurs, Analayse en composantes principales (ACP) et (ACPNL), statistique multivariée et ANN

Fuzzy monitoring of stator and rotor winding faultsfor DFIG used in wind energy conversion system

H. MERABET, T. BAHI  (2017)
Publication

According to its high robustness, the use of doubly-fed induction generators in thewind energy conversion takes an important place in the world of production of electrical energy.This type of conversion became very attractive because of its manufacturing environments,low cost and operation with an easily available power supply. The increase interest in windenergy conversion has been accompanied by efforts to improve reliability, effective conditionmonitoring and better efficiency. In this work, a new technique is proposed for monitoring anddetection of inter-turn short-circuit ITSC and open phase circuits in the stator or rotor windingsof wind turbines based on doubly-fed induction generator The principle of the suggestedtechnique is based on the acquisition of the stator and the rotor currents of a doubly-fed inductiongenerator with the aim to calculate the values of root mean square amplitude, in addition to theknowledge expressed in rules and membership function. This technique is verified usingsimulations performed via the model of doubly-fed induction generators built in MATLAB ®Simulink. Voir les détails

Mots clés : doubly-fed induction generator, DFIG, Fuzzy logic, Monitoring, Detection, faults, RMS

Calculation of IGBT power losses and junction temperature in inverter drive

Ahcene Bouzida, Radia Abdelli, Ouadah M'hamed  (2016)
Article de conférence

Several techniques for estimating power losses in insulated-gate bipolar transistors (IGBTs), diodes and MOSFETs are known. Most of the approaches in the literature deal with PWM switching technique. In this paper presents a feasible loss model to estimate IGBT losses in a switching operation. The loss model is coupled to RC (Foster) Network using the Thermal Impedance. This paper investigates the power losses in IGBT's and associated Diodes as a function of the circuit and the temperature variation during operation. A full presentation of the electro-thermal model has been developed and simulated. Voir les détails

Mots clés : IGBT, Losses, thermal analysis

DIAGNOSIS OF ROTOR FAULT USING NEURO-FUZZY INFERENCE SYSTEM

Hichem MERABET, Tahar Bahi, DRICI Djalel, Noura Halem, Khouloud BEDOUD  (2017)
Publication

The three-phase induction machine (IM) has a large importance and it is widely used as electromechanical system device, and because of their; robustness, reliability, and simple design with the well developed technologies. In spite of all cited advantages, the induction machines are suscptible to various types of electrical and mechanical faults that can lead easly to excessive downtimes, which can lead to tuge losses in terms of maintenance and production. This work presents a reliable approach for diagnosis and detection of broken bar faults in induction machine. The detection of faults is based on monitoring of the stator current signal. Also the calculation of relative energy value for each level of signal decomposition is determinated by using package wavelet, and this method will be useful as data input of Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS). In the ANFIS approach the adaptive Neuro-Fuzzy inference system is able to identify the rotor of induction machine state with high precision.This method is applied by using the MATLAB®/Simulink software. Voir les détails

Mots clés : Induction machine, Neuro-Fuzzy inference system., Inductoion Machine

On-Line Monitoring and Classification of Stator windings Faults inInduction Machine Using Fuzzy Logic and ANFIS Approach

Merabet. Hichem, Bahi. Tahar, DRICI. Djalel, Bedoud. Khouloud, Boudiaf. Adel  (2016)
Publication

the induction machines drives becomes moreand more important used in many industrial applications.Their attractiveness is largely due to their simplicity,ruggedness and low cost manufacture, easy maint00enance,high power efficiency and high reliability, are susceptible tovarious types of electrical and/or mechanical faults that canlead to unexpected motor failure and consequently impulsivedowntime. This made necessary the monitoring functioncondition of these machines types for improved anexploitation of the industrial processes. The aim of this taskis the proposal of a monitoring strategy based on the fuzzylogic inference system (FIS) and the neuro-fuzzy inferencesystem (ANFIS) for monitoring and classification ofelectrical faults types, especially the open phase and interturnsshort-circuit in the stator windings. The principleadopted for the strategy suggested is based on monitoring ofthe average root mean square value of stator current (RMS).Mathematical models and simulations results are presentedto validate the efficiency of this approach. Voir les détails

Mots clés : Monitoring, classification, Fis, INFIS, RMS

Monitoring of Stator windings Faults in Induction Machine Using Fuzzy Logic

Merabet hichem, DRICI. Djalel, AOUABDI. Salim  (2016)
Publication

the monitoring and fault detection of theinduction machines drives becomes more and moreimportant. This made necessary the monitoringfunction condition of these machines for improved anexploitation of the industrial processessing. The aim ofthis task is the proposal of a monitoring strategy basedon the fuzzy logic inference system, that informs usabout the healthy function and stator fault condition,especially the open circuit and short-circuit inter-turnsof the stator windings. The principle adopted for thestrategy suggested is based on monitoring of theaverage root mean square value of stator current(RMS).Theoretical analysis, simulations results arepresentes to validate the effectiveness of the proposesdmethod. Voir les détails

Mots clés : Induction machine, Monitoring, diagnosis, Detection, Fuzzy logic, RMS

Etude pour la conception d'une machine à induction à rotor externe pour un système de traction électrique.

