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Implantation dans Hypersim d'un modèle de défauts internes dans la machine synchrone

Fallati, Nicolas (2005). Implantation dans Hypersim d'un modèle de défauts internes dans la machine synchrone. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Le modèle de défauts internes dans la machine synchrone est obtenu par l'application de la théorie de la fonction de bobinage pour des défauts au stator. La machine est représentée sous forme de représentation d'état avec les courants comme variables. Le modèle est appliqué à des machines synchrones à distribution non sinusoïdale et à parties parallèles. La matrice des inductances (propres et mutuelles) est pré-calculée hors ligne afin de former un tableau à partir duquel les valeurs intermédiaires seront obtenues par interpolation en cours de simulation. Il s'agit également d'utiliser une technique performante de résolution de système d'équations différentielles, minimisant le temps de calcul. Le modèle a été implanté sur le simulateur temps réel de réseaux électriques Hypersim et sous forme de bloc codé par l'usager (UCB) codé en langage C.

Titre traduit

Implementation in hypersim of a model of internal faults in synchronous machine

Résumé anglais

Synchronous generators are used to produce more than 90% of electricity and thus constitute a balanced three-phase voltage source at fixed frequency. The internai faults of synchronous machines can cause serious damage to a machine and the system connected to it and has important economic consequences. This is why, it is very important to predict exactly their transient and static state to evaluate the resulting currents and voltages, particularly for high power machines. Using faults simulations on an electrical supply network, it is possible to improve protections.

External faults modeling and simulation techniques of electric machines are well known and used by engineers. For example, with the machine models provided in SimPowerSystems, it is easy to simulate several types of external faults of electric machines. On the other hand, models describing internal faults of electric machines are much less widespread and used but these models are important to design monitoring and protection systems. Thus there is a need to establish a detailed mathematical model of internal faults of the synchronous generators for simulation.

The model was developed by Xiaoping Tu, doctorate candidate within TransÉnergie Chair on Simulation and Control of Electric Power Systems. Its subject was "Contribution to the modeling and the simulation of internal faults in synchronous machines". X. Tu validated his model with comparison between experimental and simulation results. The simulation of internal faults is realized with the winding function approach.

The inductance matrix (self and mutual) is calculated off line in order to form a table from which the intermediate values will be obtained by interpolation in order to reduce the computing time. It is also a question of using a powerful technique for computing a system of differential equations that minimize computation cost. Initially, the model was developped in offline simulation then in real time on Hypersim simulator. There are thus two versions, one in differed time and the second in real time. The model of internal faults of the synchronous machine was implemented in a user coded block (UCB).

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." Bibliogr : f. [105]-109.
Mots-clés libres: Defaut, Dynamique, Electrique, Equation, Hypersim, Implantation, Interne, Machine, Modele, Reseau, Simulation, Synchrone.
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Dessaint, Louis-A.
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de mémoire/thèse
De Kelper, Bruno
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt: 31 janv. 2011 21:13
Dernière modification: 01 nov. 2016 00:20
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/382

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