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  COMMANDE PID NON LINEAIRE D’UN SYSTEME SMIB : COMPARAISON DE L’ERREUR SUR L’ANGLE DE PUISSANCE ET SUR LA VITESSE DE ROTATION
  Revue des Sciences, de Technologies et de l’Environnement, volume III , 2020

  auteur : RAFANOTSIMIVA Liva Falisoa

  Mots clés : Réseaux électriques, Commande non linéaire, PID, Erreur paramétrique, Chute de tension
  
  

  [FRS] Les réseaux d’énergie électrique sont constitués des systèmes de production (les centrales), de transport et de distribution (les transformateurs et les lignes) et d’utilisation (les consommateurs) de l’énergie électrique. C’est pour cela qu’on les appelle aussi systèmes PTDU. Une version simplifiée constituée d’une génératrice débitant sur un réseau à puissance de court-circuit par l’intermédiaire d’un transformateur en série avec deux lignes en parallèle est appelée système SMIB (de l’anglais Single Machine Infinite Bus). Le système de transmission (lignes et transformateurs) étant généralement exposé à l’air libre, le réseau n’est pas à l’abri de différentes perturbations atmosphériques et accidentelles (chute de foudre sur une ligne, coupure de conducteur de phase, …). Les manœuvres lors de l’exploitation peuvent aussi causer des anomalies au bon fonctionnement du réseau (enclenchement/déclenchement de forte charge, augmentation ou diminution brusque de la tension, …). Ce qui fait que le réseau peut sortir de son point de fonctionnement nominal, et après la perturbation, soit y revenir, soit prendre un autre point de fonctionnement stable, soit perdre totalement le synchronisme. D’où la nécessité de calcul de lois de commande pour piloter le système à revenir sur son état avant défaut après les perturbations. Dans cet article, nous mettons en œuvre la commande Proportionnel-Intégral-Dérivée (PID) sur un modèle un-axe du système SMIB utilisant le modèle (δ, ɷ,Eq). Nous considérons en premier lieu une erreur sur l’angle de puissance du générateur, puis en second lieu sur la vitesse relative de rotation électrique. Ensuite, nous faisons la comparaison entre les deux approches et tirer les conclusions nécessaires. Après simulation, nous constatons qu’en régime sain (sans défaut), les deux approches donnent à peu près les mêmes résultats. Les différences se voient par rapport au régime perturbé considéré (une chute de tension modeste de 15% et une erreur paramétrique sur l’angle de puissance) auquel l’action sur l’angle de puissance présente les meilleurs résultats.

  [ENG] Electric power systems are made up of systems for the production (power plants), transmission and distribution (transformers and lines) and use (consumers) of electric power. This is why they are also called PTDU systems. A simplified version consisting of a generator discharging on a short-circuit power network by means of a transformer in series with two lines in parallel is called SMIB system (from English Single Machine Infinite Bus). Since the transmission system (lines and transformers) is generally exposed to the open air, the network is not immune to various atmospheric and accidental disturbances (lightning strike on a line, phase conductor cut, etc.). Maneuvers during operation can also cause anomalies in the proper functioning of the network (switching on / off of heavy load, sudden increase or decrease in voltage, etc.). This means that the network can leave its nominal operating point, and after the disturbance, either return to it, or take another stable operating point, or completely lose synchronism. Hence the need to calculate control laws to control the system to return to its pre-fault state after the disturbances. In this article, we implement the Proportional-Integral-Derivative (PID) control on a one-axis model of the SMIB system using the model (δ, ɷ, Eq). We first consider an error on the power angle of the generator, then second on the relative speed of electrical rotation.

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