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CONTRIBUTION À LA MODÉLISATION ET LA SIMULATION ÉNERGÉTIQUE DES RÉSEAUX FERROVIAIRES

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Ruelland, François (2013). CONTRIBUTION À LA MODÉLISATION ET LA SIMULATION ÉNERGÉTIQUE DES RÉSEAUX FERROVIAIRES. Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Suite à une revue de l’art antérieur, cette thèse décrit des méthodes rapides de calculs d’écoulement de puissance d’un réseau ferroviaire CC. Elle décrit le développement d’algorithmes de calcul des tensions, courants et puissances incluant le freinage récupérateur. Les algorithmes sont applicables aux réseaux à courant continu mais ils pourraient aussi être appliqués à des réseaux CA sous certaines conditions. L’ouvrage décrit aussi l’intégration aux calculs des systèmes de stockage d’énergie (ESS).

Deux projets touchant des réseaux existants sont décrits. Le premier concerne le soutien de tension d’un réseau LRC californien. Une comparaison de la performance de batteries dans la voie est faite avec des relevés expérimentaux. Ce projet décrit l’interaction entre la performance attendue du train et celle que le réseau ferroviaire peut réellement fournir. On montre par exemple comment une chute de tension affecte la performance d’un train.

Le deuxième projet concerne un réseau de la STM. Un calculateur incluant le freinage récupérateur des trains fut construit sur la plate-forme Matlab/Simulnk/SymPowerSystems™ comme outils de représentation d’une partie du réseau. Le calculateur prend en compte le profil altimétrique et les caractéristiques du matériel roulant. Sous des conditions d’opérations particulières, des économies d’énergie et de puissance appelée de l’ordre de 20% sont calculées grâce au freinage récupérateur, tandis qu’une économie additionnelle de 10% est possible grâce à des postes redresseurs-onduleurs.

De nombreux graphiques sont produits pour faciliter l’interprétation des résultats. Ces graphiques montrent les tensions et courants de tous les trains, et les puissances des postes d’alimentation.

Une partie de la thèse décrit une nouvelle méthode inusitée de mesures de l’isolation électrique des voies sous des tronçons de voie insécables. Cette isolation est nécessaire pour les réseaux CC afin de prévenir la corrosion des rails. Elle doit être mesurée régulièrement pour assurer sa pérennité. De plus, la modélisation proposée de l’isolation des voies évite le branchement de prises de terre à haute impédance sur les circuits ferroviaires afin de calculer l’élévation du potentiel de terre.

Type de document: Mémoire ou thèse (Thèse de doctorat électronique)
Mots-clés libres: Écoulement de puissance, Réseau ferroviaire, Système de stockage d’énergie, Mesure de l’isolation des voies
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Al-Haddad, Kamal
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de mémoire/thèse
Song, Joseph
Programme: Doctorat en génie > Génie
Date de dépôt: 03 avr. 2018 20:47
Dernière modification: 03 avr. 2018 20:47
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1203

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