à‰tude de la stabilité d'un système électro-énergétique par différentes techniques avancées.

V.4.. Intérêt de l'amortissement des oscillations inter-régions[44]:

Dans les réseaux électriques, les marges de transmission de la puissance (la différence entre la limite thermique et l'utilisation « normale ») sont amenées à être de plus en plus réduites, la consommation augmentant, et les structures de production et de transport se développant peu, pour des raisons de rentabilité économiques mais aussi écologiques. On perçoit dès lors l'intérêt de nouvelles technologies permettant de se rapprocher des limites thermiques des réseaux déjà en places.

L'augmentation de la stabilité des réseaux électriques par l'amortissement des oscillations inter-régions, permet tout en gardant une marge de sécurité équivalente, de réduire les marges de transmission de puissance.

V.5. Résultats de simulation et discision :

Le modèle de système de puissance de quatre machines montré dans la figure (V.1) a été choisi pour évaluer la performance et l'efficacité du stabilisateur proposé pour l'amortissement des oscillations locales et interzones[44]. La performance obtenue avec le stabilisateur proposé PSS est comparée à celles obtenues en utilisant un logique floue (FUZZY), sous différentes contingences. Une représentation schématique du diagramme d'un générateur est montrée dans la figure (V.3).

Figure V.3. Configuration d'un générateur équipé supplémentaire stabilisateur.

La représentation du système multi-machines été faite en utilisant l'environnement MATLAB-Simulink version 8.1.0(R3112a), comme figure(V.4) suite .

CHAPITRE V Stabilisation d'un Système multi-machines

117

Figure V.4. Représentation du réseau test sur MATLAB/Simulink. V.5.1. Système sans stabilisateur :

Nous étudions en premier lieu le fonctionnement du système sans PSS. La perte de stabilité du système aux grandes perturbations conduit évidemment à la présence de modes d'oscillations électromécaniques fortement instables. Nous appliquons un défaut triphasé sur la ligne 7-8 suivi par une élimination du défaut. les tensions des bus(1 et 2) , puissances électriques, les réponses des angles de rotor , la variation de vitesse des générateurs et les tensions terminale des générateurs suite au défaut choisi sont montrées dans les figures suivant .

^0.95

^0.85

^0.75

^1.15

^1.05

^0.9

^0.8

^1.1

¹

^{0 5 10 15}

^{Sans PSS}

^Temps(s)

^{Bus 1}

^{Bus 2}

Figure V.5. Présente la variation des tensions des bus(1 et 2) .

⁸⁰⁰

⁷⁰⁰

⁶⁰⁰

⁵⁰⁰

⁴⁰⁰

³⁰⁰

²⁰⁰

¹⁰⁰

⁰

^-100

CHAPITRE V Stabilisation d'un Système multi-machines

^{Sans PSS}

^Pa

^{0 5 10 15}

^Temps(s)

118

Figure V.6. Présente la variation de Puissance active de ligne(B1 à B2).

^{Sans PSS}

^{Générateur 1}

^{Générateur 2}

^{Générateur 3}

^{0 5 10 15}

^{Temps (s)}

¹⁰⁰

⁸⁰

⁶⁰

⁴⁰

²⁰

⁰

^-20

Figure V.7. Présente la variation des angles de rotors des générateurs vs G4.

^0.998

^0.996

^0.994

^1.012

^1.008

^1.006

^1.004

^1.002

^1.01

¹

^{0 5 10 15}

^{Sans PSS}

^{Temps (s)}

^{Générateur 1 Générateur 2 Générateur 3 Générateur 4}

Figure V.8. Présente la variation de Vitesses angulaires des générateurs.

CHAPITRE V Stabilisation d'un Système multi-machines

^-0.1

^-0.2

^-0.3

^-0.4

^0.5

^0.4

^0.3

^0.2

^0.1

⁰

^{0 5 10 15}

^{Sans PSS}

^{Temps (s)}

^{Générateur 1 Générateur 2 Générateur 3 Générateur 4}

119

Figure V.9. Présente la variation des Puissances actives des générateurs.

^{Sans PSS}

^{Générateur 1 Générateur 2 Générateur 3 Générateur 4}

^{0 5 10 15}

^{Temps (s)}

^1.3

^1.25

^1.2

^1.15

^1.1

^1.05

¹

^0.95

^0.9

^0.85

^0.8

Figure V.10. Présente la variation des Tensions terminale des générateurs.

La figure (V.7) montre bien que les modes instables mènent à un écart croissant des angles de rotor et par conséquent à la perte de la stabilité du système.

Pour rétablir la stabilité du système et améliorer l'amortissement des modes électromécaniques, les stabilisateurs (PSS et FUZZY) sont maintenant ajoutés aux générateurs.

V.5.2. Evaluation de performance et comparaison :

Pour évaluer la performance des différents stabilisateurs des simulations temporelles du système sont effectuées en considérant le modèle non linéaire pour ces différents méthodes en présence d'une grande perturbation transitoire[44], même travail dans la partie précédente , nous devrons dans cette partie en y ajoutant les stabilisateurs PSS et FUZZY et Il note avec satisfaction que

CHAPITRE V Stabilisation d'un Système multi-machines

120

nous les méthodes sont dus à la stabilité du système sur la situation moins longtemps moindre perturbation.