Saad CHAOUCH (2011)
Mémoire de magister

Les préoccupations actuelles sur la polution des grands centres urbains et la congestion de la circulation des moyens du transport poussaient les responsables des grandes villes et les chercheurs à trouver d'autres olutions qui tiennent en compte le facteur d'environnement. Parmi elles étant comme principale, ce sont les système de traction électrique.Le mémoire présente un état de l'art sur les systèmes de traction électrique en passant par les moteurs de traction surtout ce qui s'appelle le moteur-roue et une méthodologie rationnelle pour la conception optimale d'une machine à induction de ce type de moteur. Au début, on a développé un programme de conception des machines à induction traditionnelles afin de le vérifier et le valider via la machine conçue de la réference, ensuite, on a reformulé ce programme pour qu'il soit adapté aux machines à rotor externe. On a présenté des notions sur l'optimisation et une introduction sur les algorithmes génétiques et leur application à la conception des machines électriques. Enfin, on a établit une analyse magnétostatique basée sur les éléments finis, une analyse statique des performances par le tracé du diagramme de cercle et une analyse dynamique basée sur le modèle du Prak pour les deux machines conçues avant et aprés l'optimisation. Les résultats obtenus de la conception conforment les normes applicables et les indexes et aussi il y'a une bonne convergence entre les résultats de conception et d'analyse. Voir les détails

Mots clés : Traction Electrique, Véhicule Electrique, CAO des Machines Electriques, Moteur-Roue, Machines Électriques à Rotor Externe, machine à induction, Conception Optimale, Optimisation Multi-objectives, Optimisation sous-Contraintes, Algorithme Génétique, modélisation électromagnétique, Eléménts Finis, Modélisation des Machines Electriques

Conception et commande des alimentations des plasmas d’arc relatifs au soudage.

Saad CHAOUCH (En préparation)
Thèse de doctorat

L’amélioration de la qualité de soudage avec un contrôle précis du taux de dépôt ainsi que la profondeur de pénétration sont toujours des objectifs visés dans les procédés de soudage MIG/MAG (Metal actif Gas-Metal Inert Gas) et TIG (Tungsten Inert Gas). L’implémentation des techniques de commande et de contrôle innovantes permettant d’atteindre ou d’approcher ces objectifs nécessite une source de courant contrôlable en tension et courant avec des formes particulièrement adaptées. Le travail que nous proposons sera articulé sur deux parties : -Conception et amélioration d’une source d’alimentation basée sur la technologie onduleur à commutation douce à hautes fréquences adaptée au soudage automatisé et robotisé.  -Commande et contrôle du plasma d’arc généré lors du procédé de soudage en jouant sur les variables principales qui l’affectent en particulier le courant, la tension et ses formes ainsi que la polarité. Les techniques de Commande et de contrôle prendront en charge la vitesse de dévidage du fil fusible pour le procédé MIG/MAG et du métal d’apport pour le procédé TIG. Donc, un circuit d‘asservissement en boucle fermée sera proposé dans le but d’obtenir une séquence de soudage garantissant une haute qualité de l’opération de soudage tant sur l’aspect géométrique que sur l’aspect métallurgique et résistance mécanique. Voir les détails

Mots clés : Plasmas d’arc, GMAW, GTAW, TIG, MIG-MAG, Electronique de puissance, Onduleur à commutation douce, Modélisation et commande de soudage à l’arc.

Conception et Commande des alimentations des Plasmas d’Arc

Saad CHAOUCH (En préparation)
Thèse de doctorat

L’amélioration de la qualité de soudage avec un contrôle précis du taux de dépôt et de la pénétration de soudure est toujours un objectif visé dans les procédés MIG/MAG (Metal actif Gas-Metal Inert Gas) et TIG (Tungsten Inert Gas) aussi appelés GMAW (Gas Metal arc Welding) et GTAW (Gas Tungsten arc Welding). L’implémentation des techniques de commande et de contrôle innovantes permettant d’atteindre ou d’approcher ce but nécessite une source de courant contrôlable en tension et courant avec des formes particulièrement adaptées. Le travail que nous proposons sera devisé en deux parties :  conception et amélioration d’une source d’alimentation basée sur la technologie onduleur à commutation douce à hautes fréquences pour optimiser son volume et son poids ce qui est adéquat dans le soudage automatisé et robotisé.  Commande et contrôle du plasma d’arc généré lors du procédé de soudage en jouant sur les variables principales qui l’affectent en particulier le courant, la tension et ses formes ainsi que la polarité. Les techniques de Commande et de contrôle prendront en charge la vitesse de dévidage du fil fusible pour le procédé MIG/MAG et du métal d’apport pour le procédé TIG. Donc, un circuit d‘asservissement en boucle fermée sera proposé dans le but d’obtenir une séquence de soudage garantissant une haute qualité de l’opération de soudage tant sur l’aspect géométrique que sur l’aspect métallurgique et résistance mécanique. Voir les détails

Mots clés : Electronique de puissance Onduleur à commutation douce, Soudage à l’arc, Procédés GTAW et GMAW, Modélisation et commande de soudage à l’arc.