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Contrôle secondaire coordonné de tension des réseaux électriques

Mezquita, Jeffrey (2013). Contrôle secondaire coordonné de tension des réseaux électriques. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

L’objectif principal de la recherche est d’automatiser la régulation de la tension au niveau secondaire dans les réseaux électriques d’Hydro-Québec. Pour y parvenir, un réglage secondaire coordonné de tension (RSCT) a été utilisé. Les principales étapes à suivre pour implémenter un RSCT sont la division d’un réseau électrique en zones, le choix de noeuds pilotes représentatifs du profil de tension dans chaque zone et l’implémentation du contrôle en tant que telle. Le présent mémoire met à l’essai certaines méthodologies pour chacune des étapes. Pour la division d’un réseau électrique, l’utilisation des algorithmes de classification comme le « Fuzzy C-Means » et la carte auto-adaptative (« Self-Organizing Map » en anglais ou « SOM ») est mise à l’essai. Pour le choix des noeuds pilotes, une méthode de recherche globale effectuée à l’aide d’un algorithme génétique (AG) est mise à l’essai. Pour l’implémentation du RSCT, celle-ci est faite à l’aide d’une architecture simple utilisant des écoulements de puissance optimaux (« OPF ») dans le contrôle. Le réseau d’IEEE de 39 noeuds, le réseau d’IEEE de 118 noeuds, qui a été modifié, ainsi que le réseau d’Hydro-Québec ont été utilisés pour valider l’ensemble des méthodologies. En gros, le principe de fonctionnement du RSCT avec des OPF est concluant. Les principales recommandations consistent à améliorer la recherche de noeuds pilotes, à améliorer la discrétisation des « valeurs shunts » et à ajouter dans le contrôle la capacité de tenir compte des puissances réactives produites par les générateurs et de limiter les variations de tension sur ces derniers.

Titre traduit

Coordinated secondary voltage control in power networks

Résumé traduit

The main objective of this research is to automatize the voltage regulation at the secondary level on Hydro-Québec’s power network. To do this, a coordinated secondary voltage control (CSVC) has been used. The principal steps to follow to implement a CSVC are the partitioning of the power network, the selection of pilot buses representative of the voltage profile of each control area and the implementation of the control. The present work tests some methodologies for each step. For the partitioning of the power network, the Fuzzy CMeans and the Self-Organizing Map (SOM) classification algorithms have been tested. For the pilot bus selection, a global search algorithm done with a genetic algorithm (GA) has been tested. For the CSVC implementation, this is done with a simple architecture that uses optimal power flows (OPF) in the control. The IEEE 39-bus, a modified IEEE 118-bus and the Hydro-Québec power networks have been used to validate the different studied methodologies. In sum, the basic principles of the CSVC with OPFs were functional. The main recommendations consist in improving the search of the pilot buses, in improving the discretization of shunt values and in adding in the control the capacity to take into account the reactive power produced on generators and to limit the voltage variations on them.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie électrique". Bibliographie : pages 165-168.
Mots-clés libres: Réseaux électriques (Énergie) Régulation Automatisation. Réseaux électriques (Énergie)Québec (Province) Régulateurs de tension. Algorithmes génétiques. coordonné, nœud, pilote, profil, tension, zone, carte auto-adaptative (SOM), écoulement de puissance optimale (OPF), Hydro-Québec, réglage secondaire coordonné de tension (RSCT)
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de thèse
Lagacé, Pierre Jean
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de thèse
Saad, Maarouf
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie électrique
Date de dépôt: 25 sept. 2015 20:43
Dernière modification: 30 nov. 2015 19:33
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1199

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