Analyse modale et étude des performances d'un … · 3EI n°73, pp15-20, Septembre 2013...
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Analyse modale et étude des performances d'un système MTDC Samy Akkari, Jing Dai, Marc Petit et Xavier Guillaud 09/04/2015 [email protected] 1
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Analyse modale et étude des
performances d'un système MTDC
Samy Akkari, Jing Dai, Marc Petit et Xavier Guillaud
09/04/2015 [email protected] 1
Sommaire
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Introduction et contexte
Présentation du système MTDC considéré
Analyse modale du système
Étude des performances du système
Conclusion et perspectives
Liste des publications
Introduction et contexte
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Contrôle de la
partie DC
Soutien de la
partie AC
Stabilité du
système
Performances
du système
Source:
Colin Macilwain,
Energy: Supergrid,
In Nature 468
Système MTDC étudié
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5-terminal HVDC grid
Stratégie de commande “voltage-droop”
Influence du paramètre de “voltage droop” sur la stabilité et les performances du système?
Commande d’un VSC
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Boucle de courant
dans le plan dq0
Boucle externes de
puissance
Voltage droop modifie
la référence de la
boucle de puissance
active
Analyse modale du système –
Représentation d’état
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Représentation du système global obtenue à partir des N
représentations d’état des sous-systèmes
interconnectées par des contraintes statiques
Analyse modale du système – Facteurs de
participation
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Participation factor ∶ 𝑝𝑘𝑖 = 𝑤𝑘𝑖𝑣𝑘𝑖
Où 𝑤𝑘𝑖 et 𝑣𝑘𝑖 sont les k-ièmes valeurs des vecteurs
propres gauche et droite associés à la valeur propre ߣ𝑖 .
𝑣𝑘𝑖 correspond à l’activité de la k-ième variable d’état
quand le i-ième mode est excité
𝑤𝑘𝑖 correspond à la contribution de la k-ième variable
d’état au i-ième mode
Le facteur de participation 𝑝𝑘𝑖 peut être utilisé comme la
mesure de l’impact de la k-ième variable d’état sur le i-
ième mode.
Sous-systèmes – modèle des câbles DC
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Modèle de câble
“PI-couplé”
Prend en compte
le courant dans
l’écran du câble
Comparaisons
sur EMTP-RV
Représentation
d’état “simple”
Sous-systèmes – Boucle de courant et VSC
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Linéarisation “petits signaux”
Boucle de courant et modèle moyen (sans pertes) du
VSC:
Sous-systèmes – Boucles externes
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Voltage droop
Boucles de puissance (active et réactive)
Sous-systèmes
– Association
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Principe
d’association des
différents sous-
systèmes
Obtention de la
représentation
d’état du système
complet
Tableau des valeurs propres
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47 valeurs propres
Les dynamiques des
boucles de
commande sont
retrouvées
Mise en évidence
d’un mode dominant
correspondant à la
tension DC
Trajectoires des valeurs propres
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Variation du
paramètre
de “voltage
droop”
Impact sur
le système?
Étude des performances du système
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L’analyse par Singular Value Decomposition (SVD) permet
d’obtenir la réponse fréquentielle (« worst-case
scenario ») d’un système Multi-Inputs Multi-Outputs
(MIMO) face à des perturbations de pulsations non-nulle.
Ceci permet de visualiser le comportement dynamique
du système et ainsi de voir si les critères dynamiques et
les contraintes sont respectés.
L’influence de la valeur du paramètre de voltage droop
sur la dynamique du système peut alors être étudiée.
SVD du système complet
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SVD du
système pour
différents
paramètres de
voltage droop
Expression de
la contrainte en
tension DC
SVD du système complet
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Visualisation
3D en
fonction du
paramètre
de droop
Conclusion
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Étude de la stabilité du système MTDC grâce à
l’analyse modale
Impact du coefficient de voltage droop sur les valeurs
propres du système
Visualisation fréquentielle grâce à l’outil SVD (“worst-
case scenario”)
Comportement du système vis-à-vis des contraintes
à respecter
Liste des publications
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Commande en tension dans un réseau HVDC, J. Dai, S. Akkari et M. Petit. Revue
3EI n°73, pp15-20, Septembre 2013
Modélisation, simulation et commande des systèmes VSC-HVDC multi-terminaux, S.
Akkari, M. Petit, X. Guillaud et J. Dai. Symposium de Génie Électrique 2014,
Cachan, Juillet 2014.
Interaction between the voltage-droop and the frequency-droop control for multi-
terminal HVDC systems, S. Akkari, J. Dai, M. Petit and X. Guillaud. International
IET Conference on AC and DC Power Transmission (ACDC2015),
Birmingham, February 2015.
Coupling between the Frequency Droop and the Voltage Droop of an AC/DC
Converter in an MTDC System, S. Akkari, J. Dai, M. Petit and X. Guillaud.
PowerTech Eindhoven 2015, Eindhoven, June 2015.
Small-Signal Modelling for In-Depth Modal Analysis of an MTDC System, S. Akkari, J.
Dai, M. Petit, P. Rault and X. Guillaud. Electrical Power and Energy Conference
(EPEC 2015), London (Canada), October 2015 (soumission).
![HVDC - znu.ac.ir · [13] D. A. Woodford, HVDC Transmission , Manitoba HVDC Research Centre, 400-1619 Pembina Highway, Winnipeg, Manitoba, R3T 3Y6,Canada, 1998 [14] P. F. Toledo, Feasibility](https://static.fdocuments.fr/doc/165x107/5e8384e6929e3553ad220bde/hvdc-znuacir-13-d-a-woodford-hvdc-transmission-manitoba-hvdc-research.jpg)
