Analyse de stabilité en petit signaux des Convertisseurs Modulaires Multiniveaux et application à l'étude d'interopérabilité des MMC dans les Réseaux HVDC / Julian Freytes ; sous la direction de Xavier Guillaud et de Frederic Colas et de François Gruson et de Pierre José Michel Rault et de Hani Saad

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : anglais / English

Catalogue Worldcat

Convertisseurs multiniveaux

Circuits électriques

Réseaux électriques (circuits)

Commande automatique

Électricité -- Transport -- Courant continu

Haute tension

Guillaud, Xavier (1966-.... ; auteur en génie électrique) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Colas, Frederic (1980-...) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Gruson, François (1983-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Rault, Pierre José Michel (1985-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Saad, Hani (19..-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Bacha, Seddik (19..-....) (Président du jury de soutenance / praeses)

Dragan, Jovcic (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Dieckerhoff, Sibylle (19..-....) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Fosso, Olav (Membre du jury / opponent)

Despouys, Olivier (Membre du jury / opponent)

École centrale de Lille (Organisme de soutenance / degree-grantor)

École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille) (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

Laboratoire d'électrotechnique et d'électronique de puissance (L2EP) (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

Résumé / Abstract : Ces travaux de thèse portent essentiellement sur la modélisation, l’analyse et la commande des convertisseurs de type MMC intégrés dans un contexte MTDC. Le premier objectif de ce travail est d’aboutir à un modèle dynamique du convertisseur MMC, exprimé dans le repère dq, permettant d’une part, de reproduire avec précision les interactions AC-DC, et d’exprimer, d’autre part, la dynamique interne du convertisseur qui peut interagir également avec le reste du système. Le modèle développé peut être linéarisé facilement dans le but de l’exploiter pour l’étude de stabilité en se basant sur les techniques pour les systèmes linéaires à temps invariant. Ensuite, selon le modèle développé dans le repère dq, différentes stratégies de contrôle sont proposées en fonction de systèmes de contrôle-commande existantes dans la littérature mis en places pour le convertisseur MMC. Étant donné que l’ordre du système est un paramètre important pour l'étude des réseaux MTDC en présence de plusieurs stations de conversion de type MMC, l’approche de réduction de modèles à émerger comme une solution pour faciliter l’étude. En conséquence, différents modèles à ordre réduit sont développés, et qui sont validés par la suite, par rapport au modèle détaillé, exprimé dans le repère dq. Finalement, les modèles MMC développés ainsi que les systèmes de commande qui y ont associés sont exploités, pour l’analyse de stabilité en petits signaux des réseaux MMC-MTDC. Dans ce sens, la stratégie de commande associée à chaque MMC est largement évaluée dans le but d’investiguer les problèmes majeurs qui peuvent surgir au sein d’une configuration MTDC multi-constructeurs

Résumé / Abstract : This thesis deals with the modeling and control of MMCs in the context of MTDC. The first objective is to obtain an MMC model in dq frame which can reproduce accurately the AC- and DC- interactions, while representing at the same time the internal dynamics which may interact with the rest of the system. This model is suitable to be linearized and to study its stability, among other linear techniques. Then, based on the developed dq model, different control strategies are developed based on the state-of-the-art on MMC controllers. Since the order of the system may be a limiting factor for studying MTDC grids with many MMCs, different reduced-order models are presented and compared with the detailed dq model. Finally, the developed MMC models with different controllers are used for the MTDC studies. The impact of the chosen controllers of each MMC is evaluated, highlighting the potential issues that may occur in multivendor schemes.