V.5.2.1. Résultats de simulation:

? Les tensions des bus(1 et 2) :

^{Avec PSS}

^1.2

^1.15

^1.1

^1.05

¹

^0.95

^0.9

^0.85

^0.8

^0.75

^{Bus 1}

^{Bus 2}

^{0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20}

^Temps(s)

^{Avec Fuzzy}

^1.2

^1.15

^1.1

^1.05

¹

^0.95

^0.9

^0.85

^0.8

^0.75

^{Bus 1}

^{Bus 2}

^{0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20}

^Temps(s)

Figure V.11. Présente la variation des tensions des bus(1 et 2) .

CHAPITRE V Stabilisation d'un Système multi-machines

121

? Puissance active de ligne(Bus1 à Bus2) :

^{Avec PSS}

⁶⁵⁰

⁶⁰⁰

⁵⁵⁰

⁵⁰⁰

⁴⁵⁰

⁴⁰⁰

³⁵⁰

³⁰⁰

²⁵⁰

²⁰⁰

¹⁵⁰

^Pa

^{0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20}

^Temps(s)

^{Avec FUZZY}

⁶⁵⁰

⁶⁰⁰

⁵⁵⁰

⁵⁰⁰

⁴⁵⁰

⁴⁰⁰

³⁵⁰

³⁰⁰

²⁵⁰

²⁰⁰

¹⁵⁰

^Pa

^{0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20}

^Temps(s)

Figure V.12. Présente la variation de Puissance active de ligne(B1 à B2).

CHAPITRE V Stabilisation d'un Système multi-machines

122

? Angles de rotors des générateurs vs générateur n°4 :

^{Avec PSS}

⁵⁰

⁴⁵

⁴⁰

³⁵

³⁰

²⁵

²⁰

¹⁵

¹⁰

^Temps(s)

^{0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20}

^{Générateur 1}

^{Générateur 2}

^{Générateur 3}

^{Avec FUZZY}

^{0 2 4 6 8 10 12 14 16 1}

⁵⁰

⁴⁵

⁴⁰

³⁵

³⁰

²⁵

²⁰

¹⁵

¹⁰

⁵

^{Générateur 1}

^{Générateur 2}

^{Générateur 3}

^Temps(s)

Figure V.13. Présente la variation des angles de rotors des générateurs vs G4.

CHAPITRE V Stabilisation d'un Système multi-machines

123

? Vitesses angulaires des générateurs :

^{Avec PSS}

^1.008

^1.006

^1.004

^1.002

¹

^0.998

^0.996

^0.994

^0.992

^0.99

^0.988

^{Générateur 1 Générateur 2 Générateur 3 Générateur 4}

^{0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20}

^Temps(s)

^{Avec FUZZY}

^1.008

^1.006

^1.004

^1.002

¹

^0.998

^0.996

^0.994

^0.992

^0.99

^0.988

^{Générateur 1 Générateur 2 Générateur 3 Générateur 4}

^{0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20}

^Temps(s)

Figure V.14. Présente la variation de Vitesses angulaires des générateurs.

CHAPITRE V Stabilisation d'un Système multi-machines

124

? Puissances actives des générateurs :

^{Avec PSS}

^{générateur 1 générateur 2 générateur 3 générateur 4}

^{0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20}

^Temps(s)

^0.5

^0.4

^0.3

^0.2

^0.1

⁰

^-0.1

^-0.2

^-0.3

^-0.4

^{Avec FUZZY}

											^Générateur 1 ^Générateur 2
											^Générateur 3 ^Générateur 4

^{0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20}

^Temps(s)

^0.5

^0.4

^0.3

^0.2

^0.1

⁰

^-0.1

^-0.2

^-0.3

^-0.4

Figure V.15. Présente la variation des Puissances actives des générateurs.

CHAPITRE V Stabilisation d'un Système multi-machines

125

? Tensions terminale des générateurs :

^{Avec PSS}

^{Générateur 1 Générateur 2 Générateur 3 Générateur 4}

^{0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20}

^Temps(s)

^1.3

^1.25

^1.2

^1.15

^1.1

^1.05

¹

^0.95

^0.9

^0.85

^{Avec FUZZY}

^Générateur 1 ^Générateur 2

^Générateur 3 ^Générateur 4

^{0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20}

^Temps(s)

^1.25

^1.2

^1.15

^1.1

^1.05

¹

^0.95

^0.9

^0.85

Figure V.16. Présente la variation des Tensions terminale des générateurs.

CHAPITRE V Stabilisation d'un Système multi-machines

126

On constante clairement que le temps critique du réseau étudié avec logique floue « FUZZY » est supérieur au temps critique du système étudiée avec PSS c'est-à-dire le FUZZY augmente le temps critique du réseau avec maintenir du synchronisme des générateurs après une perturbation, on remarque aussi dans les figures(V.11,V.12,V13,V14 ,V.15,V.16),l'amortissement des oscillations dans le cas de réseau étudié avec FUZZY par contre le cas du réseau avec PSS on remarque des oscillations , durant la première oscillation (pendant le défaut) , le générateur est soumis à une variation considérable de sa puissance électrique et l'accélération (ou décélération) du son rotor.

Le PSS et FUZZY se produisent un signal supplémentaire qui est la tension de stabilisation , ce signal est un entrée à système d'excitation puissance peut faire varier très rapidement la tension interne du générateur , durant cette. Ceci va augmenter la puissance électrique et le couple synchronisme produits pendant la première oscillation. Par conséquent ,la puissance électromagnétique disponible va entrainer une diminution importante de l'accélération du rotor et de l'angle de rotor bien avant d'atteindre la limite de la stabilité transitoire : la marge de stabilité sera donc augmentée[5].

CHAPITRE V Stabilisation d'un Système multi-machines

127